hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
社会的参照行動のメカニズム-情動・感情.刺激の処理と行動調整の間

乳幼児が他者の発する情動・感情刺激を利用するメカニズムについて明らかにすることを目的とし、本年度は、生後13ヶ月の乳児における情動・感情価を持った他者の視線追従について検討および,そのような表情に対する注視傾向に対する検討を行った。その結果,生後13ヶ月児においては,成人に見られるような,視線方向に対する反射的な注意定位反応は認められなかったが,その視線の先にあるモノを注視するまでの反応時間においては,弱いながらも視線方向の影響および情動・感情価の影響を受けることが明らかとなった。この結果は,乳児が情動・感情価を視線の先にある対象物と結び付けて処理を行っていることを示唆すると考えられる。またその他,恐怖表情に対する選好の発達的変遷についても検討を行った。その結果,成長とともに,恐怖表情に対する注視時間は、中立表情に対する注視時間と差がなくなってくることが明らかとなった。この結果は,恐怖表情を伴う視線が指している対象物に向けての乳児の行動調整は,その表情の新奇性にのみよるものではないことを示唆すると考えられる。本研究は、乳幼児が他者の発する情動・感情刺激を利用するメカニズムを明らかにすることを目的としている。生後12ヶ月頃の乳児が、他者の発する情動・感情刺激に応じて、その対象への行動を調整する「社会的参照」を見せることが、過去の研究から示されているが、そのような他者の情動・感情刺激の作用が、どのようなメカニズムによるものであうかは、明らかでない。また、生後12ヶ月に成長するまで、他者の情動・感情刺激を利用する行動が見られない要因についても、十分な検討が行われていない。他者の発する情動・感情刺激を利用するためのメカニズムには、いくつかの段階が想定される。例えば、他者が何に対して刺激を発しているのか理解することや、発せられている情動・感情価を理解すること、発せられた情動・感情に相応しい方略をとること、などである。本年度は、情動・感情刺激が与えられた対象についての認知処理過程の変化に焦点を当て、主に乳幼児を対象に、2つの実験を行った。1つめの実験では、生後12ヶ月前後の乳児を対象に、映像中の他者による物体への共同注視が成立可能であるのかについて検討した。その結果、生後12ヶ月以前の乳児であっても、映像中の他者の視線の先を見つめる行動が生じることが観察された。2つめの実験では、生後7ヶ月児を対象に、他者の視線が向けられていた対象物と、同時に呈示されていても、他者の視線が向けられていなかった対象物で、認知的な処理が異なるかについて、脳活動計測を行い検討した。現在までに得られている結果は、生後7ヶ月の段階でも、対象物の認知処理において、他者の視線による影響を受けることを示唆している。来年度も引き続き、乳幼児における他者の情動・感情刺激の利用について、様々な処理過程に細分化し、そのメカニズムを検討してゆく予定である。乳幼児が他者の発する情動・感情刺激を利用するメカニズムについて明らかにすることを目的とし、本年度は、生後13ヶ月の乳児における情動・感情価を持った他者の視線追従について検討を行った。他者の示す情動・感情的情報を利用する上で、他者が何に対して情報を発しているかについて見極めるために、他者の視線方向へ目を向けることは非常に有効な反応であると考えられる。しかしながら、表情をもつ他者の視線を乳児がいかに追従するかについて検討した研究は少なく、またそれらの知見は一貫した傾向を示していない。そこで、社会的シグナルおよび刺激の強度を統制するため、コンピュータディスプレイ上に刺激を呈示し、アイトラッカーを用いて、さまざまな表情の視線方向が乳児の注意定位反応に与える影響について検討した。表情は、中立・幸福・恐怖の3条件を設定し、左右どちらかに視線が向けられた表情の呈示後、図形刺激を左右どちらかに呈示した。図形刺激に対するサッケード時間を指標とし、表情および各表情の視線方向と図形刺激の出現方向との一致・不一致の2要因について、分析をおこなった。その結果、現段階の分析においては、生後3ヶ月頃より他者の視線を反射的に追従するとの先行知見に反し、13ヶ月児において、視線方向と図形刺激の出現方向の一致による注意定位反応の促進効果は認められず、不一致条件下の方が一致条件下より早く図形刺激にサッケードするとの阻害効果が認められた。またこの効果について、表情による違いは認められなかった。この結果から、13か月児は、他者の視線方向を処理する上で表情の影響を受けない可能性が示唆される。
国際教育協力プロジェクト・プログラムの評価手法の開発研究

インドネシアで実施されているREDIPは学校のニーズを重視したボトムアップ型の協力である。REDIPは、中学校の量の拡大および質を改善するために地域レベルでの改善計画を策定することを目的としており、基本的な戦略としては、「教育行政の地方分権化」、「学校を基礎とする教育運営」、「コミュニティに根ざしたアプローチ」を取り上げている。フェーズIIは各郡中学校開発委員会および学校委員会はパイロット事業実施マニュアルをもとに、教育の改善を図るためにどのような対策を必要とするかというそれぞれのニーズに合わせた提案を行い、事業資金を受けている。提案された事業は教材・教具・補修に関するハード面が多く、ソフト面では教師やスタッフの研修に関するものが多い。各中学校における事業実施後1年の状況の変化をみると、施設・備品・教材が改善されている。教師に関しても研修の参加者が増加している、また、指導書のコピー所持者も増加している。生徒の学習態度については英語授業への興味や学習意欲が増加しており、生徒に対する教師の態度の評価も高くなっている。生徒の英語への興味および学習意欲を高めた要因として、教師が明確な説明をする、授業で教科書を用いることが効果的である。さらに、1年生の場合は写真や絵カードを用いることも効果的である。生徒の英語への学習意欲を高めるためには、教師が生徒の勉強へのフィードバックをすることが最も効果的である。また、教師が明確に説明することが必要である。1年生に対しては教師が生徒の理解度を十分把握することが学習意欲を促進する。生徒のドロップアウトについては1、2年生では2002/3年のドロップアウト率が下がっているなど、事業の効果は徐々に現れていると考えられる。他の分野と同様に国際教育協力分野においても、従来のプロジェクト評価だけではなく、プログラムの評価も行わなければならないという認識が強くなり、評価方法論の見直しが必要となっている。国際協力・援助プロジェクト、プログラムに関して、OECDの開発援助委員会の提唱する、評価5項目(妥当性、達成度、効果、効率、自立発展性)に即して、具体的にどの様に評価すれば良いかを理論的に検討すると共に、具体的な事例に則して評価手法を改善することが、本研究の目的である。全てのプロジェクトに万能な単一の評価手法はない。プロジェクトの性格に応じた多様な評価手法が必要である。プロジェクトが直接・間接にもたらす上位目標へのインパクトをどのように評価するかに特に留意する必要がある。本年度は具体的な実践に即した、利用しやすいものを中心に評価理論のレビューを行った。これまでの国際教育協力プロジェクトの評価事例は方法論として不十分なものが多い。理論的な検討と同時に、具体的なプロジェクトに即して評価を行うことも必要である。学校建設や教員養成協力といった伝統的な協力の制限を越えて、教育の質の向上と量の拡大を直接目指したインドネシア国地域教育開発支援プロジェクト(REDIP)は、プログラムと行って良いほど多様な教育協力の試みを行っている。自立発展性を担保する為には行財政的な視点からの評価が特に重要である。REDIPには豊富なデータの蓄積があり、これを利用して、教育分野の国際協力の成果を実際に評価してみた。共分散構造分析モデルにより、多くの説明要因がアウトカム変数を説明することを試みることによって、総合的な教育協力が全体としてアウトカムの成就に寄与できることを示すことができ、これらの評価手法が有効であることを実証した。
3次元フォトニック準結晶における光禁制帯形成と光臨界状態

準結晶固体においてその特殊な構造秩序に起因して臨界状態とよばれる特殊な電子状態が存在することが理論的に予言されているが未だに実証されていない。本研究ではフォトニック準結晶に対してFDTD法による電磁界数値シミュレーションを行い、光の系で臨界状態の形成を示すことに成功した。準結晶の特殊な構造秩序を利用して従来のフォトニック結晶よりも大きなバンドギャップを形成するフォトニック準結晶を開発することを目的に、電磁界数値シミュレーションを行った。バンドギャップサイズについて屈折率コントラストの小さい領域でフォトニック準結晶の優位性が示された。昨年度の当初の計画は、フォトニックバンドギャップ(PBG)をもつ3次元準結晶構造を探索することであった。数値計算による系統的な探索により、PBGを明確に示す構造は、典型的な3次元準結晶構造の範囲内では存在しないことがわかった。そこで昨年度の後半は2次元系フォトニック準結晶について、i)PBG形成機構を明らかにする研究、およびii)PBG形成の観点から通常のフォトニック結晶よりも有利になる条件を明らかにする研究を行った。対象は12回対称準結晶とし、まずその有理近似結晶構造を作成し、誘電体円柱の配列からなるフォトニック準結晶構造を構成した。円柱半径と再隣接格子点間距離の比と、誘電体の誘電率をパラメータとしてフォトニックバンド計算を行いPBGの幅を算出した。比較として6方晶と正方晶のフォトニック結晶についても同様の計算を行った。従来のフォトニック結晶におけるPBG形成機構については、各散乱体のミー散乱に起因する機構、周期構造に由来したブラッグ散乱に起因する機構が考えられているが、多くの場合後者の機構が支配的であることがわかっている。準結晶構造は周期構造をもたないものの、長距離秩序構造に由来してブラッグ散乱を起こすので、通常のフォトニック結晶と同様に上記2つの機構が働きうる。計算の結果、フォトニック準結晶について、強散乱条件、弱散乱条件でそれぞれミー散乱、ブラッグ散乱に起因してPBGが形成することが示された。ここで強散乱条件とは、誘電体誘電率が大きい条件、また誘電体と空気の体積比が1:1に近い条件を指す。弱散乱条件は逆に、誘電体誘電率が小さいか、誘電体と空気の体積比がどちらかに大きく偏っている条件を指す。前述ii)については弱散乱条件で比較対象のフォトニック結晶より大きなPBGが形成することがわかった。9の研究実績の概要に記したように当初計画から変更があったが、すでに成果があがりつつあり、おおむね順調に進展しているといえる。昨年度の研究の成果としては、12回対称2次元フォトニック準結晶についてi)強散乱条件、弱散乱条件でそれぞれミー散乱、ブラッグ散乱に起因してPBGが形成することが示されたこと、ii)弱散乱条件下で、通常のフォトニック結晶よりPBG形成の観点で有利になりうることを示したこと、があげられる。i)については、これまでフォトニック準結晶のPBG形成については、主にブラッグ散乱に起因する機構が支配的と考えられていたが、条件によってミー散乱が重要となる場合があることを示したものであり重要な成果である。ii)については、すでに理論的考察から予想されていたが、これを具体的に数値計算で示した本研究の意義は大きい。これらの成果は国内外の学会ですでに発表した。昨年度に引き続き、フォトニック準結晶中の光状態の研究を遂行した。対象は12回対称と10回対称のフォトニック準結晶とし、光状態の計算を行った。12回対称準結晶としてはスタンフリーのタイリングを、10回対称準結晶としてはペンローズタイリングを用いた。それぞれの構造について近似度の異なる5種類の近似結晶構造を高次元射影法により作成した。続いて各タイリングの頂点位置に誘電体円柱を配置した。このとき円柱半径とタイリングの辺長の比と、誘電体の誘電率をパラメータとして、標準的な平面波展開法を用いて、光状態計算を行った。光バンドギャップが最大となる構造に対してギャップの直上、直下、十分ギャップから離れた低周波数域の3つの周波数域の光状態についてparticipation(P)を計算し、そのシステムサイズ(L)依存性を調べた。通常のフォトニック結晶の光状態は拡がっており、その場合PはLの2乗に比例する。臨界状態であれば、このべきが2より小さくなる。12回対称、10回対称ともにべきは1.6程度の値となり、臨界状態が形成していることがわかった。続いて、フォトニック準結晶の光状態のマルチフラクタル性について調べた。ここでは比較のため、アモルファス構造についても計算を行った。ここでは、誘電体柱間距離に下限を設定し、その位置をランダムに決めてアモルファス構造とした。上述の3つの周波数域でBox-counting法を用いて一般化participationのシステムサイズ依存性を計算した。その結果を用いてsingularityスペクトルを導出した。フォトニック準結晶についてバンドギャップ直上と直下の周波数域でマルチフラクタル性が確認された。アモルファス構造についても同様な結果が得られた。得られた結果をネパール・カトマンズで開催された準結晶国際会議で発表した。9の研究実績の概要に記したように昨年度はフォトニック準結晶の光状態について研究を進め、臨界状態性、マルチフラクタル性を見出した。

準結晶物質中の電子が臨界状態性を示すことは理論的に予言されているが、実際にそのような状態が存在するかどうか実験的な検証はなされておらず、これを明らかにすることは準結晶の研究分野で残された重要課題の一つとなっている。電子系で実験的にそのような状態の存在を示すことが難しい理由の一つに電子ー電子相互作用の存在が実験結果の解釈を複雑にしている点があげられる。光の系では電子ー電子相互作用に相当するものがなく、臨界状態の存在を実証することは電子系にくらべると容易であると当初予想し、実際に光臨界状態の存在を示すことができた。これにより本研究の目的の一つが達成された。本研究の主要な目的である、「従来のフォトニック結晶よりも大きな3次元完全PBGを形成するフォトニック準結晶を開発すること」について昨年度、一昨年度の研究では達成できていない。そこで本年度はこれを重点的に進めた。昨年までに4配位の誘電体ネットワーク構造からなる3次元フォトニック準結晶を3次元ペンローズ格子を用いて構成し、数値計算により完全フォトニックバンドギャップ(PBG)が形成することは示されたが、その大きさはフォトニック結晶で最大のPBGを形成するダイヤモンド構造の誘電体ネットワークに比べるとかなり小さい。3次元ペンローズ格子はP型正20面体準結晶であるが、一般にF型正20面体準結晶の方がブリルアンゾーンの等方性が高い。つまりブリルアンゾーンが球に近い。そのため原理的には完全PBGのサイズは大きくなりうる。従って、本年度はまず3次元ペンローズ格子に相当するF型正20面体準結晶の基本格子構造を射影法で作成し、これに基づいて誘電体ネットワークからなるフォトニック準結晶の構成を試みた。これに対し、光状態密度の計算を行い、PBGの形成を確認した。しかしながらその幅は昨年度計算したP型のものに比べると小さかった。そこで現在さらに誘電体ネットワークの配位数の調整を行うことで、PBG幅の増大を試みている。つまりネットワークのボンドを系統的に抜き出し、平均配位数がPBG形成に有利な4となるように調整した構造を作成している。本年度は本研究の主題であるフォトニック準結晶のPBG形成と光臨界状態に関連して準結晶の秩序形成メカニズムの解明をめざして数値モデルによる準結晶構造成長の分子動力学シミュレーションを行った。準結晶構造秩序の高次元性を反映した特異な秩序形成機構が働いていることを明らかにした。準結晶固体においてその特殊な構造秩序に起因して臨界状態とよばれる特殊な電子状態が存在することが理論的に予言されているが未だに実証されていない。本研究ではフォトニック準結晶に対してFDTD法による電磁界数値シミュレーションを行い、光の系で臨界状態の形成を示すことに成功した。準結晶の特殊な構造秩序を利用して従来のフォトニック結晶よりも大きなバンドギャップを形成するフォトニック準結晶を開発することを目的に、電磁界数値シミュレーションを行った。バンドギャップサイズについて屈折率コントラストの小さい領域でフォトニック準結晶の優位性が示された。今後は、本研究の目的の一つである光臨界状態についての研究を中心に行う。対象は12回対称と10回対称のフォトニック準結晶とし、光状態の計算を行う。
整閉包とその周辺の研究

可換代数にはホモロジカル予想と呼ばれる予想群がある。この中で正準元予想・改良新交差予想・単項式予想・直和因子予想の四つは互いに同値であり、また多くの予想がこの四つから導かれる。本研究ではこのうち正準元予想についてCousin複体を用いた特徴付け、既知の部分的結果の新証明、p標準パラメーター系を用いた新しい十分条件を得た。本年度は先行する研究の点検と解析を行った.点検した先行研究の主なものを挙げる.先行する研究の点検・解析を行い,そのいくつかに別証を与えた点検した先行研究の主なみのを挙げる本研究の目的である整閉包のCohen-Macaulay性は困難な問題であったので,それより弱い正準元予想の研究を行った.正準元予想は整閉包のCohen-Macaulay性より弱いとはいえ,整閉包のCohen-Macaulay性を応用するときは多くの場合正準元予想を経由するのでその重要性は高い.RをGorenstein局所環,Aをその準同型像とする.1997年S.P.DuttaはExt_R^1(A,R)=0のときAで正準元予想が成立することを証明した.そこでこの仮定を弱めることを考えた.その結果d=dim AとするときならばAで正準元予想が成立することがわかった.これをさらに一般化するためにはリンケージと呼ばれる手法が有効と思われた.すなわちRの準同型像Aに対し,Aと同じ次元のRの準同型像A'でdepth Ext_R^1(A',R)>0を満たすものを構成する一般的方法がある.実際正準元予想より弱い単項式予想はこの手法を使って(2)よりもさらに強いalmost complete intersectionの場合に帰着されている.そこでリンケージと正準元予想の関係を調べたAnne-Marie SimonとJan R. Strookerの1999年から2006年にかけての研究の点検・解析を行った.本研究の目的である整閉包のCohen-Macaulay性は困難な問題であったので,それより弱い正準元予想の研究を行った.正準元予想は整閉包のCohen-Macaulay性より弱いとはいえ,整閉包のCohen-Macaulay性を利用するときは多くの場合正準元予想を経由するのでその重要性は高い.得られた主な結果は以下のとおり.一様Brianeon-Skoda定理・ホモロジカル予想についてHuneke,Robertsによる特異点解消を用いたアプローチがある.このアプローチにおいて特異点解消をマコーレ化で置き換えることができるのではないかというのが本研究のもくろみであった.しかしこれは不可能であることがわかった.24年度が最終年度であるため、記入しない。当初目標の整閉包のCohen-Macaulay性は困難なので,やや弱い正準元予想を研究する.正準元予想はやや弱いとはいえ,それが解決されれば改良新交差予想・単項式予想・直和因子予想などが導かれることが知られている可換環論の重要な未解決問題である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
関節疾患に対する伸張性収縮を利用した新たな神経ー筋電気刺激療法の開発

本研究では,伸張性収縮を利用した神経筋電気刺激(ECC-ES)がアジュバント関節炎(AIA)ラットの筋機能不全に及ぼす影響を検討した.AIAはフロイント完全アジュバントを膝関節に投与することにより作成した.ECC-ESは1日おきに3週間負荷した.その結果,AIAラットの腓腹筋内側頭から採取したスキンドファイバーにおいて,固有張力の低下が認められるとともに,アクチンの凝集化,NADPH酸化酵素,神経型一酸化窒素合成酵素,p62の発現が増加した.ECC-ESは,これらの変化をすべて防止した.したがって,ECC-ESは,関節疾患患者の筋機能を改善する効果的な手段であることが示唆された.課題:アジュバント関節炎(AIA)ラットにおける神経筋電気刺激(NMES)最適刺激条件の探索【目的】NMESによる筋力増強効果は負荷強度に依存するとされてきたが,近年,低強度でも十分な負荷量(時間)を確保すれば効果が得られることが示されている.そこで,本研究課題では,AIAラットにおいて,臨床に応用しやすい,低強度のNMESの効果を検討することを目的とした.【方法】Wistar系ラットを対照群及びAIA群に分け,それらをさらに低強度NMES群,高強度NMES群に分けた.AIA群には,完全フロイントアジュバントを注射し関節炎を惹起した.ラットの足関節をトルク測定装置に固定し,NMESを腓骨神経に負荷することで,足関節背屈トルクを測定した.NMESは,以下の刺激条件で行った.刺激強度:最大強縮張力の30%(低強度)あるいは60%(高強度),刺激頻度:50 Hz, on/off時間:2秒/4秒,刺激終了:最大上刺激(30V),セット数:3(休憩1分).NMESを1回/2日,3週間負荷した後,長趾伸筋を採取し分析に供した.【結果および考察】AIA群のEDLでは,強縮張力の低下が,アクチンの凝集体形成を伴っており,それらは,高強度NMES群において抑制された.一方,我々の予想に反して,低強度NMES群では,張力改善効果が認められなかった.近年,NMESの筋肥大効果が,負荷時間と負荷強度の積である力積に依存することが示されているが,本研究では,低強度NMES群における平均力積が高強度NMES群におけるものと比べ,2倍程度高値を示したにも関わらず,低強度NMES群による効果が認められなかった.したがって,そのメカニズムは不明だが,関節炎に伴う筋力低下を改善するためには,高強度の負荷刺激が有効であることが示唆される.本研究の全体構想は,関節疾患に対する安心・安全で効果的な介護予防対策法の開発を目指し,伸張性収縮を利用した,神経ー筋電気刺激(NMES)療法による筋機能の改善効果とその作用メカニズムについて明らかにすることである.平成26年度には,関節リウマチモデル動物であるアジュバント関節炎(AIA)ラットの長趾伸筋において,固有張力の低下がアクチンの凝集体形成を伴うこと,また,高強度の等尺性NMESによりこれらが抑制されることが明らかとなった.平成27年度には,高強度の等尺性NMESにより,タンパク凝集化を抑制する作用を有する,低分子熱ショックタンパク質であるαB-crystallinの発現量が増加することが明らかとなった.一方,NMESは,スーパーオキシドディスムターゼやカタラーゼなどの抗酸化酵素の発現量を増加させないこと,また,タンパク分解において重要な役割を果たすプロテアソームの活性に影響を及ぼさないことが示された.したがって,NMESによるアクチン凝集体形成の抑制は,αB-crystallinの抗凝集化作用を介して生じた可能性が示唆された.また,平成27年度は,低刺激強度で,高強度の物理的ストレスを筋に負荷できる伸張性収縮(Ecc)-NMESがAIAラットの筋機能に及ぼす影響を検討することを当初の予定としていた.ただし,Ecc-NMESを負荷するために必要とされる,トルクセンサーを含む小動物用足関節運動装置の開発および改良に時間を要し,平成27年10月に稼働開始となった.これまでに,先行研究の刺激負荷条件を参考に,AIAラットに対し,足関節底屈筋を対象としたEcc-NMESを3週間負荷する実験を実施したが,底屈筋の発揮張力が低下するとともに,筋腱移行部付近に血腫が観察された.これらの知見は,本実験で用いたEcc-NMESによる負荷が過剰であったことを示唆している.研究実績の概要に記載した通り,予定された実験課題を実施することができたが,トルクセンサーを含む小動物用足関節運動装置の開発および改良に時間を要したこと,また,Ecc-NMESの効果の有無について,実験動物において,刺激条件を変更して引き続き検討する必要が生じたことから,現在までの達成度としてやや遅れていると判断した.【背景及び目的】伸張性収縮(Ecc)は,等尺性収縮に比べ,より低い刺激強度で,同等の負荷を筋に加えることができる.本研究課題では,電気刺激(NMES)による痛みや不快感を軽減した,安心・安全で効果的な新規NMES療法の開発を目指し,アジュバント関節炎(AIA)ラットおよびヒトにおいて,Ecc-NMESの効果を検証するとともに,その作用メカニズムを明らかにすることを目的とした.【方法】Wistar系雄性ラットを対照群及びAIA群に分け,それらの左側足部をトルクセンサーを含む小動物用足関節運動装置(当初の予定では,平成26年度に発注・導入する予定であったが,装置の改良に時間を要し,平成27年度に導入された.

その後,負荷条件の設定のための予備実験を実施し,現在に至る.本課題研究は平成27年度に実施される予定であったが,前述した理由から予定を変更し,本年度の実施となった.)に固定し,Ecc-NMESを負荷した.関節炎惹起後3週間の時点で,関節幅を測定するとともに,ヒラメ筋,足底筋及び腓腹筋を採取し,生理学的・生化学的実験に供した.その結果,AIA群において,Ecc-NMESは,in situにおける発揮トルクおよびin vitroにおけるskinned fiberの発揮張力の低下を防止した.また,これらは,筋原線維タンパク質の酸化的修飾や凝集化の防止,オートファジー機能の正常化を伴っていた.これらの知見は,Ecc-NMESが関節疾患に伴う筋機能低下の防止策として有用であることを示唆している.なお,当初予定されていた,ヒトを対象にEcc-NMESの効果を検証する研究課題については,前述の通り,小動物用足関節運動装置の導入・調整が大幅に遅れたため,健常人に対する予備実験のみの実施となった.本研究では,伸張性収縮を利用した神経筋電気刺激(ECC-ES)がアジュバント関節炎(AIA)ラットの筋機能不全に及ぼす影響を検討した.AIAはフロイント完全アジュバントを膝関節に投与することにより作成した.ECC-ESは1日おきに3週間負荷した.その結果,AIAラットの腓腹筋内側頭から採取したスキンドファイバーにおいて,固有張力の低下が認められるとともに,アクチンの凝集化,NADPH酸化酵素,神経型一酸化窒素合成酵素,p62の発現が増加した.ECC-ESは,これらの変化をすべて防止した.したがって,ECC-ESは,関節疾患患者の筋機能を改善する効果的な手段であることが示唆された.本研究の全体構想は,関節疾患に対する安心・安全で効果的な介護予防対策法の開発を目指し,伸張性収縮を利用した,神経ー筋電気刺激(NMES)療法による筋機能の改善効果とその作用メカニズムを明らかにすることである.平成26年度には,当初の研究計画に従い,関節リウマチモデル動物であるアジュバント関節炎(AIA)ラットにおいて,NMES最適刺激条件の探索を行った.研究実績の概要に記載した通り,予定された実験課題を実施することができたことから,現在までの達成度として,おおむね順調に進行していると判断した.本研究の結果,AIAラットの骨格筋で認められる筋張力の低下は,高強度のNMESにより改善されることが明らかとなった.一方,我々の予想に反して,低強度のNMESはAIAに伴う筋機能の低下を防止しなかった.これらの知見は,NMESによる筋機能改善効果が,負荷強度に依存することを示した先行研究と一致するものである.したがって,当初実施を予定していたNMES効果のメカニズム検討に関しては,低強度NMES群を除外し,対照群,AIA群及びAIA+高強度NMES群の3群を対象に実施した.その結果,大変興味深いことに,AIA群の長趾伸筋では,固有張力の低下がアクチンの凝集体形成を伴うこと,また,高強度NMESによりこれらが抑制されることが明らかとなった.高強度NMESによるアクチン凝集体形成の抑制作用が,どのような機序で生じるかについて,今後さらに検討を進める予定である.Ecc-NMESのパラメーターには,強度,角速度,時間,頻度,期間等があり,その組み合わせは無限に存在する.
数値シミュレーションと室内実験の融合から探る断層帯における不均質構造の成長

地殻の不均質性と地震波形の関係を,地震学的パラメタを用いて表現することができれば,地震波形を読み解くことで断層成長に伴う構造変化が推定できるようになるかもしれない.そこで,媒質特性の実測が可能な実験室において取得した波形と,数値計算波形との比較を試みた.昨年度までに,実験室スケールの媒質形状が波形に与える影響を調べるための,差分法を用いた3次元の波動伝播シミュレーションコードの作成・計算と,ステンレス試料の透過波形の取得が完了した.今年度は,コードの改良と計算の実施,岩石試料の圧縮破壊にともなう透過弾性波計測を行った.まず,3D波動伝播シミュレーションに用いる試料モデルの上下端に吸収境界を導入し,円筒軸に平行な方向と垂直な方向に伝播する波を別々に評価することで,反射・変換波の特性をより詳細に調べることができるようにした.その結果,試料の角で次々と表面波への変換が起こり,縦方向に伝播していく様子が観察された.次に,より断層に近い条件での比較を目指して,岩石試料の圧縮破壊試験を実施した.直径50mm高さ100mmの円柱形花崗岩試料を,封圧50MPaの条件下で載荷し,実験中に繰り返し透過させた弾性波を集録した.回収した試料をX線CTスキャンで観察したところ,内部にひとつの大きな亀裂面が生成されていた.このような,破壊面を含む岩石試料内における波動伝播の特性を調べるために,計算コードのさらなる改良をおこない,亀裂面を組み込んだ媒質モデルにおける波動伝播を計算した.その結果,破壊面の先端で回折波が生じる様子や,破壊面に沿うように界面波が生じて伝播していく様子が観察された.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。地殻内の亀裂や媒質の不均質性と,不均質領域を透過した地震波の持つ特徴について,両者の関係を地震学的パラメタによって評価することができれば,断層の成長にともなう構造変化を地震波形から推定することができるかもしれない.断層帯の直接観察は困難だが,実験室では岩石試料の物性を具体的に計測できるため,透過波と媒質の関係を調べることが可能である.そこで初年度は,岩石試料を透過した波の各位相の起源を把握するために,透過波の数値計算による再現と,実測波形との比較を行った.まず,実測波形の取得をおこなった.円柱形の花崗岩試料の表面に圧電型センサを貼付し,試料内に弾性波を透過させた.レーザードップラー振動計で,試料周表面上の6点における速度波形を取得した.次に,シミュレーション用の媒質モデル作成のため,岩石試料のX線CT画像を撮影した.得られた画像の濃淡から媒質の密度分布を推定し,その強弱に応じた密度・速度を使って媒質モデルを作成した.このモデルを新たに構築した岩石試料用の2次元波動伝播シミュレーションコードに組み込み,円柱形試料の円筒軸に対して垂直な断面における波動伝播を計算した.空間4次・時間2次精度のスタッガード格子差分法によって,試料の片側表面から波が入力された時の波動伝播を計算し,得られた波動場からP波成分とS成分に分離したスナップショット画像を作成して評価した.その結果,直達波の伝播過程で試料の周境界においてPS波などの変換波やSS波などの反射波が生成される様子が明らかになった.時間の経過とともに試料の表面で何度も繰り返し波の反射と変換が起こり,試料内に閉じ込められた波が複雑な後続相を形成する過程が観察された.計算波形を実測波形と比較したところ,実測波形と共通の位相が観察されたが,異なる点もあるため,さらなる検討が必要である.地殻内の不均質性と,そこを透過した地震波形の関係性を,地震学的パラメタで評価することができれば,断層成長に伴う構造変化を波形から推定することができるかもしれない.そこで,媒質の物性を実測できる実験室で得た透過波形と数値計算波形との比較を行うことを考えた.その第一歩として,岩石試料を透過した波の各位相の起源を把握するために,昨年度は実測波形の取得と2次元での波動伝播シミュレーションコードを作成した.今年度は,実測波形の取得の継続と,コードの3次元への拡張を行った.昨年度の2次元シミュレーションより試料内の波動場の複雑性が明らかになったことから,不確定要素を減らすために,より単純な均質媒質を用いて比較を行った.実測波形取得のために,直径50mm,高さ100mmの円柱形のステンレス試料を作成し,その側面の一部を幅10mm,高さ100mmの短冊状に平面加工した.平面部の中心,高さ50mmの位置に圧電素子を貼付して,電圧を矩形入力し,試料側面上でレーザードップラー振動計を用いて速度波形を記録した.また,昨年度開発した2次元コードを発展させ,3次元の波動伝播シミュレーションコードを作成した.試料に相当する円柱領域を含む解析領域を,円柱軸に対して垂直な二辺は54マイクロメートル,円柱軸に平行な方向は60マイクロメートルの格子間隔で離散化した.試料表面の鉛直方向中心にあたる位置にシングルフォースの力源を置いて震源とし,シミュレーションを実施した.計算の結果得られた速度波形を実測波形と比較したところ,震源形状を簡略化した点震源ではなく,実験を忠実に再現した面震源を用いることで,より正しく波形が再現されることが確認された.

また,実験波形と計算波形は200-400kHzの低周波数帯で特によい一致を見せた.400-1600kHzという比較的高周波数帯でも,波形の山谷や大振幅の位置はよく合っていた.地殻の不均質性と地震波形の関係を,地震学的パラメタを用いて表現することができれば,地震波形を読み解くことで断層成長に伴う構造変化が推定できるようになるかもしれない.そこで,媒質特性の実測が可能な実験室において取得した波形と,数値計算波形との比較を試みた.昨年度までに,実験室スケールの媒質形状が波形に与える影響を調べるための,差分法を用いた3次元の波動伝播シミュレーションコードの作成・計算と,ステンレス試料の透過波形の取得が完了した.今年度は,コードの改良と計算の実施,岩石試料の圧縮破壊にともなう透過弾性波計測を行った.まず,3D波動伝播シミュレーションに用いる試料モデルの上下端に吸収境界を導入し,円筒軸に平行な方向と垂直な方向に伝播する波を別々に評価することで,反射・変換波の特性をより詳細に調べることができるようにした.その結果,試料の角で次々と表面波への変換が起こり,縦方向に伝播していく様子が観察された.次に,より断層に近い条件での比較を目指して,岩石試料の圧縮破壊試験を実施した.直径50mm高さ100mmの円柱形花崗岩試料を,封圧50MPaの条件下で載荷し,実験中に繰り返し透過させた弾性波を集録した.回収した試料をX線CTスキャンで観察したところ,内部にひとつの大きな亀裂面が生成されていた.このような,破壊面を含む岩石試料内における波動伝播の特性を調べるために,計算コードのさらなる改良をおこない,亀裂面を組み込んだ媒質モデルにおける波動伝播を計算した.その結果,破壊面の先端で回折波が生じる様子や,破壊面に沿うように界面波が生じて伝播していく様子が観察された.当初の予定通り波動伝播シミュレーションのためのコードの作成と改良が進み,3次元でのシミュレーションが実施可能になった.正確な波形比較を目指して,均質媒質を用いた実験とシミュレーションを行ったが,その結果は良好であり,次年度につながる成果が得られた.27年度が最終年度であるため、記入しない。3次元の波動伝播シミュレーションコードの作成と均質媒質でのシミュレーションが完了したため,今後は改めて岩石試料における波動伝播シミュレーションを行い,実測波形との比較を実施する.当初の予定通り波動伝播シミュレーションのためのコードの作成が進み, 2次元でのシミュレーションから岩石試料内における透過波の伝播の様子を調べることができた.計算波形と比較するための観測波形の取得に関しては,無垢岩石の2次元平面における波形取得が完了した.27年度が最終年度であるため、記入しない。2次元の波動伝播シミュレーションコードの作成が完了したため,今後はコードの3次元化をはかる.また, 3次元での計算波形と観測波形の比較のために,さらなる実測波形の取得を行う.
高階の有理的差分方程式の力学系次数による分類と可積分性の特徴付け

近年、数理物理学や代数幾何学という研究分野で大いに研究されてきている高階の可逆な有理的常差分方程式に関して、方程式の一般解の複雑性または方程式の可積分性を計る「力学系次数」の具体的な計算方法を開発すること、及び力学系次数による高階常差分方程式の分類や特徴付けを行うことは本研究計画の大きな目的である。初年度の平成30年度には、主に下記の4つの研究課題について研究を行った。(1)以前に2階の有理的常差分方程式の力学系次数を計るために開発してきた「express method」と呼ばれている手法は、可積分系業界で、非常に効率的であると評価されているが、その手法の適用範囲はまだ明確ではない。そのため、まず、express methodの幾何学的な根拠を明らかにする必要があった。(2)高階の可積分な差分方程式が、「簡約」と呼ばれている数学的課程で、多次元の格子上で定義されている可積分な発展方程式から割と容易に得られることは昔から知られている。一方、格子上の方程式の可積分性に大きいな影響をもたらす特異点と簡約後の方程式の特異点との関係はいまだに不明である。その関係を解明しながら格子上の方程式における「可積分性」の厳密な定義も考察した。(3)2階の場合と違って、高階の有理的な常差分方程式の特異点の分類はまだ完全にできていない。そのため、まず高階の方程式の特異点の性質を考察し、特異点の分類を調べ始めた。その分類がこれから完全にできたら、高階の有理的差分方程式の特異点による特徴付けが実際に可能であるかどうかを考察する必要がある。(4)2階の方程式の場合、方程式の形が異なっていても、特異点の構造を調べることによって方程式同士の関係を明らかにする手法が最近提唱されたが、その手法を用いて2階の非自励の差分方程式の間、特に離散パンルヴェ方程式の間にどのような関係があるかを具体的に調べた。上述のテーマ(1)について、東京大学・大学院数理科学研究科のTakafumi Mase、及びパリ第7大学のBasil GrammaticosとAlfred Ramaniとの共同研究で、一般の3point mappingに対するexpress methodの幾何学的な根拠を解明し、その手法の厳密さを証明した。この結果を発表する論文はJournal of Physics Aで掲載済みである。さらに、2階の有理的常差分方程式の特異点の分析に基づく可積分性判定法を、専門家でない数学者や物理学者に紹介するためのレビュー論文を専門書の一部として出版した。テーマ(4)に関しては、Basil GrammaticosとAlfred Ramaniとの共同研究で、特異点の分析に基づき、様々な非QRT型の2階の差分方程式と関係する離散パンルヴェ方程式を系統的に構成し、それぞれのパンルヴェ方程式の間の関係を説明することができた。これらの結果を発表する一つの論文はすでにJournal of Nonlinear Mathematical Physicsで掲載確定であり、もう一つの論文は現在投稿中である。テーマ(2)と(3)については、格子上で定義されている可積分系の典型的な例である離散KdV方程式の一般的な簡約を考察し、その簡約で得られる高階の写像の特異点の分類を行って、写像の特異点を元の離散KdV方程式における特異点と関連づけるに成功した。さらに、離散KdV方程式の非可積分な拡張の簡約から得られる写像が単純なn point mappingである場合には、標準的なexpress methodが問題なくその写像に適用できることも示した。この結果を発表する論文は現在作成中である。平成31年度には、昨年度の様々な進展に基づき、まず高階常差分方程式の特異点の分類をさらに深める予定である。そして、n point mappingより複雑な性質を持つ写像の場合にも、写像の特異点の構造と力学系次数との関係を調べる予定である。特に、n^2のような次数増大以外の振る舞いを持つ方程式系の例が不足している中、まず2階の差分方程式の場合に存在しない振る舞いを示している写像をできるだけ多く構成する必要がある。そのための適切な構成法は、現在、いくつか開発中である。さらに、研究計画書で提案したC-型とD-型の離散KP階層の簡約を考察する予定である。一方、今年度に入って、そういった格子上で定義されている方程式の可積分な簡約を一般的に考察した際、方程式に課される境界条件と可積分性判定によく用いられている手法の間に矛盾が生じる場合もあることに気づき、まず境界条件の可積分系に関する役割を考える必要があるとわかってきた。また、格子上の発展方程式における可積分性をどう厳密に定義すれば良いかという問題を同時に考える必要があることもわかってきた。

(2)高階の可積分な差分方程式が、「簡約」と呼ばれている数学的課程で、多次元の格子上で定義されている可積分な発展方程式から割と容易に得られることは昔から知られている。一方、格子上の方程式の可積分性に大きいな影響をもたらす特異点と簡約後の方程式の特異点との関係はいまだに不明である。その関係を解明しながら格子上の方程式における「可積分性」の厳密な定義も考察した。(3)2階の場合と違って、高階の有理的な常差分方程式の特異点の分類はまだ完全にできていない。そのため、まず高階の方程式の特異点の性質を考察し、特異点の分類を調べ始めた。その分類がこれから完全にできたら、高階の有理的差分方程式の特異点による特徴付けが実際に可能であるかどうかを考察する必要がある。(4)2階の方程式の場合、方程式の形が異なっていても、特異点の構造を調べることによって方程式同士の関係を明らかにする手法が最近提唱されたが、その手法を用いて2階の非自励の差分方程式の間、特に離散パンルヴェ方程式の間にどのような関係があるかを具体的に調べた。上述のテーマ(1)について、東京大学・大学院数理科学研究科のTakafumi Mase、及びパリ第7大学のBasil GrammaticosとAlfred Ramaniとの共同研究で、一般の3point mappingに対するexpress methodの幾何学的な根拠を解明し、その手法の厳密さを証明した。この結果を発表する論文はJournal of Physics Aで掲載済みである。さらに、2階の有理的常差分方程式の特異点の分析に基づく可積分性判定法を、専門家でない数学者や物理学者に紹介するためのレビュー論文を専門書の一部として出版した。テーマ(4)に関しては、Basil GrammaticosとAlfred Ramaniとの共同研究で、特異点の分析に基づき、様々な非QRT型の2階の差分方程式と関係する離散パンルヴェ方程式を系統的に構成し、それぞれのパンルヴェ方程式の間の関係を説明することができた。これらの結果を発表する一つの論文はすでにJournal of Nonlinear Mathematical Physicsで掲載確定であり、もう一つの論文は現在投稿中である。テーマ(2)と(3)については、格子上で定義されている可積分系の典型的な例である離散KdV方程式の一般的な簡約を考察し、その簡約で得られる高階の写像の特異点の分類を行って、写像の特異点を元の離散KdV方程式における特異点と関連づけるに成功した。さらに、離散KdV方程式の非可積分な拡張の簡約から得られる写像が単純なn point mappingである場合には、標準的なexpress methodが問題なくその写像に適用できることも示した。この結果を発表する論文は現在作成中である。平成31年度には、昨年度の様々な進展に基づき、まず高階常差分方程式の特異点の分類をさらに深める予定である。そして、n point mappingより複雑な性質を持つ写像の場合にも、写像の特異点の構造と力学系次数との関係を調べる予定である。特に、n^2のような次数増大以外の振る舞いを持つ方程式系の例が不足している中、まず2階の差分方程式の場合に存在しない振る舞いを示している写像をできるだけ多く構成する必要がある。
環境要因の人体影響-人体影響に関与する遺伝的要因

環境変異原の作用で形成される変異細胞の選択される仕組みやヒトでの突然変異の本態を追究し,環境要因と個体変異の相互関与と疾病の発生を明らかにしようとした。突然変異を定量化できる遺伝指標の確立にも努めた。1)低濃度変異原物質(NCS)を培養リンパ球に作用させて誘発される染色体異常を観察した。同一個体で300以上の中期細胞を検討し,25種の単純な欠失,55種の単純な均衡転座を有する中期細胞を観察した。そのうちの1個がt(11;14)(q13;q32)で,腫瘍に特異的な転座と切断点まで完全に一致した。環境要因の遺伝的影響の初期像に関する新たな知見を得た。2)色素性乾波症(XP)患者で,体細胞がDNA修復能を欠く細胞と高い修復活性のモザイクになっている稀な例を見出した。UV高感受性クローンでは,A群XP細胞と同様にintron3の3末端のGがCへと変化した塩基置換突然変異のホモ接合体であることを確かめた。3)50種の近交系マウスに微量の放射線(0.01-0.5Gy)やステロイドホルモンを作用させると作用量に比例して細胞間期死が増加した。特に胸腺における微量放射線誘発間期死は,明確なマウス系統差があり,C57BL/6J,AKR/J等は高感受性N4,A/J,PT等は中間型,C3H/HeJ,HT,DBA/2J等は抵抗型であった。4)分子レベルでの解析を導入し低応答者群では特定のHLA-DR-DQ対対立遺伝子が著明に増加しており,このHLA対立遺伝子に関してヘテロ接合体でも低応答性を示すことを明らかにした。さらに低応答者にのみHLA-DQ分子により提示された溶連菌M蛋白に由来する抗原ペプチドを認識するCD4^+T細胞が存在し,その存在下にCD8^+T細胞が増殖することを示した。5)γ線,核分裂中性子,ENUを作用原とし雄生殖細胞を急処理した場合の線量-効果関係を,累計585,900個の受精卵,遺伝子座数にして1,469,663個について調べた。この結果,生殖細胞に対する遺伝的影響に及ぼす細胞分化の役割は,作用原により著しく異なることが示された。
天体の超高速度衝突時に発生する蒸気雲内における化学反応についての実験的研究

本研究の目的は、天体の超高速度衝突時に発生する蒸気雲内における化学反応の速度を実験的に求めることと、その求まった反応速度が地球や惑星の表層環境や生命の進化にどのような影響を与えたかを解明することである。今年度は、衝突蒸気雲内部における硫黄酸化物の酸化還元反応の反応速度を実験的に推定するとともに、求まった反応速度を用い、今から6500万年前のK/T事件において硫黄酸化物がどのような環境変動を引き起こしたのかについて、理論計算を行った。本研究の手法で推定された硫黄酸化物の反応速度は、既存の気相反応の文献値よりも大きく、衝突蒸気雲の最終生成物は低温で安定な三酸化硫黄が支配的であったであろうことを意味する。この場合、K/T事件の際放出された硫黄酸化物が速やかに硫酸エアロゾルを形成したと推測される。この硫酸エアロゾルの大気中での滞留時間が、環境変動を議論するうえで非常に重要である。しかしながら、既存のK/T事件の際の硫酸エアロゾルの大気中の滞留時間の推定結果は全て、衝突直後大気中で共存していたはずのケイ酸塩の再凝縮物を無視していたため、滞留時間を何桁も過大に見積もっていた。そこで本研究では、ケイ酸塩と硫酸エアロゾルとの相互作用を考慮に入れて硫酸エアロゾルの大気中における滞留時間を計算した。その結果、硫酸エアロゾルの滞留時間は数日以内と非常に短いという結果が得られた。これは、硫酸エアロゾルによる日射遮蔽はごく短期間で終了するかわり、強い酸性雨が全球的に降ったということを意味する。本研究では計算した硫酸の降下フラックスに基づき、海洋表層の炭酸イオン濃度を推定した。硫酸の降下が大気海洋間のガス交換の特徴時間よりも圧倒的に速いため炭酸の緩衝系が弱められ、従来の推定よりも数十分の一まで炭酸イオン濃度が減少すると言うことがわかった。本研究では、地球型惑星の表層環境の進化に大きな影響を与えたと考えられる、衝突蒸気雲内の最終的な化学組成を推定するために必要な、衝突蒸気雲内の化学反応の反応速度を実験的に求めることを目標として研究を行っている。本年度は、新たな反応速度測定手法の提案をするとともに、それに従った実際の測定手法を確立することを主眼とした。本年度の実験では、手法の適用例としてAnhydrite(硬石膏、CaSO4)の粉末圧縮ペレット試料に高出力パルスYAGレーザーを照射し、高温高圧の蒸気雲を発生させた。この模擬衝突蒸気雲のカルシウム原子の輝線を超高速度分光器を用い測定し、その発光スペクトルから蒸気雲の温度を決定した。また、カルシウムイオンの発光輝線のシュタルク広がりを測定し、それから蒸気雲の圧力を決定した。今回は、温度は約6500ケルビン、圧力は約30000気圧という値が得られた。一方、この蒸気雲の最終的な化学組成を四重極質量分析計を用い測定した。今回は、蒸気雲のサイズに対する二酸化硫黄/三酸化硫黄比の経験的なスケーリング則を求めた。その結果、蒸気雲サイズを大きくするとともに、蒸気雲内の反応のクエンチ温度が低下し、それに伴いクエンチ後の組成中に低温で安定な三酸化硫黄の量が増えることが観測された。次に、発光分光測定の結果とガス分析の結果を合わせることにより、各実験条件におけるクエンチ点での三酸化硫黄の生成速度を推定した。推定された三酸化硫黄の生成速度は、既存の実験データから推測される気相反応の速度と比べ100から3000倍大きいという結果となった。これは、実験データが既知の反応経路以外にも、蒸気雲内では三酸化硫黄の生成経路が存在していることを示唆している。(727字)本研究の目的は、天体の超高速度衝突時に発生する蒸気雲内における化学反応の速度を実験的に求めることと、その求まった反応速度が地球や惑星の表層環境や生命の進化にどのような影響を与えたかを解明することである。

硫酸の降下が大気海洋間のガス交換の特徴時間よりも圧倒的に速いため炭酸の緩衝系が弱められ、従来の推定よりも数十分の一まで炭酸イオン濃度が減少すると言うことがわかった。
社会科教育において競争的合意形成能力の育成をめざす交渉ゲームの開発と評価

本研究は、社会科学習者に、社会的な利害や意見の対立状況の中で、自己の立場の有利さを最大限保ちつつ相手との合意を形成する能力の育成を狙った。従来の社会科は、客観的合理性を持つ解決による対立の克服をめざした。しかし、現実の多くの社会的合意は、利害当事者の相互作用の結果形成されてきた。この現実に即し、学習者に合意形成技能と社会的自己有能感を育成する必要がある。開発した授業では、歴史的な対立事例を導入し、合意を目指す交渉をロールプレイゲームとして経験させた。結果として学習者は1多様な合意形成技能を用いて課題に取り組み、2歴史事象の多様な可能性を実感し、3新たな社会の形成者としての自己有能感を獲得した。本研究の課題は、社会科教育における競争的合意形成能力の育成をめざす交渉ゲームの開発とその教育効果の評価である。研究1年目においては次の目標を立てた。1交渉ゲームの社会科教科目標論・学習評価論・教育課程論的考察。2ゲーミング・シミュレーションの他分野における研究・実践動向の調査。3試作ゲームの改良と社会科授業での本実施および評価。以下は各点に関する実績である。1価値多元社会における公民的資質形成として共通性が高く、実践例も多い社会科ディベート実践に関する考察を通じて、討論と交渉の学習体験が共に、a.コミュニケーションが社会を構成していくことの認識、およびb.社会過程=コミュニケーション過程の不確実性の認識の形成という学習効果を持つことを導いた。その上で、交渉体験に固有の学習効果として、c.相反する主張の相互調整の必要性の認識、d.多様な説得・合意形成の方略の存在の気付き、e.現実の社会的コミュニケーション事象への興味・関心や当事者意識の高まり、の3点を導出した。これら5点は、交渉ゲームの教育効果の評価観点となる。2国際シミュレーション&ゲーミング学会サマースクール(オランダ、デルフト)に参加し、多分野にわたるゲームの開発・活用の最新事例を知るとともに、先端的研究者との交流の機会を得た。また、研究協力者近藤敦氏(立命館大学非常勤講師)の講演を実施し、国際政治学におけるゲーミング・シミュレーション活用の歴史と課題を聴取した。3交渉ゲーム「Independence Day」を改良の上、県立高等学校1年生を対象に本実施し、教育効果に関して次の結果を得た。a.ゲームの楽しさに関する高評価。b.交渉グループごとの多様な交渉経過と結果に関する生徒の気づき。c.歴史・現代社会事象に対する興味・関心や当事者意識の高まり。以上につき、2014年度全国社会科教育学会において成果発表を行った。本研究は、社会科教育において、国際化、価値多元化社会の進展に対応したコミュニケーションと集団意思形成の能力を形成するため、対立的・競争的でありながら合意を志向するコミュニケーション能力の形成をめざし、そのために、学習者に交渉を体験させる教育ゲームの開発と評価を課題に据えた。当該年度においては、主に以下の3点の研究の進展を得た。1既開発の、史実に基づく外交交渉ゲーム「インディペンデンス・デイ」の、主に高校、大学での数度にわたる試行実施の結果、ゲームと同時にゲーム後の振り返り(ディブリーフィング)が極めて重要な教育的意味を持つことが見えてきた。そこでは、自グループのゲーム内容が他グループの結果と比較され、また歴史事実とつき合わされ、当該問題状況における可能な合意形態が客観的に把握される。このような「可能な未来」に関する認識形成が、一方で歴史・社会的事実への批判的評価能力形成に、他方で対立的状況を処するコミュニケーション方策を自ら構想・展開する実践能力形成に意義あるものであることが明らかとなった。2ゲームへの学習者の評価を分析することにより、多くの学習者のゲームへの高評価は、確定的な歴史事象がゲーム内では不確実性をはらむ現実となり、自らそれに対処する経験を持つこと、および、コミュニケーションを通じて予想しなかった問題の展開が起こることに面白さや意義を感じていることが明らかとなった。この結果は、ゲーム開発という課題を超えて、いわゆる「暗記物」との見方が付きまとう歴史学習など社会科授業のあり方一般をアクティブ・ラーニング化していく上で大きな手がかりとなると考えられえる。3新規に試作したゲームとして、太平洋戦争開戦時の意思決定を軍部と政府に分かれて行わせる討論と交渉のハイブリッド状況を設定したもの、など数点があり、試行と効果検証、および相互の効果の比較がこれからの課題となる。本研究の進捗は主に次の三点に集約できる。1理論的進展:交渉コミュニケーションを社会科授業に導入しようとするゲームの開発と評価を経て、現状の社会科学習におけるかなり根本的な問題点が見えてきた。すなわち、既存の多くの学習が、歴史・社会的事実を確定した事実として扱い、学習対象とすることから、学習者の姿勢がどうしても受容的・受動的になるという問題である。社会事象の既存のゲーム教材化事例でも、ゲーム体験を通して社会構造などの理解を図る(たとえば環境問題の発生メカニズム)という点では従来の社会科授業の型を脱していない。これに対し、本研究で開発するゲームは、そこでの学習者のコミュニケーションの営まれ方に応じて未来が変化していくという、社会事象の不確実性を前提としたものである。このように、コミュニケーションを通じてより良い未来を共同で切り開く体験は、まさに民主社会の能動的構成員の育成に資するものであると考えられる。