hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
希釈飲料作成による発達障害児の他者意図理解・協同活動アセスメントと支援方法の開発

【研究2】典型発達幼児における希釈飲料づくりの発達経過:典型発達幼児(37歳)に対し、「希釈飲料作りによる他者意図理解・協同活動のアセスメント・支援パッケージ」のLevel-IVVを適用し、ステップの妥当性を検討した。対象は、26歳の典型発達幼児計38名(2歳5名,3歳10名,4歳14名,5歳6名,6歳3名)と保護者で、選択欲求質問の発達を検討した。その結果、自発的な欲求選択質問は、3歳児から4歳児まで増加したが、5歳児では押しつけの後に促されて質問することが増加し、自発が減少した。5歳児では自分で希釈飲料が作れるようになり、自分が作ったものを飲ませたいという自己主張が強く、押しつけるようになった可能性も考えられた。しかし、促されると質問することができ、「自己主張→他者からの調整に応じる」というサイクルが推測された。【研究4ー2】実践指導:Level-IVVIに相当の発達障害児に実験的支援を行いパッケージプログラムの妥当性を検討した。【研究4ー2ー1】特別支援学校中学部の14歳のASD児(店員役)が希釈飲料を作ってゲストの仲間に提供する「カフェ」スクリプトによる支援を行った。支援の結果、対象児は稀釈飲料の種類や味の濃淡やストローの色について、自発的に仲間の好みをたずねることができるようになった。これらから希釈飲料づくりの「カフェ」スクリプトは、ASD児と仲間とのコミュニケーションを促進する際の契機になると考えられた。【研究4ー2ー2】5歳のダウン症A児を対象に、カフェごっこ場面を設定し、ウェイター、コック、カスタマーの役割の中からA児が自ら選択し、役割を遂行した。後期のウェイター役では、自発・言語指示が後半に掛けて増加し、セッション8では自発・言語指示が9割近くを占めた。役割理解や他者意図理解が可能になり、カフェごっこという協同活動の基盤ができつつあると考えられる。2歳7歳までの典型発達幼児約40人のデータ収集、分析が終了し、興味深い結果が得られている。また心の理解課題との関係性もデータを得ており、次年度に詳細な分析を行うことができる。パッケージプログラムによるアセスメントに基づいた自閉症児への支援、ダウン症児への支援も同時に行えており、次年度にその比較検討もでき、貴重なデータが得られたといえる。2019年度は、【研究2】典型発達幼児における希釈飲料づくりの発達経過:前年度の選択欲求質問の観察研究に新たな対象児を加えてデータの信頼性を高める予定である。典型発達幼児の小集団によるカフェごっこの発達も観察する予定である。【研究3】発達障害児における希釈飲料づくりの特性:社会性の発達が27歳の発達障害児(主にASD)に対し、Level-IVを適用し、達成度を測定し、発達障害児の特性を明らかにする。【研究4ー3】実践指導:Level-IV、Vに相当する発達障害児に対し実験的支援を行い協同活動に関するパッケージ・プログラムの妥当性を検討する。【研究のまとめと、図書刊行】パッケージ・プログラムと実践指導をまとめた図書を刊行予定である。【研究1】希釈飲料作りによる他者意図理解・協同活動のアセスメント・支援パッケージの作成:以下の5つのLevelからなるアセスメント・支援パッケージを開発した(長崎・天野・吉井,2018)●Level-I:作ってもらって楽しむ/自分で作って楽しむ(定型発達1-2歳、以下同様)●Level-II:相手に作ってあげて楽しむ。相手の要望に応じて、量を調整する(初期調整活動)(2-3歳)●Level-III:他者の好みに関心持つ(2-3歳)●Level-IV:他者の好みを尋ねる。(非言語/言語)(3-4歳)●Level-V-1:決められた役割に従って、小集団で共同調理する(5-6歳)●Level-V-2:小集団でプランし、役割を決めて、皆で共同調理を楽しむ(7-9歳)。以上のプログラムのシュミレーション動画を作成し、実践女子大学研究推進機構ホームページhttp://www.jissen.ac.jp/research/cooperation/join/join_4.htmlにアップした。【研究2】典型発達児における希釈飲料づくりの発達経過:典型発達幼児(2,3歳)に対し、Level-IIIIを適用して、予備観察を行った。【研究3ー1】実践指導:Level-I、Level-II、Level-IIIについての知的障害児への指導結果の分析を進めた。また知的障害児を対象にLevel-IIILevel-IVを適応した指導を行った結果、他者の意図に注目し、家庭でも心的状態語の使用が認められた(天野・長崎・吉井,2018)。また、地域スポーツ活動で特別な教育的支援を要する児童と周囲児との相互的関わりについて、Level-V-1:決められた役割に従って、小集団で共同調理する(受動)、Level-V-2:小集団でプランし、役割を決めて、皆で共同調理を楽しむ、の指導を進めた(吉井,2017;吉井・鷹野,2018)。「希釈飲料作りによる他者意図理解・協同活動のアセスメント・支援パッケージ」の作成、またシュミレーション動画作成に多くの労力を要した。典型発達児の観察は、予備的観察を行った。指導研究は対象児の水準に合わせ、様々なレベルを同時に行うこととなった。【研究2】典型発達幼児における希釈飲料づくりの発達

経過:典型発達幼児(37歳)に対し、「希釈飲料作りによる他者意図理解・協同活動のアセスメント・支援パッケージ」のLevel-IVVを適用し、ステップの妥当性を検討した。対象は、26歳の典型発達幼児計38名(2歳5名,3歳10名,4歳14名,5歳6名,6歳3名)と保護者で、選択欲求質問の発達を検討した。その結果、自発的な欲求選択質問は、3歳児から4歳児まで増加したが、5歳児では押しつけの後に促されて質問することが増加し、自発が減少した。5歳児では自分で希釈飲料が作れるようになり、自分が作ったものを飲ませたいという自己主張が強く、押しつけるようになった可能性も考えられた。しかし、促されると質問することができ、「自己主張→他者からの調整に応じる」というサイクルが推測された。【研究4ー2】実践指導:Level-IVVIに相当の発達障害児に実験的支援を行いパッケージプログラムの妥当性を検討した。【研究4ー2ー1】特別支援学校中学部の14歳のASD児(店員役)が希釈飲料を作ってゲストの仲間に提供する「カフェ」スクリプトによる支援を行った。支援の結果、対象児は稀釈飲料の種類や味の濃淡やストローの色について、自発的に仲間の好みをたずねることができるようになった。これらから希釈飲料づくりの「カフェ」スクリプトは、ASD児と仲間とのコミュニケーションを促進する際の契機になると考えられた。【研究4ー2ー2】5歳のダウン症A児を対象に、カフェごっこ場面を設定し、ウェイター、コック、カスタマーの役割の中からA児が自ら選択し、役割を遂行した。後期のウェイター役では、自発・言語指示が後半に掛けて増加し、セッション8では自発・言語指示が9割近くを占めた。役割理解や他者意図理解が可能になり、カフェごっこという協同活動の基盤ができつつあると考えられる。2歳7歳までの典型発達幼児約40人のデータ収集、分析が終了し、興味深い結果が得られている。また心の理解課題との関係性もデータを得ており、次年度に詳細な分析を行うことができる。パッケージプログラムによるアセスメントに基づいた自閉症児への支援、ダウン症児への支援も同時に行えており、次年度にその比較検討もでき、貴重なデータが得られたといえる。【研究2】典型発達児における希釈飲料づくりの発達経過:典型発達幼児(2-5歳)に対し、典型発達児にLevel-IVを適用して、観察を行う。【研究3】グループでのカフェごっこを行い、役割理解の発達支援を行う。【研究のまとめと、図書刊行】図書の構成、執筆者への依頼を進め、31年度中の刊行を予定している。2019年度は、【研究2】典型発達幼児における希釈飲料づくりの発達経過:前年度の選択欲求質問の観察研究に新たな対象児を加えてデータの信頼性を高める予定である。典型発達幼児の小集団によるカフェごっこの発達も観察する予定である。【研究3】発達障害児における希釈飲料づくりの特性:社会性の発達が27歳の発達障害児(主にASD)に対し、Level-IVを適用し、達成度を測定し、発達障害児の特性を明らかにする。【研究4ー3】実践指導:Level-
胸腺の器官形成を担う分子ネットワークのマスターマップ作成

胸腺は、免疫システムの司令塔として自己と非自己の識別を担うTリンパ球を生成させるとともに、生成されたTリンパ球集団が自己に寛容でしかも非自己を攻撃できるようにTリンパ球のレパトアを選択する器官である。しかし、Tリンパ球の分化と選択を支持する機能発現に至る胸腺の器官形成機構については殆ど不明である。本研究では、FoxN1の転写制御下に時間経過とともに蛍光波長の変化するNA-Timer蛍光タンパク質を発現する遺伝子改変マウスを作製し、このマウスの胎生期第三咽頭嚢におけるFoxN1発現細胞を時空間的に特定し、FoxN1の発現による胸腺の器官形成および副甲状腺形成との分岐がどのような時空間的特性によりもたらされるのか解析を開始した。また蛍光特性に従ってFoxN1発現細胞をFoxN1の発現後の時間に従って分別採取した。更に胎仔第三咽頭嚢の細胞を対象にマイクロダイセクタを用いて分取精製した。第三咽頭嚢領域のFoxN1陽性細胞をFoxN1発現開始後の時間経過および空間的特性に従って分取し、定量的RNA増幅を行ったうえでジーンチップによる網羅的遺伝子発現解析に供した。これらの結果をもとに、FoxN1発現の発現に従ってどのような分子シグナルが発動されて機能的胸腺の形成に至るのか、いくつかの興味深い新規因子の同定が実現し、現在ノックアウトマウス等により機能解析を進めているとともに、ランドマーク分子のマスターマップ作成を進めている。
MFCおよびバクテリアセルロースによる先端複合材料の創生と機能性向上

平成23年度の研究は概ね順調に進んだが、耐久性=疲労試験は年度末に開始することとなった。PMCの高サイクル疲労では、100万回が目安であるが、MFC変性は、より多い繰り返し数で一層その効果が顕著となる。そこで24年度は、高サイクル疲労寿命域でのMFCナノ繊維による平織カーボン繊維(CF)/エポキシ母材複合材料(CFRP)の耐久性向上の確認と、そのメカニズム解明を進めた。前年度、MFCに比べ、ヤング率が母材のエポキシ樹脂より小さいと考えられるPVAナノ繊維をエレクトロスピニング法により作成、これによる耐久性向上効果を見出した。この時、静的強度も顕著に増したが、ヤング率がアラミド繊維並みと考えられるMFCの場合には、PVAナノ繊維ほどには静的強度を増すことはなかった。これらのことからPVAナノ繊維の剛性は、バルク材のそれよりかなり高いと推定した。加えて、強化材に織り構造を有する平織CF布を用いているため、剛性の高いナノファイバーの応力緩和効果が寄与しているとみられる。そこで、ナノ繊維よる母材の物理的変性効果を明らかにするため、直径500nmのガラス繊維(GF)を用い、MFCやPVAナノ繊維と同じようにエポキシ母材に混入、分散させCFRPの耐久性の向上を調べた。また、モデル実験として直径が10μm程度(長さ1mm)のガラス繊維も用い、平織CFRPの層間き裂進展特性を調べた。その結果、繊維を混入しない場合に比べ、いずれの繊維でも平織CFRPの層間の疲労き裂進展速度が抑えられることが分かった。しかし、φ10μmのガラス繊維を混入した場合に比べ、繊維径が直径500nmのガラス繊維の方がき裂成長速度が遅くなることが分かった。これより、サブミクロン繊維を含め、ナノ繊維は繊維束の間のエポキシ母材中にも入り、CFの傍に繊維が存在する場合、疲労き裂がナノ繊維を迂回するように作用することによってき裂の進展が遅らされるとのモデルを構築できた。後半は、発想を変えて、MFCを母材とし、ナノクレイをこのMFC母材中に分散させたグリーン複合材料を開発するとともに、その可能性について調べた。その結果、これらの組み合わせにより、特性の優れたグリーン複合材料が作れることが分かった。特別研究員:Mohamed H.GAER氏の弛まない努力と、実験を繰り返すことへの躊躇が無く、一度実験が思い通りにいかなくとも、創意と工夫で問題点を克服し、新たな材料開発と特性を得ることができた。これまでの成果を基に、ナノフィラー、ナノ繊維であっても新たなハイブリッド効果、新たな機能が付与できることが明らかにできた。今後は、ナノ・ハイブリッド効果を具体的なアプリケーションに展開する。また、マクロな複合材料(ミクロンレベルの寸法の繊維と母材樹脂)とナノコンポジット(ナノファイバーと母材樹脂)の階層的構造の意義を、明確なモデルで晃かにすべきと考えている。実用的には、MFCは主に針葉樹化学パルプを摩砕して製造される。その成分はセルロースのため、極めて親水性が強い。また、紫外線(UV)にも弱い。したがって、これをCF/Epoxy複合材料の母材の改質に使った場合、MFCが吸水する/暴露されることにより、CFRPの耐久性が低下する恐れがある。そこで、初めに天然繊維を使ったPMCの耐水性を明らかにした。その結果、いわゆるグリーン複合材料の場合、吸湿/UVによる強度が劣化することを明らかにした。本年度は、MFC変性したCFRPの耐久性に及ぼす吸湿/UVの影響を明らかにする試験の準備は整えた。エポキシ母材にMFCを少量添加するだけで、これを用いたCFRPの耐久性は飛躍的に増す。しかし、破壊靭性値、特に層間剥離を伴うフラットワイズ方向の衝撃強度は顕著に向上しなかった。そこで、高い耐久性を維持しつつ耐衝撃性能も高めるため、微細ゴム粒子によるハイブリッド変性を試みた。その結果、層間剥離に対する破壊じん性値は、MFC単独の変性に比べて、さらに約60%向上させることができた。微小ゴム粒子以外に、MFCとナノクレイのハイブリッド変性についても、その効果を確かめるため、エポキシ母材中で両者を均一に分散させる方法を調べ、超音波により均一分散する方法を見出した。『エポキシ変性に及ぼすMFCの原材料および解繊の影響』を明らかにするため、MFCのみならず、エレクトロスピニング法によりPVAナノファイバーを製造し、これをエポキシ母材に分散させ、CFRPのじん性向上効果およびの耐久性向上の効果を明らかにした。また、MFCの解繊度とじん性向上の関係を調べ、これらにより母材を改変したCF/EP積層板の静的強度を調べた。その結果、ナノ繊維の混入量が1%未満とわずかにも拘らず、これらナノ繊維により母材の破壊じん性値が優位に向上することが分かった。静的強度も秘程度の向上が認められた。一方、耐久性に関しては、これらナノ繊維の混入により高サイクル疲労寿命域で極めて顕著な寿命の向上が認められた。

前年度、MFCに比べ、ヤング率が母材のエポキシ樹脂より小さいと考えられるPVAナノ繊維をエレクトロスピニング法により作成、これによる耐久性向上効果を見出した。この時、静的強度も顕著に増したが、ヤング率がアラミド繊維並みと考えられるMFCの場合には、PVAナノ繊維ほどには静的強度を増すことはなかった。これらのことからPVAナノ繊維の剛性は、バルク材のそれよりかなり高いと推定した。加えて、強化材に織り構造を有する平織CF布を用いているため、剛性の高いナノファイバーの応力緩和効果が寄与しているとみられる。そこで、ナノ繊維よる母材の物理的変性効果を明らかにするため、直径500nmのガラス繊維(GF)を用い、MFCやPVAナノ繊維と同じようにエポキシ母材に混入、分散させCFRPの耐久性の向上を調べた。また、モデル実験として直径が10μm程度(長さ1mm)のガラス繊維も用い、平織CFRPの層間き裂進展特性を調べた。その結果、繊維を混入しない場合に比べ、いずれの繊維でも平織CFRPの層間の疲労き裂進展速度が抑えられることが分かった。しかし、φ10μmのガラス繊維を混入した場合に比べ、繊維径が直径500nmのガラス繊維の方がき裂成長速度が遅くなることが分かった。これより、サブミクロン繊維を含め、ナノ繊維は繊維束の間のエポキシ母材中にも入り、CFの傍に繊維が存在する場合、疲労き裂がナノ繊維を迂回するように作用することによってき裂の進展が遅らされるとのモデルを構築できた。後半は、発想を変えて、MFCを母材とし、ナノクレイをこのMFC母材中に分散させたグリーン複合材料を開発するとともに、その可能性について調べた。その結果、これらの組み合わせにより、特性の優れたグリーン複合材料が作れることが分かった。バクテリアセルロースによるエポキシ母材の変性は、基本的にMFCと変わるところがなく、その形態がCFRPの耐久性に大きな影響を与えないと考えられるに至った。そこで、MFCの代わりに剛性が小さいPVAナノ繊維を入れても疲労寿命の向上が認められるため、MFCナノ繊維によるCFRPの耐久性向上メカニズムの解明のヒントを得られたと考えている。この発見をメカニズム解明の基礎として、理論的構築を進めている。耐久性のみならず、衝撃特性も向上させることを狙って、エポキシ母材を微小ゴム粒子とMFCにより同時に変性するハイブリッド変性について調べたが、破壊じん性値について、顕著な向上が得られた。これらの成果は順調に得られている。なお、共同研究者の出国が困難だったため(エジプト革命)、本学への着任時期が3か月遅れた。そのため、ハイブリッド変性の耐久性に及ぼす効果の検証試験の開始が若干遅れている。特別研究員:Mohamed H.GAER氏の弛まない努力と、実験を繰り返すことへの躊躇が無く、一度実験が思い通りにいかなくとも、創意と工夫で問題点を克服し、新たな材料開発と特性を得ることができた。平成23年度の研究は概ね順調に進んだが、11項で述べたように、耐久性=疲労試験は年度末に開始した段階である。PMCの高サイクル疲労では、100万回が目安であるが、MFC変性はより多い繰り返し数で一層その効果が顕著となる。そこで、24年度は、高サイクル寿命でのMFCナノ繊維によるCFRPの耐久性向上の確認と、そのメカニズム解明を進める。
転写因子c-jun,c-fosによるDNA複製制御の研究

真核細胞のDNA複製調節に転写因子が関与することを示す知見が近年蓄積しつつある。本研究ではこの転写因子によるDNA複製調節についてポリオーマウイルスをモデル系として検討した。すでに転写因子のc-Jun,c-Fos,遺伝子産物がin vivoでポリオーマウイルスのDNA複製を強く促進することを報告している。そこで本年度は促進作用の分子機構解明のためポリオーマウイルスのin vitro複製系を構築して解析を試みた。精製蛋白質を用いたin vitro複製系を用いて研究計画1)のように詳細な条件の検討をおこなったがc-Jun,c-Fos蛋白質による複製反応の顕著な促進を再現できなかった。そこで研究計画3)で述べたごとく、DNA合成に先立つ複製開始の重要な反応であるLTによる2本鎖DNAのunwindingのin vitroでの再現を試み成功した。この系では複製開始点とAP1結合部位を含む300bpの直鎖状2本鎖DNAを用い、LT,RP-Aを加えるとATPおよび複製開始点依存的に2本鎖DNAがunwindされて一本鎖DNAとなる。この系にc-Jun,c-Fosを加えるとunwinding活性が5倍程度促進された。c-Junのホモダイマーによっても活性化がみられる。またこの活性化は特にLTが低濃度の時に顕著であった。このことはc-JunがLTとの相互作用の結果、LTの複製開始反応での機能、おそらくは複製開始点での複製開始複合体の形成を促進していることを示している。以上の結果はc-Junが細胞の染色体においても複製開始点でLTの宿主ホモログと相互作用する可能性を示している。そのような因子は宿主DNA複製の調節に重要な役割を果たしていると思われるがそのような因子を同定したものはいない。c-JunのLTとの相互作用に必要な領域を決定し、その領域が複製活性化に必須であることが確認できたならば、その領域と相互作用する宿主因子をスクリーニングする事で宿主のLTホモログを同定することが可能ではないかと考えている。
咳分析による、脳血管障害患者の咽喉頭機能の評価・誤嚥性肺炎のリスク評価

「咳」は気道感染の防御機構として重要であり、その強さなどを測定する「咳分析」は脳血管障害患者の誤嚥性肺炎リスク評価として一定の有効性が期待されている。本研究は、嚥下機能検査の示適基準検査のひとつである嚥下内視鏡検査と咳分析を同時に行い、咳分析検査の妥当性を検証することを月的として実施した。平成17年度には、咳の気流を測定する微差圧変換器を喉頭内視鏡に取り付けた測定機器を作成し、一咳をしたとぎの内視鏡画像と庄波形を同時に記録することが可能となった。嚥下障害がある脳血管障害患者を対象に、上記測定機器を用いて内視鏡的検討と咳分析を行ったところ、内視鏡所見における咽頭内の唾液の貯留の多さ(誤嚥性肺炎のリスク所見であるごとが既に示されている)と、咳分析における咳の最大圧の小ささが相関していた。更に18年度には、内視鏡画像と圧波形を時間的に同期させて記録できるように工夫し、吸気・声帯の閉鎖・声帯の開放・分泌物の喀出といった咳の要素と、咳分析の各パラメーターの対応を詳細に検討することが可能となった。この結果、咳の呼出時に声帯が完全に開大するのでなく軽度の外転位を保持するように声帯の運動が調整されていることと、咳の最大圧が大きいことが関係していた。これらの結果が、(1)咳分析による誤嚥性肺炎のリスク評価は妥当ということができる。各パラメーターの中では、咳の最大圧の評価が有効である(2)咳分析により、声帯機能を評価することも可能である、ことが示された。さらに従来「咳の強さ」は、腹筋や肋間筋など呼吸筋力と、喀出前の声帯閉鎖で主に規定されると考えられていたが、今回の結果から喀出時の声帯の外転調節も重要であるということがわかり、「有効な咳」についての考察が得られた。1.嚥下内視鏡検査と、咳分析の予備研究喉頭内視鏡に、微差圧変換器を取り付けた測定機器を作成した。いくつかのプローベやセンサー(スパイロメーターや圧力センサー)で、呼吸・嚥下・咳の各動作を分析したところ、内視鏡に附属させることができ、もっとも適切に気圧の変化が検出できる測定機器として微差圧変換器が有用であることがわかった。さらに画像と圧波形の時間的対応が正確にとれるようにマーカーを工夫した。この装置により、咽喉頭の動きを内視鏡を用いて観察しつつ、微差圧変換器で呼吸・嚥下・咳といった動作を機能的に分析することが可能であった、健常ボランティアにこの装置を用いて嚥下・咳の動作を観察・分析したところ、(1)嚥下・咳と呼吸位相の関係(2)咳の強さ(圧)と咽喉頭の動き(画像)との対応が得られた。2.脳血管障害患者を対象とした、咳分析の妥当性の検討上記の測定機器を用い、嚥下障害を疑わせる何らかの所見のある脳血管障害患者を対象として検査を実施した。平成17年度までには、患者2名でデータが得られている。嚥下内視鏡検査では、咽頭内の唾液の貯留や、検査食物嚥下後の咽頭内残留・喉頭内侵入(誤嚥)など定性的な評価しか得られないが、呼吸と嚥下との関係や咳(むせ)の定量的分析が可能となった。この装置における咳の気圧の正常値の設定には、さらに多くの健常老人などのデータが必要と考えられるが、唾液の貯留の多さと、咳の圧の低さは関係するようである。今後、さらにデータを蓄積していく予定である。

さらに従来「咳の強さ」は、腹筋や肋間筋など呼吸筋力と、喀出前の声帯閉鎖で主に規定されると考えられていたが、今回の結果から喀出時の声帯の外転調節も重要であるということがわかり、「有効な咳」についての考察が得られた。
オリンピック後のスポーティング・レガシー構築に関する社会学的研究

平成30年度は、(1)2012年ロンドンオリンピックのレガシーの実像と評価をテーマに、スポーツと地域住民の生活や都市再開発等との関係を視野において研究の取りまとめを行なった。また、(2)2020年東京オリンピックを見据えた研究課題を国際的視野から討議するために国際シンポジウムを開催した。(1)2012年大会のスポーツのレガシーは、オリンピック開催を契機としたスポーツ参加者の増大を掲げていた(トリックルダウン・モデル)。しかしながら、大会後の政府機関(DCMS)、スポーツ諸機関(Sport England)の投資にもかかわらず、スポーツ参加者数は、漸減していった。その理由としてあげられるのが、政策目標と実践とのズレや、新自由主義的政策による経済的格差の拡大、貧困層におけるスポーツ非実施率などの政治経済的環境によるものであった。オリンピックのトップレベルのスポーツ選手を除けば、スポーツ参加の基盤が地域社会にあるためである。このグラスルーツレベルの社会変化をエスノグラフィックに記述する研究者たちは、オリンピック開催の是非だけではなく、地域社会とオリンピックのレガシーの関係を批判的に捉える方法を模索していた。(2)国際シンポジウムでは、オリンピックのレガシーがメディアや各種言説により社会的に構築されていく中で、2020年東京大会のレガシーについてロンドン大会の比較も含めて議論した。それは、ロンドン大会固有の開発のあり方と同時に、東京大会の独自性(湾岸開発)をも明らかにした。またそれは、グローバルなメガ・イベントとしての転写、物理的開発だけでなくモラル・リフォームの問題、ホームレスへの対処、そして東京大会が過去の大会も含めて抱える〈復興五輪〉という側面をどう考えるのかという古くて新しい課題も指摘された。平成27年度は、12018年平昌冬季オリンピックに関する現地調査、及び22026年北京冬季オリンピック競技会場に関する予備調査を行った。1、平昌オリンピック:同大会については、まず、現地において先駆的に調査を実施している松井理恵氏(北星学園大学非常勤講師)から基本情報の提供を受け、同氏の協力のもとに現地調査を実施した。明らかになったのは次の3点である。(1)スキー競技会場となる平昌クラスターの中心は、ホテルやコンドミニアムを抱える既存スキー・リゾート施設である。しかし、誘致過程での度重なる会場変更により、各競技場が分散した結果、新規に交通アクセスの整備等の課題を負うことになった。なお、大会の物理的レガシーは新規施設のボブスレー・リュージュ競技場のみとなる。(2)対照的にスケート競技会場となる江陵クラスターでは新規に4つのスケートリンクが建造される。江陵市では、本大会を契機に開発も進むと考えられたが、当初の予定よりその規模が縮小された(高速鉄道の断念等)。ただ、オリンピック競技施設の利用計画だけでなく、宿泊施設、新駅建設による再開発など、大会はその後のまちづくりに多大なインパクトを与えるものとしてある。(3)こうした中で江陵では市民団体、特にまちづくりセンターを中心とするNPOが市民200人フォーラムを開催するなど、オリンピックを包摂したまちづくりのあり方が模索されている。2、2026年北京冬季オリンピック:同大会は、氷上競技は2008年北京大会のレガシー施設を用いるものの、雪上競技は新規会場を整備することになる。スキー会場の中心は河北省崇礼に隣接する云頂スキー場である。同地は1995年以来大規模スキー・リゾート地として開発されてきたが、北京からの大量輸送に課題を抱えている。今後、選手村や高速鉄道の新駅建設等の開発が予定されており、それによる農民の移住も計画されていた。平成27年度の当初の研究課題は、1英国におけるスポーティング・レガシーに関する理論的研究、及びロンドンオリンピック後の市民スポーツに関する資料収集、現地調査、22022年平昌大会に向けた市民レベルの活動に関する資料調査、現地調査であった。しかし、英国での共同研究者との日程調整がつかなかったことに加え、2026年北京冬季オリンピック大会が決定するなど、予期していなかった自体が生じた。したがって、平成27年度は英国における研究を次年度以降に順延し、平成28年度に予定していた中国北京調査を1年早め北京冬季オリンピックに関する予備的調査として実施することにした。1、平昌・江陵調査:2022年平昌冬季オリンピック大会については、スキー会場の整備状況を実際に確認できたこと、また課題についても現地調査から把握することができた。特にスケート会場となる江陵においては、NPOによるオリンピック関連活動が確認され、江陵市のオリンピック対応だけでなく市民レベルの実践を把握することができた点は大きい。2、中国・崇礼調査:2026年北京冬季オリンピックについては、まだ開催が決定して間もないこともあり大会に向けた準備がこれから進む段階にあった。それだけに、中心となる崇礼の基本的な地域産業構造(農業、鉱業、スキー観光)を把握することができた。また、高速鉄道駅や選手村建設地にある集落(太子城)の実態も確認することができた。調査対象地の変更があったものの、当初予定していた基礎的資料の収集とオリンピックによる開発の課題を実際に把握することができた。特に、松井氏の協力も得られた韓国調査では市民レベルの活動に接近でき、研究遂行の上で意義が大きかった。中国調査についてはまだ予備的段階にあること、また文書資料の少なさもあり、今後とも継続的な資料や情報収集が必要となっている。平成28年度は、(1)2012年ロンドン大会を契機としたオリンピックとレガシーに関する研究動向の調査、(2)2018年平昌冬季オリンピックに関する現地調査を行なった。1.理論的検討と研究動向:2012年

ロンドン大会の特徴は、跡地利用を含めたレガシーをその実施計画に戦略的に組み込んだことであった。Alan Bairner氏とは、ロンドン大会後に関する実証研究や理論研究について研究討議を行なった。ここではとくに、オリンピックパーク周辺のジェントリフィケーション、同パークの利用実態に関する批判地理学的研究の成果について確認がなされた。2.2018年平昌オリンピックに関する現地調査:同大会については、松井理恵氏(北星学園大学非常勤講師)の協力を得、現地調査を実施した。明らかになったのは以下の点である。(1)施設面については、大会実施が可能なほどに整備が進み、プレ大会を通じて設備や運営面での再確認がなされる段階にあった。ただ、施設建設数の過剰さから、NPOでは大会後のレガシーに関する懸念も聞かれた。(2)江陵市では、オリンピック公園及び周辺に、新規にスケート場が4つ建設され、また文化施設も合わせて建設された。KTXの開通に合わせ、新駅も建造中であった。住宅需要も旺盛で、五輪を機に都市再開発が進められていた。(3)江陵市では、それまで中心市街地を分断していた鉄道線路が廃されたことにより、新たな街づくりが進められていた。特に新たな都市空間づくりと市民参加が市の課題となっていた。(4)市民参加の一端を担うNPOでは、都市インフラへの資金投入が膨大となった結果、市の予算に歪みが生じてきており、オリンピックに直接関連しない事業の停滞に対する懸念が聞かれた。(5)市や市民におけるレガシーを含めた大会の理想像は、長野オリンピックであり、これが大会の成否を測る準拠枠となっていた。平成28年度の当初の研究課題は、(1)北京オリンピック後の社区体育の状況について検討すること、(2)平昌大会に関する現地資料調査を行うことであった。前者については、2022年北京冬季五輪開催が決定したことから、昨年度に前倒しして冬季五輪会場の現地調査を行なった。そのため、今年度は実施しなかった。代わりに、昨年実施する予定であった英国におけるスポーティング・レガシーに関する理論的研究、実証的研究に関する資料、情報収集を行なった。後者については、昨年度に引き続き松井氏の協力を得て行なった。1.英国におけるオリンピック研究:ロンドン大会から四年が経過し、大会に対する評価やその後に関する研究が出版、報告されてきており、その収集を集中的に行なった。とくにオリンピック大会の負の側面や批判的研究が提出されてきており、オリンピックそのものやメガ・イベントが抱える課題が明確化されつつある。これらを裏付ける実証的研究も出されてきており、その成果を把握することができた。加えて、大会を機にジェンダーや障害者研究が活性化してきている点も確認することができた。2.平昌大会に関する現地調査:2018年平昌大会については、特にスケート会場となる江陵市の都市開発の動きを具体的に知ることができた。
隕石衝突による生命の起源分子生成過程の第一原理的研究

多量の鉄隕石が地球に飛来したと思われる後期重爆撃期(約38億年前)において、それらの隕石は海洋へ衝突したと考えられている。衝突時に放出される莫大なエネルギーと、含有する金属鉄による還元作用により、当時非還元的な分子(二酸化炭素、窒素、水等)が支配的であった過酷な地球の全球規模で多くの還元的有機分子を供給した可能性がある。我々はこの可能性を隕石衝突時に発生する衝撃波を再現するMulti-Scale Shock Techniqueと第一原理分子動力学法を組み合わせたマルチスケール衝撃波第一原理分子動力学法に基づく計算機シミュレーションにより原子レベルのミクロな観点から検証を行っている。今年度は、昨年度までに準備を行っていた密度汎関数強束縛近似法に基づく分子動力学法も併用した。この手法を用いれば昨年度まで主として用いた密度汎関数法を基盤に置く分子動力学法に比べ1/10程度に計算時間を抑えることができ、懸念事項だった計算時間の制約を解消できる。新たな手法を加え様々な条件下(初期の二酸化炭素の濃度、衝撃波エネルギー、計算モデル系の大きさ等)でシミュレーションを行ったが目標であったアミノ酸と核酸塩基の生成は起こらなかった。しかしこれらのパーツになる還元的な窒素・炭素源分子(アンモニア、炭化水素、カルボン酸)の生成機構に関しては詳細に明らかできたため化学反応式などの形でまとめて成果とした。しかし、副産物も多く生じることが分かった。後期重爆撃期における鉄隕石の海洋衝突イベントが地球全球規模に(局所的に)還元的分子から成る『還元的環境』を提供し、初期の生命がその活動を行い易くしたかもしれない。だが、生命の代謝機構に見られるような『頑健性』及び『持続性』を持つ還元的分子生成機構は見られなかった。故に生命の発生過程の説明にはこれらの性質を有する別の機構を併せて考慮する必要があるかもしれない。本研究課題の最初の目標は,近年提出された「原初地球における隕石の海洋衝突による有機分子合成仮説」において,生命にとって重要な窒素源分子であるアンモニアの生成機構を原子論的観点から明らかにすることであった.このため,隕石衝突時に発生する衝撃波を再現するMulti-Scale Shock Techniqueと第一原理分子動力学法を組み合わせたマルチスケール衝撃波第一原理分子動力学(MSST-AIMD)法に基づく計算機シミュレーションを行った.このシミュレーションでは,原初大気及び海洋に含まれる窒素分子と水分子,隕石に含まれる金属鉄から成る計算モデルを作成し初期原子配置としている.シミュレーション結果の解析から,隕石の海洋衝突は3つのアンモニア生成機構を駆動しうることが分かった.2つは,鉄表面上における窒素分子による会合機構と解離機構である.会合機構では,まず窒素分子が水素化された後に窒素原子間の結合が解離しアンモニアが生成する.一方,解離機構ではその逆で,窒素原子間の結合の解離後に水素化されてアンモニアが生成する.前者はニトロゲナーゼ酵素,後者はハーバーボッシュ法で見られるアンモニア生成機構であり,大量のアンモニアを日々生命に供給している.最後の1つは鉄から離れたところで起き,窒素分子がヒドラジンを経由してアンモニアまで還元される機構であった.ヒドラジンはアンモニアの電気触媒合成法における重要な材料である.隕石衝突がに伴うこれらの多量なアンモニアを供給しうる複数の生産機構の出現は,生命の起源において重要な役割を果たしたであろうと考えられる.以上の生成機構及び生成量の概算結果を2編の論文にまとめて査読付き英文雑誌に投稿し掲載された.加えて,隕石衝突後に常温常圧に戻った時にアンモニアが壊れずに残留することもシミュレーションによって確かめており,この結果に関する論文を執筆中である.隕石の海洋衝突によって誘発されるアンモニア生成過程の詳しい機構を解明することができた.しかしながら,今年度の到達目標の一つであった,生成したアンモニアが隕石衝突後に海洋中へ残存する可能性を検証したシミュレーションの結果をまとめた論文がまだ執筆中であることからこの評価とした.約38億年前まで続いた後期重爆撃期に降り注いだ多量の鉄隕石は海洋へ衝突し、その際に生じる衝撃波エネルギーと金属鉄による還元作用が地球全体に多くの還元的有機分子を供給した可能性がある。これまで窒素から還元的窒素化合物の生成機構の解明に尽力してきたが、本年度は二酸化炭素から還元的な炭素化合物の生成機構に注目して調査を行った。還元的窒素化合物としてはアンモニアのみが生成された一方で、還元的な炭素化合物としてはカルボン酸や炭化水素が生成した。生成物の種類が増えたことにより生成過程の特定が困難になったものの、いずれも途中で二酸化炭素と水から形成する重炭酸が中間物として重要な役割をしていることが分かった。隕石衝突に伴う瞬間的な高圧化により生成する重炭酸は二酸化炭素よりも炭素-酸素間の結合強度が弱いため反応活性であり、炭素原子の供給源になる。また3つの酸素原子を利用して行われるプロトン輸送により水素原子の分子間の受け渡しを活発化させる役割を担っている。しかしながら、これまでは密度汎関数法に基づく第一原理分子動力学シミュレーションを行ってきたが、計算時間の観点から反応経路を網羅することが難しくなってきた。このため、計算時間を先の方法に比べて10分の1程度に抑えることのできる密度汎関数強束縛近似法に基づく分子動力学法を取り入れることにした。

これまでMulti-Scale Shock Techniqueを備えた本手法による計算パッケージは一般的には存在しないため、これを作ることでより大規模な反応過程の探索への準備を行った。隕石の海洋衝突による還元的な窒素及び炭素化合物の生成過程は原子レベルで明らかに出来つつある。このため最終目標であるアミノ酸・核酸塩基等の生成はまだ見られていないものの、その部品となる分子の生成には成功しているため目標達成に近づきつつあると考えている。多量の鉄隕石が地球に飛来したと思われる後期重爆撃期(約38億年前)において、それらの隕石は海洋へ衝突したと考えられている。衝突時に放出される莫大なエネルギーと、含有する金属鉄による還元作用により、当時非還元的な分子(二酸化炭素、窒素、水等)が支配的であった過酷な地球の全球規模で多くの還元的有機分子を供給した可能性がある。我々はこの可能性を隕石衝突時に発生する衝撃波を再現するMulti-Scale Shock Techniqueと第一原理分子動力学法を組み合わせたマルチスケール衝撃波第一原理分子動力学法に基づく計算機シミュレーションにより原子レベルのミクロな観点から検証を行っている。今年度は、昨年度までに準備を行っていた密度汎関数強束縛近似法に基づく分子動力学法も併用した。この手法を用いれば昨年度まで主として用いた密度汎関数法を基盤に置く分子動力学法に比べ1/10程度に計算時間を抑えることができ、懸念事項だった計算時間の制約を解消できる。新たな手法を加え様々な条件下(初期の二酸化炭素の濃度、衝撃波エネルギー、計算モデル系の大きさ等)でシミュレーションを行ったが目標であったアミノ酸と核酸塩基の生成は起こらなかった。しかしこれらのパーツになる還元的な窒素・炭素源分子(アンモニア、炭化水素、カルボン酸)の生成機構に関しては詳細に明らかできたため化学反応式などの形でまとめて成果とした。しかし、副産物も多く生じることが分かった。後期重爆撃期における鉄隕石の海洋衝突イベントが地球全球規模に(局所的に)還元的分子から成る『還元的環境』を提供し、初期の生命がその活動を行い易くしたかもしれない。だが、生命の代謝機構に見られるような『頑健性』及び『持続性』を持つ還元的分子生成機構は見られなかった。故に生命の発生過程の説明にはこれらの性質を有する別の機構を併せて考慮する必要があるかもしれない。アンモニア残留に関する論文を早期にまとめるとともに,研究実施計画通りに,アンモニアの次の調査対象にしていたカルボン酸や炭化水素等の生命にとって重要な炭素源分子の生成機構のMSST-AIMD法に基づくシミュレーションによる調査を行う.ここでは,原初地球上での主たる炭素源であった二酸化炭素(もしくは海洋に溶けて生成する炭酸),水,そして金属鉄から成る計算モデルを用いる.先行研究によると,フィッシャー・トロプシュ法のような工業的に洗練された炭化水素合成法などに見られる生成機構との類似性が示唆されている。このような重要な知見を考慮に入れながら,シミュレーション結果を解析していきたい.
協調問題解決場面における概念変化と身体動作可視化システムの開発

本研究は協調的な学習場面における学習プロセスの検討方法の提案を目指し,2名で問題を解いているプロセスにおける概念変化と身体動作の可視化システムを開発した.従来の学習プロセスの評価では概念変化が対象となることが多く見られた.本研究では身体動作にまで評価指標を拡張し,両者を可視化することを目指した.小学生2名の12ペアが問題を解いているプロセスを可視化した結果,(1)多くのペアでは問題解決の前半に身体動作も含めた理解レベルの往還が見られた.(2)不正解同士のペアであっても身体動作が理解レベルの往還とともに起きることで正解になり得ること.が示唆された.また,組織における協調的な学びを対象とした研究では,学習プロセスの可視化手法として,ネットワーク分析を用いることで可視化が可能であることが示唆された.この研究では人をノードとしてネットワーク図を構築し,そのネットワーク図での各自の媒介中心性の値を用いることで組織(や学び)の状態を検討可能であることが示唆された.この知見を用いて,アイスホッケースラップシュートを対象とした研究では,身体動作の可視化と概念変化の様子をネットワーク分析を用いて可視化した.本研究ではネットワーク図と次数中心性の値を用いて可視化することによって,学習者の学習プロセスが可視化可能であることが示唆された.2018年度は雑誌論文2本(1本は国際誌),国際シンポジウム1件,国内学会発表2件を成果として報告した.本研究は近年増加している協調的な問題解決場面を対象とし,同じ問題を共有する学習者が,身体を使ってわかったことも含めて,互いの考えを発話しながら徐々に理解を深め問題を解いていく過程について,概念変化を示す発話と具体的操作を示す身体動作を俯瞰的に可視化するシステムを開発する.本年度は(1)ベースとなるモジュールを既存のシステムの一部を利用し開発し,(2)協調問題解決実験のデータを分析し,可視化された学習過程から人の学習過程における概念変化と身体動作の関係について検討した.システム開発に関して,入力データは時間のデータと学習者のデータ,さらに学習過程を示す発話と身体動作のデータを入力する.出力では人・学習過程・時間帯の3つをコントロール可能な形とした.対象としている学習場面はペアであるため,2名もしくはそれぞれの学習者のみの学習過程を示すことが可能である.学習過程のデータは発話と動作をそれぞれ個別で表示することが可能な形で設計した.両者を示しているときはその形状を決めることで全体を俯瞰的に可視化しても了解可能な形とした.システムでは学習過程が進んでいく様子を矢印で表現し,学習者それぞれによって色を変えられるようにした.時間帯を指定することで学習の序盤と終盤でどのような特徴があるかを俯瞰的に認識できるようになっている.システムの実装に向けて,すでに採取された2名で問題を解いている協調問題解決場面の学習過程データ(発話プロトコル)に対して概念変化と身体動作がそれぞれどのようなカテゴリが適切であるかを検討した.(1)ベースとなるモジュールを既存のシステムの一部を利用し開発し,(2)協調問題解決実験のデータを分析し,可視化された学習過程から人の学習過程における概念変化と身体動作の関係について検討した.(1)に関してはすでに開発が済んでおり,今後(2)のデータを実際に複数のペアについて検討し実装することでシステム改修を検討したい.(2)については現在それぞれのデータについてカテゴリ化がなされ,今後複数のペアに対して統合したカテゴリで表現可能かについて検討を進めている.本研究はプロジェクト型学習の中で多く見られる協調学習場面を対象に,2名の学習者が一緒に問題を解く場面における概念変化を示す発話と具体的操作を示す身体動作を俯瞰的に可視化するシステムを開発した.本研究はシステムの開発を概ね終え,すでに採取された協調問題解決場面(12ペア)のデータに対して,概念変化と身体動作カテゴリを検討し,分析に着手している.具体的にシステムはMoodleを用いて開発し入力はChecklistモジュール,出力はGraphvizを用いた.入力データは学習者と時間および学習プロセスを示す発話と身体動作をカテゴリ化した.出力では人・時間・カテゴリを指定し,プロセスが進んでいく様子を矢印で表現する仕様であった.小学生12ペアの全国学力・学習状況調査B問題を解いている場面を対象に分析を実施した結果から,身体動作含めた理解レベルの往還が起きることや不正解同士のペアであってもレベルの往還が身体動作とともに起きることで正解になり得ることなどが示唆され,本システムによってこれらの可視化が可能であることが示された.上記の検討を通じてプロジェクト型学習において協調的に解くべき問の要件について整理し,協調的な学習場面に適した問や学習過程の可視化がもたらす教師への支援について検討を進めている.本研究では検討の過程においてより身体活動を伴う学習場面であるスポーツにおける概念変化と身体動作の関係についての検討を実践し,雑誌論文1本,国内学会発表3件報告した.この中でも学習及び熟達過程における具体的な身体動作と抽象的な概念変化との往還プロセスにつながる分析を実施している.(1)ベースとなるモジュールを既存のシステムの一部を利用し開発し,概ねのシステム開発については終えている.(2)協調問題解決実験のデータを分析し,可視化された学習過程から人の学習過程における概念変化と身体動作の関係について検討し,プロジェクト型学習で解くべき問いの検討および,人の協調学習場面における概念変化と身体動作の往還についての可視化および,本実験におけるカテゴリの検討をおえた.さらにそこからいくつかの特徴が示唆されつつある.(3)さらにより身体活動を伴うスポーツ場面における概念変化と身体活動の関係への検討を進めつつある.

本研究は協調的な学習場面における学習プロセスの検討方法の提案を目指し,2名で問題を解いているプロセスにおける概念変化と身体動作の可視化システムを開発した.従来の学習プロセスの評価では概念変化が対象となることが多く見られた.本研究では身体動作にまで評価指標を拡張し,両者を可視化することを目指した.小学生2名の12ペアが問題を解いているプロセスを可視化した結果,(1)多くのペアでは問題解決の前半に身体動作も含めた理解レベルの往還が見られた.(2)不正解同士のペアであっても身体動作が理解レベルの往還とともに起きることで正解になり得ること.が示唆された.また,組織における協調的な学びを対象とした研究では,学習プロセスの可視化手法として,ネットワーク分析を用いることで可視化が可能であることが示唆された.この研究では人をノードとしてネットワーク図を構築し,そのネットワーク図での各自の媒介中心性の値を用いることで組織(や学び)の状態を検討可能であることが示唆された.この知見を用いて,アイスホッケースラップシュートを対象とした研究では,身体動作の可視化と概念変化の様子をネットワーク分析を用いて可視化した.本研究ではネットワーク図と次数中心性の値を用いて可視化することによって,学習者の学習プロセスが可視化可能であることが示唆された.2018年度は雑誌論文2本(1本は国際誌),国際シンポジウム1件,国内学会発表2件を成果として報告した.今後は現在進めているデータのカテゴリを実際のシステムに入力することでサンプルデータの分析を進めシステム改修を検討する.すでに採取されているすべてのデータに関して共通カテゴリを作成し,可視化することで教師が言葉と身体の往還やそれを通した理解深化過程を確認することによって,子供の学習過程に即したプロジェクト型の授業作りを支援可能かについて検討していきたい.また,別の実験データを利用することで人の学習過程において具体的な身体動作と抽象的な概念変化との往還のプロセスを明らかにしていきたい.本研究では今後の推進方策として以下の2点を検討して行きたい.・本研究の成果から子供の学習過程に即したプロジェクト型の授業づくりを支援可能かについて検討し,授業デザイン原則について検討する.・より身体動作を伴うスポーツなどの活動における概念変化と身体活動のデータの採取および分析手法について検討する.
メラトニン分泌開始位相を維持する日中の光特性に関する研究

本研究は、日中に異なる強度の人工照明光を被験者へ曝露し、その後のメラトニン分泌開始位相への影響について検討した。本研究の結果、1日3時間という短い光曝露時間でも1500lx程度の光強度であれば、十分に生体リズム位相を維持することが明らかになった。しかし、午前中の光曝露による生体リズム位相への効果は個人の生活習慣に依存することが示唆された。人間の生体リズムは基本的に24時間より長く、日中に日十分な光曝露が行われない場合には、生体リズム位相が後退し、生活リズムと生体リズムが乖離する。生活リズムと生体リズムの乖離は睡眠不足等の睡眠問題や、それに関係するうつ病の発症などの健康リスクを高める危険性がある。また、生体リズム位相障害などの疾患に対しては、10000lxといった強強度の光療法がおこなわれているが、このような強強度の光曝露は視細胞を傷つけるなどの危険性があり、必要最小限の光強度を明らかにする必要がある。そこで、本課題では生体リズム位相の指標であるメラトニン分泌開始時間(DLMO)より、生体リズム位相の前進ならびに維持するのに必要な光特性の解明に取り組んだ。1年目(H23年度)は、固定した光曝露時間(午前中の3時間“9:0012:00")における異なる強度の人工照明光(1500、3000、6000lx)を被験者へ曝露し、異なる光強度がDLMOに与える影響ついて検討した。これより、午前中3時間といった短時間の光曝露でも、3000lx程度の光強度では生体リズム位相を前進させ、1500lxでは生体リズム位相を維持できることが示唆された。しかし、データ欠損もあり十分なサンプル数を確保できなかったために、2年目にはサンプル数を増やすために追加実験を行った。この結果、実験1日目の午後11時前にDLMOが認められた被験者群は、すべての光条件で実験2日目の有意なDLMOの前進が認められなかったものの、実験1日目の午後11時以降にDLMOが認められた被験者群では全ての光条件で実験2日目のDLMOが有意に前進した。これより、午前中3時間の光曝露による生体リズム位相への作用は、被験者の生体リズムが夜型の個人に対してより効果的であることが明らかとなった。実際、我々のフィールド研究でも省エネに伴うオフィス空間の低照度化が、オフィスワーカーの睡眠感を低下させることを明らかにしている。そこで、本課題では生体リズム位相の指標であるメラトニン分泌開始時間(DLMO)より、生体リズム位相の前進ならびに維持するのに必要な光特性の解明に取り組んでいる。本年度は、固定した光曝露時間(午前中の3時間"9:0012:00")における異なる強度の人工照明光(1500、3000、6000lx)を被験者へ曝露し、異なる光強度がDLMOに与える影響ついて検討した。実験は2日間で行い、初日の午前中をDim(<30lx)条件を曝露し、2日目の午前中に各光強度条件を曝露した。本研究の結果、3000lxの光強度において、DLMOが有意に前進することが確認され、1500lxであればDLMOが有意に後退することはなかった。この結果より、光療法に必要な光強度の指針や人工照明による光環境デザインに対して有用なデータも得ることができたと言える。本年度では、1日午前中3時間の短時間でも3000lxといった光強度であれば生体リズム位相を前進させ、1500lxでは生体リズムを維持できることを明らかにした。この成果は当初の年度計画を達成するものであるが、本結果が6名の被験者から得られたデータであり、サンプリングの信頼性が必ずしも高いとは言えない。この大きな原因として、本研究では唾液中メラトニン濃度によるDLMOから生体リズム位相を評価しているが、唾液サンプル採取時間中(午後8時から午前1時まで)にDLMOを確認できない被験者が数名出現し、データの欠損となったことが挙げられる。本研究では唾液メラトニン濃度の分析を最も精度の高いRIA(放射線免疫分析)法を用いて行っているが、その試薬キットの使用期限(放射線の半減期)が短く、ある程度まとまった数のサンプルを一度に行う必要がある。

したがって、唾液中メラトニン濃度は実験終了後にまとめて行う必要があり、被験者のDLMOを事前に把握することは非常に困難である。よって、本研究成果のデータ信頼性を高めることと同時に、以下の今後の推進方策にも示した新たなデータ解析を行うために、更なる被験者でのサンプリング数の増加が必要である。本年度の成果より、3000lxといった光強度であれば1日午前中3時間の短時間でも生体リズム位相を前進させ、1500lxでは生体リズムを維持できる可能性を示した。しかし、光による生体リズムへの作用は、光強度だけでなく、その曝露時間や波長構成、さらには"どのタイミングで光曝露を行うのか(つまり、位相反応曲線)"等の要素も関係する。特に光に対する位相反応は、光曝露を行うタイミングによっては、同じ光による生体リズム位相への作用強度が異なることを意味する。つまり、最も効果的なタイミングで光曝露を行った場合には、より低い強度でも生体リズム位相を前進または維持できる可能性がある。本年度の成果は主に午後11時から午前1時までの範囲でDLMOを示した6名の被験者による結果である。よって、さらに被験者数を増やし、より幅の広いDLMOを示す被験者への反応を測定することで、"異なるDLMO"をX軸とし"光曝露によるDLMOの変化"をY軸とするプロットから、"光曝露のタイミング"と"生体リズム位相に作用する光強度"の関係を明らかにすることが可能である。そこで、今後の方針として、光療法や人工照明デザインへの応用に向けてより実現的な成果を得るために、同様の実験をより多くの被験者に対して行い、そのデータから"各光曝露タイミングで必要な生体リズム位相へ作用する光強度"を明らかにする。前年度は研究代表者が職場異動に伴い業務多忙となったため、本研究に関する情報収集や成果発表の時間が十分にとれず、予定していた旅費の一部が繰り越しとなった。次年度は今後の推進方策にも述べたように"各光曝露タイミングで必要な生体リズム位相へ作用する光強度"を明らかにするため、繰り越した予算も使用し、本年度と同様の実験を継続してより多くのサンプル(被験者)からのデータ取得を行う。そのため研究費は主に実験被験者への謝金と唾液中メラトニン濃度分析のためのRIA試薬キットとそれに必要な消耗品(物品費)である。また、本研究に関する情報収集や成果発表のための旅費や参加費(その他)にも使用予定である。各項目の使用予定金額は以下のとおりである。物品費(60万円)、謝金(100万円)、旅費(25万円)、その他(5万円)。