hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有床義歯は口腔内カンジダ菌のリスク要因か

被験者は、研究協力者が訪問歯科診療を行った70歳以上の患者96名(男性29名、女性67名、年齢70102歳,平均84.8±7.0歳)とし、カンジダ菌検出と義歯装着、装着部位(上顎・下顎)、形状(全部床・部分床)、年齢、性別、住居、口腔清掃状態、現在歯数、歩行・うがいの可否、認知症や他疾患の有無などの要因との関連を検討した。カンジダ菌検出は、検体を頬粘膜から採取したほか、義歯装着者では義歯粘膜面からも採取し、カンジダ菌検出用簡易試験液ストマスタットにて判定した。その結果、カンジダ菌陰性は23名、疑陽性13名、陽性60名であり、義歯装着者は69名、非装着者は27名であった。全被験者(n=96)において、カイ二乗検定により頬粘膜からのカンジダ菌検出と関連がみられたのは、住居(p=0.026)、歩行(p=0.006)の2要因のみであった。ただし、住居については、ほとんどが施設入所(93.8%)であった。Spearmanの相関係数rsについては、カンジダ菌検出と義歯装着(rs=0.217: p=0.034)および口腔清掃(rs=0.257: p=0.012)との間で弱い相関を示した。一方、義歯装着者のみ(n=69)では、義歯粘膜面からのカンジダ菌検出は頬粘膜からのカンジダ菌検出と強い関連(カイ二乗検定p=0.000, rs=0.762: p=0.000)が認められたものの、義歯の装着部位や形状を含む他の要因との関連はみられなかった。これらの結果から、被験者全体では義歯装着の有無とカンジダ菌検出との関連は弱く、義歯装着者に限定しても、義歯の装着部位や形状との関連は認められなかった。70歳以上の患者96名において、カンジダ菌検出と義歯装着、装着部位(上顎・下顎)、形状(全部床・部分床)、年齢、性別、住居、口腔清掃状態、現在歯数、うがいや歩行の可否、認知症や他疾患の有無などの要因との関連を検討した。その結果、カイ二乗検定により頬粘膜からのカンジダ菌検出と関連がみられたのは、住居と歩行の2要因のみであった。Spearmanの相関係数では、カンジダ菌検出と義歯装着および口腔清掃との間で弱い相関を示した。これらから、義歯装着の有無とカンジダ菌検出との関連は弱く、義歯装着者に限定しても義歯の装着部位や形状との関連はないことが示唆された。新たに収集したデータについて、統計学的に解析を行うことができた。医歯薬学これまでの当教室の先行研究では、義歯装着の有無とカンジダ菌検出は関連がないことが報告されており、今回の研究でも同様の結果が得られた。一方、今回の研究では、義歯装着者の義歯の種類・形態(上顎・下顎、全部床・部分床)の情報を収集し、義歯粘膜面からも検体を採取した結果、カンジダ菌検出は上顎全部床義歯装着と関連があることが示され、新たな展開が期待される。今後、さらに被験者数を増やし、統計解析にロジスティック回帰分析を追加して、カンジダ菌検出に影響を及ぼす要因を絞り込む予定である。これまで蓄積されたデータの解析を行い、今後の研究の推進に有益な結果が得られた。謝金支払いの対象となる大学院生が最終学年を迎え論文作成等に時間が割かれ、本研究に協力する時間が得られなかったことによる。70歳以上の歯科患者を被験者とし、研究の趣旨と安全性について説明し同意を得る。カンジダ菌検出用簡易試験液・ストマスタットを使用してカンジダ菌の検出を行う。検体の採取は、被験者共通で頬粘膜を擦過するほか、義歯装着者については義歯粘膜面を擦過する方法も追加する。口腔衛生に関連すると考えられる要因として、口腔内状態、義歯装着者の状況、全身状態および居住環境について調査する。調査項目:口腔内状態(口腔清掃状態、舌苔の付着状況、義歯使用の有無)、義歯装着者の状況(義歯の種類・形状、義歯の汚れの程度、義歯床下粘膜の発赤の程度、清掃者・1日の清掃回数・清掃時間、清掃器具、義歯洗浄剤使用状況)、全身状態(うがいの可否、日常生活自立度、抗生剤・その他の服用薬剤)、居住環境(居住場所の種類)次年度使用額は、平成27年度請求額と合わせ、平成27年度の研究遂行に使用する予定である。当初参加を予定していた学会に参加できなかったことや、謝金支払いの対象となる人員の確保が十分でなかったために生じたものである。次年度使用額は、平成26年度請求額とあわせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。
レプチンの疼痛増悪作用における病態生理学的機序の解析

末梢神経傷害による神経障害性疼痛のモデル動物を用いて、脂肪細胞活性化によるレプチン放出の成因とレプチン刺激による神経炎症応答機構の解明を行った。その結果、レプチンシグナルの上流には、HMGB1が位置し、脂肪細胞にはたらくことにより、レプチン産生遊離を亢進することを明らかにした。これにより、HMGB1がレプチンシグナルと連携し、神経障害性疼痛形成の初期メディエーターとして機能することが明らかとなった。これまでに、末梢神経傷害による神経障害性疼痛モデルを用いて、レプチンの疼痛形成における役割を明らかにしてきた。本研究ではレプチンの疼痛増悪機構をより詳細に解明するために、その上流因子としてヌクレオカインの一種であるHMGB1に注目し、その神経障害性疼痛における機能的関与を検討した。神経障害性疼痛モデルとして、坐骨神経部分結紮を行い、アロディニア(触刺激による疼痛反応)および熱痛覚過敏(熱刺激による疼痛過敏)を呈するマウスを使用した。坐骨神経について、結紮後のHMGB1タンパクおよびmRNA発現量の経時変化を調べた結果、変化はみとめられなかった。また、免疫組織化学的手法により、組織分布と細胞内局在を共焦点顕微鏡にて検索したところ、対照群の坐骨神経シュワン細胞の核における局在がみとめられたが、結紮群では核外にも分布していた。HMGB1およびレプチン遊離量の変化を検討するために、結紮後の坐骨神経を培養液中で維持し、培地中のHMGB1およびレプチンをELISA法により定量したところ、いずれも増加していた。HMGB1の疼痛形成への機能的関与を明らかにするために、siRNAおよび中和抗体を投与して、結紮による疼痛行動への影響を検討した。その結果、いずれの処置も、疼痛形成を抑制した。さらに、HMGB1が疼痛のイニシエーターであることを調べるために、HMGB1組換え体を投与したところ、疼痛形成がみとめられた。HMGB1誘発疼痛行動におけるレプチンの関与を明らかにするために、レプチン遺伝子欠損動物であるob/obマウスに対するHMGB1投与の影響を評価した。その結果、ob/obマウスにおけるHMGB1誘発疼痛形成は減弱していた。以上の結果は、疼痛形成過程におけるHMGB1の関与と、そのシグナル下流におけるレプチンの存在を示唆する。我々はこれまでに、脂肪細胞由来サイトカイン(アディポカイン)の神経障害性疼痛における役割を検討してきた。その一つであるレプチンは、末梢神経傷害時に神経上膜に分布する脂肪細胞で発現が上昇し、傷害部位に集積するマクロファージに作用することにより、炎症性メディエーター産生を亢進し、神経障害性疼痛の誘導に寄与することを明らかにした。これにより、レプチンの疼痛誘導機構は明らかになったが、レプチン産生を亢進する上流シグナルは不明である。本研究では、HMGB1が神経傷害の初期メディエーターとして、脂肪細胞にはたらくことによりレプチン産生を亢進し、神経障害性疼痛の誘導に寄与するという仮説を提示した。坐骨神経部分結紮による組織傷害をin vitroで再現するために、細胞株を用いて培養レベルの病態モデル作成を試み、本モデルを使用して、HMGB1シグナルの活性化を検討した。シュワン細胞の細胞株であるTR6bc1を培養プレート上に播種し、おもりを乗せたシャーレを一定時間、細胞上に置くことにより圧力を負荷した。圧負荷により、COX-2のmRNA発現が時間的および圧力依存的に増加した。次に、圧力負荷した時の培養液を回収し、ELISA法により、HMGB1タンパク量を測定した結果、圧力依存的に培養液中のHMGB1量が増加した。さらに、免疫細胞化学的手法により、共焦点顕微鏡を用いて核内HMGB1の細胞内分布を調べた結果、HMGB1の核における局在が、圧負荷により、細胞質にも分布することが明らかとなった。以上の結果から、圧負荷がHMGB1遊離を惹起することが培養細胞のレベルで明らかとなった。当該培養系は、坐骨神経部分結紮による組織傷害が引き起こすHMGB1の遊離現象に対して、有効なモデルになりうることが示された。我々はこれまでに坐骨神経部分結紮モデルマウスを用いて、脂肪細胞由来レプチンが神経障害性疼痛の形成を促進することを報告した。そのレプチンシグナルの上流には、HMGB1が位置し、脂肪細胞位にはたらくことによりレプチン産生を亢進するという仮説を提示し、その検証を行ってきた。その結果、坐骨神経に分布するシュワン細胞からHMGB1が神経損傷時より遊離されること、HMGB1がレプチンシグナルを介して神経障害性疼痛を生じることを明らかにした。さらに、坐骨神経部分結紮のモデルをシュワン細胞の細胞株を用いた培養実験系における検討により、圧刺激がHMGB1を遊離することも明らかにした。

しかし、HMGB1がレプチン遺伝子の転写レベルに作用するか否かは明らかではない。本研究では、はじめに、脂肪細胞の細胞株3T3-L1を用いて、HMGB1刺激によるレプチン産生・遊離を惹起する実験系を構築した。3T3-L1細胞を常法に従い、前駆細胞から成熟型へ分化させた後、HMGB1を培養液中に添加したところ、培養液中のレプチン濃度の上昇がELISA法により確認された。同様の刺激後、同細胞を回収してRT-PCRを行ったところ、レプチンmRNAの発現上昇が確認された。レプチン遺伝子プロモーター領域には転写因子であるC/EBP-αが結合し、転写を亢進することが報告されている。そこで、3T3-L1細胞におけるレプチン遺伝子プロモーター領域へのC/EBP-α結合活性におよぼすHMGB1の影響をクロマチン免疫沈降法により検討した。その結果、HMGB1添加により、C/EBP-αの結合活性の上昇がみとめられた。以上の成績は、坐骨神経部分結紮誘発神経障害性疼痛には、初期メディエーターとしてHMGB1がシュワン細胞から遊離された後、脂肪細胞において、レプチン産生が亢進する可能性、すなわちHMGB1-レプチンのシグナル連携を示唆する。本研究課題の主目的である、レプチンの上流シグナル分子を特定し、神経障害性疼痛のイニシエーターとしての機能を23年度で明らかにした。したがって、当初の目標をおおむね達成していると考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。疼痛形成におけるレプチンの誘導制御とその作用発現のシグナル分子を解明する目的で、今後は下流シグナルの解析を行う計画である。計画の実行するに当たり、標本入手の容易さあるいは動物実験の倫理的問題から、昨年度同様、培養細胞系を用いる予定である。
肝臓の冷虚血再潅流障害のメカニズムおよび臓器保存に関する研究

1:従来、ラット肝の再潅流には、定圧潅流装置を用いていたが、潅流圧の維持は、マノメーターに液面センサーを組み合わせた開放系を用いており、その精度に問題があった。そこで、当該科研費により、低圧トランスデューサーを用いて、コンピュータによって潅流圧をフィードバックコントロールする2号機を制作し、下記の研究に用いた。2号機では、潅流液温もコンピュータ制御とし、その精度は格段に向上した。結果は裏面の論文、学会で報告した。2:上記の定圧潅流装置を用いて、再潅流早期の再潅流障害の原因を検討した。(1)University of Wisonsin(UW)液で24時間保存したラット肝を、ラットの全血を用いて再潅流し、この潅流液を用いて、無保存の肝を再潅流した。その結果、再潅流後の肝微小循環は影響を受けず、再潅流障害は、白血球の活性化などの血液側因子だけでは成立せず、臓器側の因子が必要であることが強く示唆された。(2)白血球のローリングに関与する接着因子であるセレクチンファミリーに対するモノクローナル抗体を用いて、再潅流障害におけるセレクチンファミリーの役割について検討した。ラット肝を抗セレクチンファミリーモノクローナル抗体を含むUW液で24時間保存した後、同モノクローナル抗体を含む潅流液で再潅流した。その結果を、抗セレクチンファミリーモノクローナル抗体非添加群と比較した結果、微小循環が有意に改善されていることが明らかになった。同様の実験を抗インテグリンファミリー、および抗免疫グロブリンスーパーファミリーモノクローナル抗体を用いて行ったが、微小循環の改善は認められなかった。これらの結果より、肝の冷保存再潅流早期の微小循環障害には、接着因子の中でもセレクチンファミリーが関与していることが強く示唆された。これらの結果は表面の論文、学会で報告した。
「リスニング・ストレス」の構成概念妥当性の検証及びその生起のメカニズムの解明

本研究は,外国語によるリスニングに影響を与える情意的変数として従来認められていた不安に代わる変数として,「リスニングストレス」という,これまでの不安も含めた,より包括的な構成概念を仮定し,その構成概念としての妥当性を検証し,その生起のメカニズムを解明しようとしたものである。本研究では,まず,従来認められていた外国語学習不安及びリスニング不安に関する先行研究を精査し,第二言語習得/外国語学習における不安の説明的妥当性の不備を明らかにした上で,Spielberger(1972)が定式化した不安に関する知見と,Lazarus and Folkman(1984)によるストレス理論に基づき,リスニングストレスの構成概念の理論的定義を策定した。その上で,日本人大学生を被験者とした英語のリスニングにおけるストレス生起実験の結果と,英語圏(アメリカ)で実施された短期語学研修に参加した日本人大学生を調査協力者として行ったストレスに関する内省報告及び質問紙調査の結果をそれぞれ質的に分析し,リスニングストレスの構成概念モデルを構築した。さらに,より強いストレスを長期にわたって経験していると推測されるアメリカの大学に在籍する日本人留学生を対象に行ったリスニングストレスに関する内省報告と質問紙調査の結果から,リスニングストレスの生起のメカニズムにおいて中核的な役割を果たすと考えられる認知的評価プロセスについて,その要因を洗い出し,要因間の相互関係を明らかにした上で,リスニングストレスの認知的評価プロセスのモデルを構築した。これらの研究結果から,リスニングストレスの心理的実在性は十分に認められ,その構成概念としての妥当性は検証されたと言える。また,リスニングストレスの生起のメカニズムについても,本研究で構築した認知的評価プロセスモデルはその解明に大きく貢献し得るものであると言うことができる。本研究は,英語のリスニングに影響を与える情意的変数として従来認められていた不安に代わる変数として,新たに,「リスニング・ストレス」という,これまでの不安も含めた,より包括的な構成概念を仮定し,その構成概念としての妥当性を検証し,「リスニング・ストレス」の生起のメカニズムを解明しようとするものである。初年度である平成17年度は,従来認められていた外国語学習不安及びリスニング不安に関する先行研究を精査し,第二言語習得/外国語学習における不安要因の説明的妥当性の不備を明らかにした上で,心理学における不安及びストレスに関する研究を渉猟し,特に,Spielberger(1972)が定式化した不安に関する知見と,Lazarus and Folkman(1984)によるストレス理論に基づき,「リスニング・ストレス」の構成概念の理論的定義を策定した。その上で,日本人大学生を被験者とした英語のリスニングにおけるストレス生起実験の結果と,英語圏(アメリカ)で実施された短期語学研修に参加した日本人大学生を調査協力者として行ったストレスの質と量に関する内省報告及び質問紙調査の結果をそれぞれ質的に分析し,「リスニング・ストレス」の構成概念モデルを構築した。さらに,上記の被験者及び調査協力者よりも,より強いストレスを長期にわたって経験していると推測される英語圏(アメリカ)の大学に在籍する日本人留学生を対象に,リスニングのストレスに関しての内省報告と質問紙調査を実施し,その結果を同じく質的に分析し,「リスニング・ストレス」の構成概念モデルについて,特にその中心となるストレスの認知的評価のプロセスの明確化を試みた。これらの研究結果から,「リスニング・ストレス」の心理的実在性は十分に認められ,その構成概念としての妥当性は検証されたと言える。本研究は、外国語によるリスニングに影響を与える情意的変数として従来認められていた不安に代わる変数として、新たに、「リスニング・ストレス」という、これまでの不安も含めた、より包括的な構成概念を仮定し、その構成概念としての妥当性を検証し、その生起のメカニズムを解明しようとするものである。研究最終年度である平成18年度は、前年度における研究で明らかにされたリスニング・ストレスの構成要素とその構造を示した構成概念モデルに基づき、リスニング・ストレスの生起のメカニズムにおいて中核的な役割を果たすと考えられる認知的評価のプロセスについて、Lazarus and Folkman(1984)によるストレス理論を援用し、その理論構築を行った。

さらに、英語圏(アメリカ)で実施された短期語学研修に参加した日本人大学生及び英語圏(アメリカ)の大学に在籍する日本人留学生を対象に英語によるリスニングの際に感じるストレスに関する面接調査及び質問紙調査を実施した。面接調査で得られた内省報告と質問紙調査の結果をそれぞれ質的に分析し、リスニング・ストレスの認知的評価に関わると考えられる要因を洗い出し、それらの相互関係を明らかにした。さらに、この分析結果を基に、リスニング・ストレスの認知的評価プロセスのモデルを構築した。認知的評価は心理的ストレスの生起を左右するものであり、本研究において概念構成を行い、その心理的実在性が認められたリスニング・ストレスにおいても同様に重要な役割を担うものと考えられる。このプロセスモデルの構築により、リスニング・ストレスの生起のメカニズムのさらなる精緻化と、その対処方略の開発の可能性がもたらされたと言える。
うつ病患者とうつ病モデルマウス双方から同定されたＮｏｘａのうつ行動に対する役割

Bcl-2ファミリーはアポトーシスを制御する主要タンパク群で、神経可塑性や抗うつ薬の作用への関与が示唆されている。しかし、これらの詳しいメカニズムは未だ不明なままである。本研究では、Bcl-2ファミリーの中でもNoxaに着目した。うつ病モデルマウスの海馬におけるNoxaの発現を調べたところ、増加していることが分かった。Noxaノックアウトマウスは野生型マウスに比べて社交性が増加していた。また、社会敗北ストレス負荷による社交性低下に抵抗性を示した。以上の結果から、Noxaがストレス負荷によるマウスのうつ様行動に重要な役割を担っていることが示唆された。平成24年度に行ったNoxaノックアウト(KO)マウスのうつ様行動(砂糖水嗜好性テスト、強制水泳テスト、社交性テスト)解析結果を確かめるため、攻撃性の高いCD1マウスに5分間攻撃させ、その後仕切りのある同一ケージで24時間飼育する社会的敗北ストレスを10日間負荷した後に、Noxa KOマウスのうつ様行動を調べる実験を繰り返し行った。すると、社会的敗北ストレス負荷したNoxa KOマウスは、社交性テストにおいて、ヘテロ(HT)マウスや野生型マウス(WT)マウスと比べてストレスに抵抗性を示し、うつ様行動が抑制された。しかし、砂糖水嗜好性テストや強制水泳テストでは、平成24年度の結果と同様に有意な差が認められなかった。これらの結果から、Noxa KOマウスは、ストレス負荷後の社交性の低下に抵抗性を示すことが示唆された。次に、Noxa KOマウスにEdU取り込みをさせ、海馬脳神経細胞の増殖能を調べた。社会敗北ストレス負荷後にEdU取り込みを行わせて、増殖細胞数を測定したが、Noxa KOマウス、HTマウス、WTマウスのいずれの比較でも、増殖細胞数に有意な変化は認めらなかった。同時に、未熟ニューロンのマーカーであるダブルコルチンとの共染色を行ったが、EdU陽性・ダブルコルチン陽性細胞数に有意な変化は認められなかった。Neuro2a細胞(神経由来細胞)に早期抗うつ効果のあるHDAC inhibitor:SAHAを投与し、神経突起伸展させた後にFoxO3を免疫沈降し、アセチル化抗体でFoxO3のアセチル化を確認したが、Non-specificなバンドが多く、アセチル化の評価は出来なかった。そのため、SAHAとFoxO3のアセチル化との関連を証明することは出来なかった。Noxaノックアウト(KO)マウスのうつ様行動を、砂糖水嗜好性テスト(マウスは水と砂糖水では砂糖水を好んで飲むが、うつ状態になると砂糖水の嗜好性が減少する。)、強制水泳テスト(マウスは水に入れると逃げようとしてもがくが、しばらくするとあきらめて無動となる。うつ状態では無動時間が増える。)、社交性テスト(同一ケージに幼若マウスを入れると興味を持って接触するが、うつ状態では接触時間が減少。)などを用いて解析した。Noxa KOマウスは、野生型(WT)マウスと比較して、社交性テストにおいて社交性が向上していることが分かった。しかし、砂糖水嗜好性テスト、強制水泳テストにおいては、Noxa KOマウスとWTマウスで有意な差は認めなかった。次に、攻撃性の高いCD1マウスに5分間攻撃させ、その後仕切りのある同一ケージで24時間飼育する社会的敗北ストレスを10日間負荷した後に、Noxa KOマウスのうつ様行動を調べた。すると、社会的敗北ストレス負荷したNoxa KOマウスは、社交性テストにおいてWTマウスと比べてストレスに抵抗性を示し、うつ様行動が抑制された。しかし、砂糖水嗜好性テストや強制水泳テストでは、やはり有意な差が認められなかった。これらの結果から、Noxa KOマウスは一部のうつ様行動に抵抗性を示すことが示唆された。次に、Noxa KOマウスにEdU取り込みをさせ、海馬脳神経細胞の増殖能を調べることとした。社会敗北ストレス負荷後にEdU取り込みを行わせて、増殖細胞数を測定するプロトコルと、EdU取り込みをさせた後に社会敗北ストレス負荷して、増殖細胞の生存・分化を調べるプロトコルと両方を行い、脳切片を作成した。マウス海馬初代培養神経細胞にNoxa, FoxO3を過剰発現させて神経突起伸展を調べようとしたが、細胞死を誘導してしまったため、細胞死を誘導しない条件を検討中である。マウスの行動実験はストレスあり、ストレスなしのいずれの条件でも、予定通りすべて終了することができた。また、脳組織の免疫染色に関しても、切片作成を順調に行うことができた。海馬初代培養神経細胞の実験に関しては、予定通りに行ったが、良い条件が見つからなかったため、プロトコルの見直しを行っているところである。このように、一部の実験は予想された結果こそ得られなかったが、研究は概ね順調に進展していると考えられた。

Noxa KOマウスの海馬や線条体等にアデノウィルスベクター等を用いてNoxaを発現させて、ストレス負荷を行い、ストレス抵抗性が消失し、うつ様行動が出現するかどうか調べる(n=10)。Noxa KOマウスにNoxaを再発現させた時の海馬等の脳部位について、神経新生やスパイン形成などを解析する(n=10)。NoxaやFoxO3のPoint Mutantなどを用いて、引き続き初代培養神経細胞で神経突起伸展・スパイン形成などを解析する。早期抗うつ効果のあるHDAC inhibitor:SAHA投与後にFoxO3を免疫沈降し、アセチル化抗体でFoxO3のアセチル化を確認する。また、FoxO3のリン酸化についても検討する。各HDACをsiRNAを用いて減少させた後にFoxO3のアセチル化を調べて、神経突起伸展に関与するHDACを特定する。アデノウィルス精製に必要なウィルス精製キットは、1キット20万40万円である。手術カニューレは1匹のマウスにつき約4000円必要で、手術予定のマウス数は約80匹である。免疫沈降に必要なプロテインA/Gアガロースは、I社では5mlで6.1万円である。抗体は1種類につき約5万円である。Noxaなどのノックダウンに必要なsiRNAは、D社では1種類5nmolで8.2万円である。トランスフェクション試薬は、I社では1本7.8万円である。また、Real time PCRに用いるSYBR Green (14.5万円/300サンプル)の購入が必要である。
血液脳関門の細胞間隙透過性亢進時における脳内微小環境のイメージング

血液脳関門は脳内へ薬物を送達する際の、文字通り関門として働く。その関門の役割をしているのが、脳内の血管内皮細胞の間隙に存在する密着結合である。この密着結合を緩め、血液脳関門の透過性を亢進させることにより、多量の薬物の送達が可能になるため、様々な方法が現在開発中である。しかし、その緩めた際に生じ得る副作用は、極端に血管に傷害を与えた場合を除き、理解されていない。本研究は、血液脳関門のの透過性の亢進度に、どの程度以下ならばクスリに応用でき、どの程度以上ならばリスクになる、という閾値は存在するのか?という問いを基底に置き、血液脳関門の透過性を微小亢進させた際の脳内微小環境の可視化を目的に研究を行う。
八幡宇佐宮領荘園に関する研究-神宮寺弥勒寺領を中心として-

八幡宇佐宮の荘園形成とその構造上の特質を神宮寺弥勒寺側から検討するのが本研究の目的であった。3年間にわたって、石清水八幡宮と弥勒寺の関係、弥勒寺と九州各地の八幡宮との関係ついて調査研究を進めてきた。まず、初年度は、弥勒寺領の荘園の中でもっとも史料にめぐまれた豊後国都甲荘の調査を行い、その荘園の構造や開発過程を明らかにし、平成7年の『中世のムラ』にその成果を発表した。次に、平成7年度は初年度の石清水八幡宮の史料調査で得た「宇佐年中行事」を翻刻した。最終年度の平成8年度は、宮寺縁事抄納筥目録と宮璽御事紙背との関係について検討を行った。この成果は、今年度中にはまとめられないが、平安時代の中期に九州の八幡宮の支配がいかにして宇佐弥勒寺に組織化されたのかを再度検討し、特に、弥勒寺喜多院所領注進状に現れる寺院や神社について、その弥勒寺領への組み込まれ方や古代の弥勒寺との関係について検討を行っている最中である。この過程で、まず、「宇佐年中行事」に注目し、八幡宮祭礼の中心である「放生会」の中世の在り方、古代における放生会の成立と弥勒寺との関係を明らかにした論文「放生会を読む」を公表した。次に、平成9年3月には、古代の八幡神における仏教との関係を明らかにし、「八幡大菩薩の登場の歴史的背景」を別府大学史学研究会『史学論叢』27号に掲載した。荘園成立の前提にやや入り過ぎたが、平成9年9月に出される『大分県の歴史』では、これまでの成果を踏まえて大分県域の宇佐宮の荘園の成立、構造について最新の成果を公表する予定である。7月28日29日宇佐宮関係の資料のための予備調査(折衛)を行った。8月5日6日香春神社・大分宮・竃門神社・宇美宮などの本調査を実施するための予備調査を行った。9月30日10月2日香春神社・大分宮・宇美宮関係の文書・絵図など調査・撮影を行った。10月31日11月1日宇佐宮保管の樋田中心文書・福本文書の調査・撮影を行った。2月2日6日京都府八幡市石清水八幡宮所蔵のうち、弥勒寺関係文書の調査・撮影を実施した。3月22日25日福岡市筥崎宮、久留米市高良神社の調査とくに江戸時代の境内図の調査。3月2628日宮崎市周辺の弥勒寺領荘園と神社の調査を行った。本年度の研究は、まず九州に点在する宇佐弥勒寺末寺に関する記録・文書の調査整理を実施し、その上で、上記のように弥勒寺に関係した神社や寺の現地調査、関連文書の調査を行った。この調査では、弥勒寺の末寺になった神社では、神宮寺や境内の堂に弥勒寺や弥勒堂があることを確認した。また、石清水八幡宮の調査では、石清水の特別な計らいで「桐2-13」石清水宮璽御筥事紙裏文書や宇佐宮年中行事などの調査を行い、平安時代から鎌倉時代初頭の弥勒寺と石清水の関係の解明の手掛かりを得た。石清水文書の調査については、その成果を現在まとめている最中で来年度には論文としてまとめる予定にしている。昨年度に引き続き、弥勒寺の支配下にあった九州各地の八幡宮の調査を行なった。本年度は箱崎八幡宮(福岡市)、藤崎八幡宮(熊本市)、宮崎県北部の八幡宮の調査を行ない、併せて大分県内の弥勒寺領の寺、妙覚寺、藤尾寺、宝満寺、永興妙法寺などの調査も実施した。これで、鹿児島県を除く、九州内の主な弥勒寺領寺院神社の調査はほぼ終了した。

また、東京大学史料編學所において、弥勒寺関連の史料の調査を行なった。研究としては、先ず中世の弥勒寺の研究の前提となる奈良時代の八幡神の政治上の位置付けを明らかにする論考を発表した。また、昨年石清水八幡宮の調査で得ることのできた「宇佐年中行事」(鎌倉時代の弥勒寺の年中行事を記した書類)の諸写本の検討を通じて、弥勒寺の年中行事の実態を明らかにした。現在この年中行事『託宣集』などを使い、宇佐宮の放生会の行事の分析を行った論文を執筆中である。本年度は、研究の最終年度である。昨年度までは、石清水八幡宮と弥勒寺の関係、弥勒寺と九州各地の八幡宮との関係について調査を進めてきた。今年度は、九州の八幡宮における神宮寺の検出を行い、特に、筥崎八幡宮と大隅正八幡宮の神宮寺弥勒寺の再調査を行った。また、石清水八幡宮での調査で手に入れた資料の検討を行った。昨年度は「宇佐年中行事」を翻刻したが、今年度は、宮寺縁事抄納筥目録と宮璽御事紙背との関係について検討を行っている。この成果は、今年度中にはまとめられないが、平安時代の中期に九州の八幡宮の支配がいかにして宇佐弥勒寺に組織化されたのかを再度検討し、特に、弥勒寺喜多院所領注進状に現れる寺院や神社について、その弥勒寺領への組み込まれ方や古代の弥勒寺との関係について検討を行っている最中である。本年度は、取り敢えず、近接地域のくにさきの寺院と弥勒寺の関係について『くにさきの世界』で成果を発表し、古代弥勒寺と九州の寺院の関係を究明するため、別府大学史学研究会の『史学論叢』に八幡大菩薩成立の背景について考察を載せた。
布の立体成型における座屈変形の測定および評価方法に関する研究

本研究は,布の立体成型技法であるいせこみの定量的評価方法の基準化を目的として,いせこみ操作の機械化および座屈変形量の測定方法について検討すると共に,変形量と力学特性との関係について検討した.また,縫い目じわに対する主観的評価基準と変形量との関係を明らかにすることを試み,以下のような知見を得た.いせこみ操作の機械化は,差動上下送り機構および前後差動送り歯機構を有するミシンの利用を試みた.双方の機構はともに差動量が少であるとき,いせこみとして有効であることが確認されたが,差動量といせこみ率との関係は,布の特性,布目方向により異なるだけでなく,同一差動量においても変動があり,再現性の点で考慮を要する事がわかった.従って,差動量をいせこみ率の指標とすることは適さないと考える.いせこみによる変形量の測定は,局部的な変形である縫い目じわについては触針式測定器を試作し,測定した凹凸度曲線の平均高さおよびその変動係数,凹凸のピーク数を指標として検討した.その結果,いせこみ率の増加に伴い,平均高さ,ピーク数は,あるいせこみ率までは増加するが,一後平衡となり,変動係数は変化がなかった.今後,個々のしわ形状について詳細に検討し,しわの印象と適合する評価指標を見出すことにより,主観的評価基準と変形量との関係をさらに明確にしたいと考える.全面的座屈である形成曲面は,モアレ法と曲面測定装置で測定し,曲面の最大高さおよび曲面の変極点の位置を指標として評価した.その結果,力学特性と曲面形成性との関係は, 45度バイアス方向では,防しわ性が低く,剛軟度,座屈抵抗力,曲げ応力,初期弾性が大なものほど変極点の位置はいせこみ縫い目より離れ,最大高さも高くなることがわかった.本研究は,布の立体成型技法であるいせこみの定量的評価方法の基準化を目的として,いせこみ操作の機械化および座屈変形量の測定方法について検討すると共に,変形量と力学特性との関係について検討した.また,縫い目じわに対する主観的評価基準と変形量との関係を明らかにすることを試み,以下のような知見を得た.いせこみ操作の機械化は,差動上下送り機構および前後差動送り歯機構を有するミシンの利用を試みた.双方の機構はともに差動量が少であるとき,いせこみとして有効であることが確認されたが,差動量といせこみ率との関係は,布の特性,布目方向により異なるだけでなく,同一差動量においても変動があり,再現性の点で考慮を要する事がわかった.従って,差動量をいせこみ率の指標とすることは適さないと考える.いせこみによる変形量の測定は,局部的な変形である縫い目じわについては触針式測定器を試作し,測定した凹凸度曲線の平均高さおよびその変動係数,凹凸のピーク数を指標として検討した.その結果,いせこみ率の増加に伴い,平均高さ,ピーク数は,あるいせこみ率までは増加するが,一後平衡となり,変動係数は変化がなかった.今後,個々のしわ形状について詳細に検討し,しわの印象と適合する評価指標を見出すことにより,主観的評価基準と変形量との関係をさらに明確にしたいと考える.全面的座屈である形成曲面は,モアレ法と曲面測定装置で測定し,曲面の最大高さおよび曲面の変極点の位置を指標として評価した.その結果,力学特性と曲面形成性との関係は, 45度バイアス方向では,防しわ性が低く,剛軟度,座屈抵抗力,曲げ応力,初期弾性が大なものほど変極点の位置はいせこみ縫い目より離れ,最大高さも高くなることがわかった.本研究は、布の立体成型技法であるいせこみ操作の機械化をはかるとともに、立体化した布形状を定量測定することにより、従来、主観判定に依存していた布変形量の評価方法を客観化することを目的としている。61年度は機械操作による、いせこみの有効性を検討するとともに、いせここみにより生ずる布の変形を定量的に把握し変形に関与する力学特性を明確にすることを試み以下の様な結果を得た。いせこみ操作の機械化は本縫い差動上下送り機構の利用を試みたが、いせこみ量の均一性、送り量の設定方法、ひずみの形状の点から検討したところ差動送り量はモーター回転速度の影響が大であるために、縫製中のいせこみ量の変動が大となる。また、差動量が同一の場合にも、布によりいせこみ効果が異なるため、現段階では差動送り量をいせこみ量設定の指標とすることができない。いせこみ量が布のいせこみ性能限界を越えた場合はひずみが発生するが、手操作では波状ひずみが発生するのに対し機械操作では折じわとなり、熱セットなどによる回復が不可能であるという問題点があることがわかった。布の変形量は曲面の変曲点の位置および高さがいせこみ形成曲面の特徴をあらわす指標として有効であることがわかった。この実験の試料は構造因子を統一するために、基本試料を糊付けすることにより特性を変化させたが、糊付け濃度が高くなるほど、変曲点はいせこみ操作位置からはなれ、高さが大となった。この結果と糊付けによる試料布の特性値の変化との関係から、いせこみにより形成される曲面は布の曲げ、せん断特性および織糸に対し水平方向の圧縮抵抗値との相関が高いことがわかった。
研究成果と実践知の保健政策移転モデルの構築と活用推進プラットフォームの開発

2019年度【目的デルファイ調査】1)文献レビュー、国内外の先駆的活動収集と適否判断項目の検討、2)調査1回目:現状とニーズ、2回目:モデル試案、3回目:修正2020年度【目的政策移転モデルA・B・Cの構築】3)モデルに基づく技術習得プログラムと教材の検討、4)活用ガイドラインの作成2021年度【目的活用推進プラットフォームの開発】5)試用プラットフォームの作成と試用調査準備、6)プラットフォーム試用調査の対象依頼・実施・評価2022年度【目的政策移転モデルと活用推進プラットフォームの普及】7)試用調査結果に基づく改良と運用開始・普及方策の検討、8)研究全体のまとめ、普及方策の展開2019年度【目的デルファイ調査】1)文献レビュー、国内外の先駆的活動収集と適否判断項目の検討、2)調査1回目:現状とニーズ、2回目:モデル試案、3回目:修正2020年度【目的政策移転モデルA・B・Cの構築】3)モデルに基づく技術習得プログラムと教材の検討、4)活用ガイドラインの作成2021年度【目的活用推進プラットフォームの開発】5)試用プラットフォームの作成と試用調査準備、6)プラットフォーム試用調査の対象依頼・実施・評価2022年度【目的政策移転モデルと活用推進プラットフォームの普及】7)試用調査結果に基づく改良と運用開始・普及方策の検討、8)研究全体のまとめ、普及方策の展開
パールカンに着目した筋肥大を制御するメカニカルシグナル受容機構の研究

本研究では、筋肥大の分子機構に関し、増殖因子を含む複数の分子と結合する多機能糖鎖タンパク質パールカンに着目し、筋肥大をもたらすメカニカルストレスの受容機構、ミオスタチン、各種増殖因子シグナルへのパールカンの関与とその作用機構の解明を目的とした。パールカンを筋で欠損するマウスでは運動負荷を過剰に需要し、下流シグナルが亢進することを示唆する研究結果が得られた。腱切除術を用いた機械的負荷の結果と同様であった。これらのことからパールカンは筋肥大の制御に関わることが明らかになった。骨格筋においては、メカニカルストレスの受容が筋の障害や病態と密接に関連する一方で、その肥大や再生を維持していくために必須の刺激でもあるという複雑な状況にある。筋力トレーニングの効果や、廃用性筋萎縮または加齢に伴う筋機能の低下(サルコペニア)の根底にある詳細なメカニズムを明らかにすることは、競技力向上あるいは高齢者の自立支援のみならず、また筋疾患の治療のための根幹的課題でもある。近年の筋量維持や肥大シグナルの分子生物学的研究はミオスタチンシグナルを中心として学際的発展を遂げているが、依然としてメカニカルストレスと細胞内シグナルの間には大きなブラックボックスが存在している。我々は基底膜分子の研究に取り組んできたが、主要基底膜分子の一つであるパールカンが欠損した筋では、速筋の肥大と遅筋の増加がみられることを見いだし、パールカンの筋再生調節因子としての関与を明らかにした(2010 Matrix Biology)。これらの結果より、このブラックボックスの一端は筋を取りまいている基底膜のメカニカルストレスの受容であるとの仮説を設定した。本研究では、増殖因子を含む複数の分子と結合する多機能糖鎖タンパク質パールカンに着目し、パールカンの1)メカニカルストレスの受容機構、と2)ミオスタチン、insulin-like growthfactor (lGF)シグナリングへのパールカンの関与、作用機構の解明を行う。これまでに速筋を中心に検討を進めて来たが、今年度は遅筋におけるメカニカルストレスの解析を進めている。これには今年度はヒラメ筋を遅筋肥大モデル、足底筋を速筋肥大モデルとして使用する。腓腹筋、足底筋、ヒラメ筋の3つの共同筋からなる下腿三頭筋の腱切除術による。腓腹筋を含む2つの腱を切除すると残された筋に運動負荷がかかり肥大する。同時に腱を切除した筋での廃用性萎縮(メカニカルストレスフリー)の程度も検討できる。免疫組織化学的に分別したType1, 2A, 2X, 2Bの存在比と筋線維横断面積測定による筋肥大の統計的検討を行った。23年度にnを増やし統計学的有意差を検討する。近年の筋量維持や細大シグナルの分子生物学的研究はミオスタチンシグナルを中心として学際的発展を遂げているが、依然としてメカニカルストレスと細胞内シグナルの間には大きなブラックボックスが存在している。本研究では、増殖因子を含む複数の分子と結合する多機能糖鎖タンパク質パールカンに着目し、パールカンの1)メカニカルストレスの受容機構、と2)ミオスタチン、各種増殖因子シグナルへのパールカンの関与、作用機構解明を目的としている。分担研究者内藤らは、今年度、運動の強度および時間が異なる10週間の走トレーニングが、成ラットの足底筋における衛星細胞発現に及ぼす影響を用いて検討した。その結果、衛星細胞の割合は、30H群および90H群が30L、90LおよびCON群と比較して有意に高かった。筋肥大に重要な役割を果たすと考えられている筋衛星細胞の発現は、運動時間よりも強度の影響を受けることが示唆された。運動と細胞外マトリックス分子の関連性をさらに検討する。

近年の筋量維持や肥大シグナルの分子生物学的研究はミオスタチンシグナルを中心として学際的発展を遂げているが、依然としてメカニカルストレスと細胞内シグナルの間には大きなブラックボックスが存在している。我々は基底膜分子の研究に取り組んできたが、主要基底膜分子の一つであるパールカンが欠損した筋では、速筋の肥大と遅筋の増加がみられることを見いだし、パールカンの筋再生調節因子としての関与を明らかにした(2010 Matrix Biology)。これらの結果より、このブラッックボックスの一端は筋を取りまいている基底膜のメカニカルストレスの受容であるとの仮説を設定した。本研究では、増殖因子を含む複数の分子と結合する多機能糖鎖タンパク質パールカンに着目し、パールカンの1)メカニカルストレスの受容機構、と2)ミオスタチン、各種増殖因子シグナルへのパールカンの関与、作用機構解明を目的とした。分担研究者内藤らは、運動の強度および時間が異なる10週間の走トレーニングが、成ラットの足底筋における衛星細胞発現に及ぼす影響を用いて検討した。その結果、衛星細胞の割合は、30H群および90H群が30L、90LおよびCON群と比較して有意に高かった。筋肥大に重要な役割を果たすと考えられている筋衛星細胞の発現は、運動時間よりも強度の影響を受けることが示唆された。より効果的な筋肥大シグナルを誘導するメカニカルストレス条件の提示が可能と考えた。筋肥大を制御するメカニカルシグナル受容機構として、多面的に検討が進んでおり、一定の論文報告も行えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。初年度より、2年間は拡大発展的に研究鵜を進めてきたが、最終年度に向けて、分担研究者内藤との研究成果を摺り合わせ、相加、相乗的な成果をまとめる。
日本人高血圧患者における夜間低酸素血症の血圧日内変動と臓器障害に及ぼす影響

睡眠時無呼吸症候群の患者は心血管イベントのリスクであることが報告されている。本年度は、いびきや昼間の眠気などを主訴に外来を受診した患者のうち、スクリーニング検査として3% oxygen desaturation index(3% ODI:経皮的酸素分圧モニタリングにて、酸素飽和度が3%以上低下のイベント回数/時間)が10以上であった患者134名に対して、睡眠ポリソムノグラフィー、24時間血圧モニタリング、血液検査を行った。その結果、75名(56%)がapnea-hypopnea index(AHI:1時間当たりに無呼吸や低呼吸を起した回数)が、15以上であり睡眠時無呼吸症候群と診断された。睡眠時無呼吸症候群の患者はそうでなかった患者に比べて、有意に年齢が低く(53.5±14.8歳対61.8±15.0歳、P<0.002)、男性の割合が多く(89%対61%,P<0.001)、body mass indexが高く(27.6±4.6kg/m^2対25.1±3.4kg/m^2,P<0.001)、ウエストが大きかった(92.0±11.5cm対84.9土9.2cm, P<0.001)。また、外来収縮期血圧、外来拡張期血圧、外来脈拍数は有意差がなかったが、24時間の拡張期血圧の平均が高い傾向があり(81.6±9.9mmHg対78.2±10.1mmHg, P=0.069)、昼間の拡張期血圧が有意に高値であった(86.5±10.2mmHg対81.6±10.6mmHg, P=0.042)。睡眠時無呼吸症候群の患者は、血中のアルドステロン(99.2±40.4pg/ml対87.0±38.3pg/ml, P=0.080)、アンジオテンシンII(10.4+15.0pg/ml対6.3±7.8pg/ml, P=0.040)が高値であり、レニンアルドステロン系の活性化が無呼吸症候群の病態の機序に影響を与えている可能性が示唆された。本研究では、無呼吸症候群で亢進しているとされているアドレナリン、ノルアドレナリン、ドーパミンといった交感神経系の指標は両群では有意差がなかった。また、空腹時血糖値、インスリン値は両群で有意差が見られなかったが、脂肪細胞から分泌されるアディポネクチンが睡眠時無呼吸症候群で有意に低下していた(7.7±4.8対9.6+4.2μg/ml、P<0.019)。そのため、睡眠時無呼吸症候群ではインスリン抵抗性が認められ、近年動脈硬化と強く関連しているとされる高感度C反応性蛋白が有意に高値を示しており睡眠時無呼吸症候群のリスク増加と関連していることが示唆された。今後は、これらの患者に経鼻的持続性陽圧換気の治療を行いこれらの指標の変化を検討しつつ追跡中である。

また、空腹時血糖値、インスリン値は両群で有意差が見られなかったが、脂肪細胞から分泌されるアディポネクチンが睡眠時無呼吸症候群で有意に低下していた(7.7±4.8対9.6+4.2μg/ml、P<0.019)。そのため、睡眠時無呼吸症候群ではインスリン抵抗性が認められ、近年動脈硬化と強く関連しているとされる高感度C反応性蛋白が有意に高値を示しており睡眠時無呼吸症候群のリスク増加と関連していることが示唆された。今後は、これらの患者に経鼻的持続性陽圧換気の治療を行いこれらの指標の変化を検討しつつ追跡中である。睡眠時呼吸障害が心血管系イベントの危険因子として注目されている。平成14年度は日本人高血圧患者における睡眠時呼吸障害による夜間低酸素血症と夜間血圧下降度との関連について検討した。多施設から登録した未治療本態性高血圧日本人258名(平均年齢:61歳,24時間平均血圧139/83mmHg)を対象として,24時間血圧測定と夜間パルスオキシメーターを施行し,その血圧日内変動によりextreme-dipper[ED群:夜間収縮期血圧下降度【greater than or equal】20%],dipper[D群:【greater than or equal】0%,<20%],non-dipper[ND群:>0%,【less than or equal】10%],riser[R群:【less thanor equal】0%]に分類した。また、パルスオキシメーターの酸素飽和度[SpO2]が3%以上低下する夜間SpO2低下指数が10回/時間以上ある場合に頻回夜間SpO2低下と定義し,また全睡眠時間に対する,SpO2が90%以下の睡眠の割合が2%以上の場合に夜間低酸素血症と定義した.BMI(平均24.1Kg/m^2)>25Kg/m^2を肥満群(n=83,平均年齢:58歳,平均血圧143/85mmHg),BMI【less than or equal】25Kg/m^2を非肥満群(n=175,平均年齢62歳,平均血圧137/87mmHg)と分類した.その結果、頻回夜間SpO2低下は日本人高血圧患者の15.9%,夜間低酸素血症は140%と高頻度であった.3%dipODIは肥満群で平均8.0回/時間,非肥満群で平均5.1回/時間と前者で有意に高値であった(p=0.001).非肥満群においてはR群[n=13,平均67歳,平均血圧140/83mmHg]は他群と比較して,有意に頻回夜間SpO2低下の頻度が多かった[R群30.8%(群中においての割合)vs D群9.6%,p=0.035;vsE群5.9%,p=0.022;vsN群10.9%,p=0.069].さらに,非肥満群のR群は他群と比較して,有意に夜間低酸素血症が高頻度であった[R群30.8%vs D群9.6%,p=0.035;vsE群11.8%,p=0.121;vs N群9.1%,p=0.038].結論として、日本人高血圧患者の内、睡眠時呼吸障害による夜間低酸素血症は14.0%と高頻度であった。特に、非肥満者において夜間血圧上昇群Riserに夜間睡眠時低酸素血症が関与していることが伺えた.Riserについては高血圧患者でも特に予後不良がすでに明らかになっており,今後、夜間低酸素血症の循環器系に及ぼすメカニズムの研究が重要と考えられる。2001年2月-2003月5月までに自治医科大学ABPM研究Wave 2-Coreにおいて登録したこれまでに心血管イベントの既往のない日本人高血圧患者452名を対象に睡眠時無呼吸症候群の頻度を検討したところ、日本人高血圧患者の約10%に睡眠時無呼吸症候群が合併しており、その頻度は欧米人の約1/3であることが明らかになった。対象者全例に、24時間血庄測定(ABPM)時、パルスオキシメーターにて夜間酸素分圧(SpO2)を連続モニターした。1)Oxygen desaturation (SpO2が3%以上低下)index>5/時間、2)夜間低酸素血症(SpO2<90%が夜間全睡眠時間の1%以上)、3)うっ血性心不全の既往を有する高血圧患者を"睡眠時無呼吸ハイリスク高血圧"群と定義した。
在外教育施設を離れて日本語を学ぶ子どもたちの日本語習得の実態に関する研究

本研究は,海外の日本人学校や補習授業校といった在外教育施設に「通うことができなかった」「通わない選択をした」「通うことをやめてしまった」子どもたちの日本語習得の実態に迫ろうとするものである。在外教育施設という枠からこぼれ落ちた子どもたちとその親は,これまでどのように日本語と向き合ってきたのだろうか。この課題に取り組むために,上記のような子どもたちとその親へのインタビュー調査を行う。そのうえで,子どもたちへの日本語教育とは,今後何をめざし,どのように行われるべきなのかを提案する。
数学的概念の理解を促すための次世代数理情報教育の研究

本研究はビジュアルプログラミング環境を利用して,学習者が数学的概念理解のための教材を自ら作成しながら学ぶためのシナリオの開発を目的に,2011年度2012年度に実施された.本研究では計算論および形式手法分野の入門段階におけるシナリオおよび高等学校における初等幾何や平面曲線分野におけるシナリオを作成し,ビジュアルプログラミング環境を利用した数理科学教育に関する基礎研究が行われた.本研究はビジュアルプログラミング環境(Etoys, BYOB等)を利用して,学習者が概念理解のための教材を自ら作成しながら学ぶためのシナリオの開発を目的とした。昨年度は,作成したシナリオを通常教室で学生が使用することを想定し,iPadやAndroidタブレットでEtoysを動作させるための調査を行った。また,シナリオの作成の対象となる分野の選定に着手し,計算論分野およびシステム検証分野におけるシナリオについて考察した。Etoysでは並行性の表現に問題があるため、システム検証分野のシナリオ作成ではBYOBを採用することとした。本年度は昨年度作成した計算論分野のシナリオを実際の講義でiPadを使用してその効果を検証したが,表現方法に問題があることが判明しその部分を手直しをした。これについてはシステム検証部分のシナリオとあわせ研究期間終了後の平成25年度神戸大学前期授業「計算機数学」においてそのシナリオの効果を検証する予定である。この授業で使用する講義資料はWebページで順次公開をしている。次に,BYOBを利用したシステム検証教育のシナリオ作成を行った。また,Etoys上の幾何図形ソフトDr.Geoを利用した高等学校における数学教育についても研究を行った。Etoys上のDr.Geoは軌跡をとる機能が未実装という不備があるため,その部分を実装する改良を行いWebページで公開をした。このDr.Geoを利用して高等学校の平面図形・曲線分野におけるシナリオ作成を行い,これをもとに神戸大学附属中等高等学校において実験授業が行われた。さらに大学生を対象に平面曲線分野におけるシナリオの模擬授業を実施その効果の検証を行った。本研究は当初の研究計画に比べ準備段階に時間が取られ2年の研究期間内で研究成果の発表ができなかったため今後シナリオの効果の確認を行った上で研究成果の発表を行う予定である。本研究はビジュアルプログラミング環境を利用して,学習者が数学的概念理解のための教材を自ら作成しながら学ぶためのシナリオの開発を目的に,2011年度2012年度に実施された.本研究では計算論および形式手法分野の入門段階におけるシナリオおよび高等学校における初等幾何や平面曲線分野におけるシナリオを作成し,ビジュアルプログラミング環境を利用した数理科学教育に関する基礎研究が行われた.本研究の目的は学習者が自ら仮想空間内で概念理解のための教材を自ら作成して学ぶことが可能となるプラットフォームの開発を行い数学の基礎概念を理解するための実験プログラムのシナリオ作成を行うことである。研究を開始するにあたり,研究実施計画にも記載したように第1段階としてスマートデバイス等でタイルプログラミングを行うための環境としてiOSあるいはAndroid OS上でSqueakEtoysを実行できる環境の開発を行った。iOSでは、公開されているソースプログラムを元に日本語対応にしさらにiPad上での操作をより簡単にできるようにカスタマイズを行った。これにより一般教室においても容易にiPad上でSqueakEtoysを利用した教育ができるようになった。次にAndroid OS上でのSqueakEtoysの実行環境の整備に着手したが技術的な問題があり本年度は完成できなかった。このため、Webブラウザー上で実行できる他のビジュアルプログラミング環境の調査を行った。研究の第2段階では,数学的概念を理解を促すためのシナリオの作成の対象となる分野の選定に着手した。計算論の分野でのシナリオの作成の他に、従来の教育ではプログラミング初心者に具体的に例を提示し理解させることが困難であるモデル検証分野におけるシナリオについて考察した。Etoysでは並行性の表現に問題があるため、この点を解消するためにEtoysと同様のビジュアルプログラミング環境であるBYOBを利用したシナリオの作成に着手した。なお,本研究で開発したシナリオは通常のPC等でも実行できるため広く応用が可能である。研究実施計画では第3段階としてこれらのシナリオの有効性を本年度に検証する予定であったが、第1段階に予定より時間がかかったため次年度に行うことにした。研究実施計画の第3段階として,数学の基礎概念を理解するために作成したシナリオの効果検証することになっていたが,研究実施計画の第1段階で行ったiOS上で動作する日本語対応のEtoysの作成に予定より時間がかかり,またAndroid上で動作するEtoysの開発がうまくできなかったためにさらに予定外に時間をとられてしまった。そのためシナリオの作成に入る時期が当初の予定より2ヶ月ほど遅れたため,作成したシナリオの検証が本年度内に実行できず,当初の予定より研究の目的の達成度としてはやや遅れることになった。本年度において計算論およびモデル検証論を大学の学部段階で教えるための導入部分のシナリオを作成した。今後はこれをもとにして本年度遂行できなかったシナリオの検証作業を進めその評価結果をもとにしてシナリオを講義で実践しモデル検証や情報教育の研究者の協力を得ながらシナリオの改善に取り組む。受講学生の数学の理解度の差により,結果を検証できない場合が考えられる。その場合は比較的学生の数学への理解度に差がない他コースの学生の協力を得て検証を行う。シナリオの有効性が認められない場合はその原因を調査しシナリオの改善を行う。また,数学教育学会や関連の研究会に参加し,作成したシナリオの改善や他の分野でのシナリオ作成のための情報を収集する。さらに、Webブラウザーで動作するビジュアルプログラミング環境を調査し、その利活用を研究する。