hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト全ゲノムシークエンスのための統合アノテーションワークフローの構築

本研究は大規模シークエンサーによる疾患責任変異の探索はのためのワークフローの構築を目的とする。このために本研究では公共サービスであるTogoWSの拡張によるUCSC Genome Databaseのサポート、各種オープンソースツール公開、Bio-Virtuosoの公開を行った。また、12名の全ゲノムシークエンシングデータにワークフローを応用した。本年度の目標である、「UCSCゲノムデータベースにおいて、各種テーブルがMySQLに収載されているか、あるいはBigWig形式の連続データとして別ファイルで提供されているかをユーザーが意識せず一貫したAPIでアクセス可能にする」の実現のため、TogoWS http://togows.org/に対するBioRubyプラグインRuby UCSCAPIの組み込みを行った。連携研究者とともにREST APIの設計を行い、Ruby UCSC APIが対応する全てのテーブルについて複数条件(例えばゲノム上物理位置範囲)を組み合わせた検索と、タブ区切り文字列あるいはJSON形式での結果取得が可能になった。BigWig形式のファイルについては初回参照時に内部でキャッシュされ、bigWigInfoコマンド、bigWigSummaryコマンドの結果を取得することが可能になった。特筆すべき機能は、サポートされた生物のリファレンス配列の任意部分を単純かつ高速に取得できることである。この機能は広くユーザーの利便性を高めると思われるHiSeq2500シークエンサーによる全ゲノムシークエンシング(WGS)は、対象サンプルについてほぼ終えることができた。また平行して全エクソームシークエンシング(WES)を行ったサンプルのデータの蓄積も進んでいる。これらのデータに対する解析ワークフローは、研究室内部向けのものとして安定して動作させることができるようになった。このワークフローでは対象とする変異のカテゴリーにより使用するオープンソースツールを使い分けている。現在、一塩基バリエーション(SNV)および小規模挿入欠失(small indel)についてはGATK (HaplotypeCaller)、コピー数変異についてはXHMM(WES対象)・cn.MOPS(WGS対象)を、またゲノム構造変異についてはMeerkatを用いた検出を行っている。検出結果に対するアノテーションは、従来のANNOVARを用いたワークフローに、いくつかのデータベースを独自に追加した。その結果たとえば日本人1200人エクソーム頻度情報などは、疾患に関係しない多型サイトの除去に有用であった。フォーマット整形のためのスクリプト・整形済データはGitHubをとおして研究者が自由にダウンロードして利用可能としている(https://github.com/misshie/hgvd2annovar )。またこのユーザーからのBEDファイルフォーマットへの整形の要望に答えた拡張も行い、BEDファイルを使用する商用ソフトウェアからも利用できるようになった。4トリオ家系(計12名)のHiSeq2500シークエンサーによる全ゲノムシークエンシング(WGS)および全エクソームシークエンシング(WES)を行ったサンプルのデータを得ることができ、これらのデータに対する解析ワークフローは、研究室内部向けのものとして安定して動作させることができるようになった。ワークフローは、一塩基バリエーション(SNV)および小規模挿入欠失(small indel)についてはGATK-HaplotypeCaller、コピー数変異についてはCNVnator(WGS)もしくはXHMM(WES)、ゲノム構造変異についてはMeerkatの各ツールを組合わせて構築した。現在、ワークフローの実証としての解析結果の報告に向けて作業を行っている。ENCODE全ゲノム情報の含む多数のデータベースへのアクセスの一元化はアクセスはTogoWSを用いて実現できたが、UCSCゲノムブラウザ情報のRDF化についてはまだ調査・設計段階であり実装に至っていない。実際のプロジェクトによる実証のためのヒト全ゲノムデータを含むデータの蓄積は順調に進んでおり、今後の実証実験のために使用することができるようになった。人類遺伝学整備してきたワークフローについては、現在使用中の計算機構成やシステムソフトウェア構成の環境に強く依存している。環境の構築法法についてある程度ドキュメント化することは可能であるが、だれでも再現できるようにすることは困難である。この点については、各種の仮想化技術をワークフローに取り込む必要がある。また、RDF・オントロジーをベースにしたアノテーション技術についても、優れたソフトウェアが公開されはじめており、これらを積極的に取り込んで最終的なワークフローとする必要がある。当初計画していたTogoWSのUCSCゲノムデータベース対応は、ほぼ達成することができた。今後ドキュメントの整備をすすめる必要がある。Ruby UCSCAPIの機能拡張については、BigWigファイルのキャッシュ対応はまだできていない。これについては、多くのBigWigファイルの少数の部分を参照する場合、ローカル環境よりむしろTogoWSの使用によって達成できたと考えられる。また、Ruby UCSC APIの新規データベース対応をすすめることで同時にTogoWSの機能拡張につなげることができるようになっている。本年度においては、解析ワークフロー整備などが中心となり、実際の確認/実証実験に入ることは無かったため、次年度使用額が生じたヒト全ゲノムシークエンシングの統合アノテーションワークフローの構築にむけて最も難しい点は、膨大なデータベースの中から、必要なアノテーションデータの組み合わせを見つけることである。これを解決するための今後の方策として、セマンティックウェブ技術をUCSCゲノムデータベースやそれに含まれるENCODEデータに対して応用することを予定している。UCSCゲノムデータベース/ENCODE

データのRDF化をすすめることで、最終的なワークフローの構築を目指す。前年度を踏まえたワークフロー整備、及びワークフロー共有のための打ち合わせ・発表、研鑽器環境整備をおこない、さらに全ゲノムシークエンスデータにたいする解析結果の実証実験に用いる予定である。本年度においては、TogoWSやRuby UCSC APIなど基盤となるデータベース利用環境の整備が中心となり、実際の確認/実証実験に入ることは無かったため、次年度使用額が生じた。前年度をふまえたデータベース環境構築のための打ち合わせ・発表、計算機環境整備、およびワークフローの実証実験に用いる予定である。
原核生物における新たな熱ショック応答機構の解析

1細胞は一般的に熱ショックを与えると、熱ショックタンパク質(HSP)の増加などによる細胞を守る機構が働き、通常の生育非許容温度における生存率を高める。この熱ショックの効果が、枯草菌の胞子形成開始期に一時的にみられなくなる。この同じ時期に、groE遺伝子の発現は急激に増幅されるという一見矛盾した結果が得られた。一方groE遺伝子を強制発現させると胞子形成能を失うことから、GroEの機能と細胞分化は密接に関連していると考えられる。2枯草菌の熱ショック応答は胞子形成期に入っても起こるが、groE遺伝子の発現を指標にした実験では、この反応には栄養増殖期とは異なり、胞子形成期特異的なシグマ因子σ^Hが必要であることを見い出した。groE遺伝子自身の発現にはσ^Hは関与しておらず、胞子形成初期過程の進行の結果、groE遺伝子発現の増幅が起こると考えられる。3枯草菌のgroE、dnaKオペロンのプロモーターには、原核生物に広く保存されているInverted Repeat(IR)構造があるが、この構造が熱ショック応答に果たす役割をin vitro転写実験で調べた。その結果、IR構造によって常温での転写が抑制されており、高温にすると解除されることがわかった。このことは、トランス因子の関与を考慮しなくても、熱ショック応答の機構を部分的に説明できることを示唆している。一方、IR構造に結合するトランス因子の精製を試み、特異的に結合する画分の同定にまで至った。
転がり・すべり接触面の接触領域内混合潤滑状態分布を考慮した摩擦係数推定式の構築

歯車のかみ合い摩擦損失低減のために、接触領域に混合潤滑状態分布がある場合のころがりーすべり接触面の摩擦係数推定式を検討し、下記の結果を得た。(1)混合潤滑状態でも弾性流体潤滑油膜厚さ分布の薄い部分が主に接触し、摩擦係数は最小油膜厚さ部分に着目して良い。(2)接触領域を細分部分の潤滑状態を考慮した摩擦係数を面積分した値と最小油膜厚さから求めた摩擦係数の値はほぼ同値である。(3)線接触片当たりで潤滑状態分布がある場合でも、接触領域の最小油膜厚さを考慮すれば摩擦係数を推定できる。(4)大きく歯形修正を施した歯面を有する歯車のかみ合い摩擦による動力損失も、考案した式で求めることができる。平成25年度の実施テーマ「接触領域内の潤滑状態分布を考慮した摩擦係数評価手法」に関し、球面と平面の混合潤滑状態での摩擦係数予測を実施し、線接触で得られた摩擦係数評価式を点接触にも使用できることを明らかにした。線接触では同時接触領域の中での油膜厚さは同じであるが、点接触の場合は分布が存在する。球と円筒の弾性流体潤滑解析を行い、油膜厚さと油膜圧力(荷重)の分布を求めた。接触領域中の離散化した格子点毎に既開発式を用いて混合潤滑状態の摩擦係数を求め、接触領域全体の面積分値を求め、法線力で除して摩擦係数とした。検討の結果、分布を基にした摩擦係数と、最小油膜厚さを基にした摩擦係数はほぼ一致し、分布を検討しなくても最小油膜厚さの検討のみで摩擦係数が推定できることがわかった。この理由として、混合潤滑状態では、表面粗さが油膜厚さの数倍数10倍になり、点接触面内の数10%程度の油膜厚さの違いが無視できることがわかった。また、最小油膜部分は油膜圧力も大きく法線力の分担比率も大きいこともその理由とされた。この結果を踏まえ、平成26年度は摩擦係数の予測精度を向上させるために、流体潤滑摩擦係数と境界潤滑摩擦係数に及ぼす潤滑油種の影響を明らかにする。特に、従来の無添加鉱油に加え、自動車産業で使用されているATF(0.数%の硫黄Sや燐Pの添加した鉱油)と合成油であるトラクション油についての摩擦係数測定実験を行い、評価手法を完成させる。摩擦係数値は直接的には動力損失の値になり、トランスミッションなどの省エネ量の定量評価に使えることを示す。また、本研究では転がりすべり接触面の摩擦係数と表面損傷発生との関係を整理して、歯車等の機械要素設計に資する取りまとめを行う。平成24年度の目的「混合潤滑状態にある接触領域の境界潤滑部分の割合の解明」に対し、2項目の実験と理論検証を実施した。1「実加工面の静荷重負荷による表面粗さ変化確認」では、実際の表面粗さ形状の負荷による塑性変形状態を実測し、表面粗さ接触領域(真実接触面積)が2面間の油膜厚さによって変化して行く状態を弾塑性接触計算できるようにした。表面粗さに実測値を用いた評価はこれまでになく、潤滑状態D(表面粗さ/弾性流体潤滑最小油膜厚さ)が約20以下の状態では、境界潤滑部分の割合αがほぼα=0.5logDとなることが確認できた。また、本計算手法を2円筒線接触状態で表面粗さ形状を変えて摩擦係数確認実験、摩擦係数値が解析で求めた結果とほぼ一致することも確認した。2「回転すべりおよび転がり・すべり状態の摩擦係数確認」では、表面粗さ形状を変化させて実験を行った。Ra(算術平均粗さ)とRz(最大高さ粗さ)の比を0.070.20に変えた。実験の結果、摩擦係数はRa/Rz比と無関係で、Rzのみで決まることが分かった。実測した摩擦係数から逆算した境界潤滑部分の割合αは0.5logDになることも明らかになった。また、転動面に溝や大きなうねりを与えて数個の突起を形成した場合も、突起部の高さを接触領域内の最大高さとしてDを求めれば、α=logDの式を用いることができることがわかった。すなわち、摩擦係数を支配しているのは接触領域内の最大高さRzであり、Raではないことがわかった。本結果は、従来転動面設計で曖昧であった混合潤滑状態の評価と摩擦係数の推定を定量的に行えることを明らかにしたもので、転がり・すべり接触面を有する歯車や転がり軸受の設計に精度の良い摩擦係数推定値を取り入れることが可能となった。動力伝達用歯車の動力損失低減と歯面損傷防止のために、歯面の摩擦係数の推定精度を向上させる必要があり、混合潤滑状態にあるころがりーすべり接触面の摩擦係数推定式の構築に取り組んだ。

その結果、接触領域内に潤滑状態分布がある場合にも、接触領域内の最小油膜厚さに着目して、新たに考案した摩擦係数推定式[f=(1ーα)fL+αfS、α=0.5logD、ここでf:摩擦係数、fL:流体潤滑摩擦係数、fS:境界潤滑摩擦係数、α:接触領域内の境界潤滑部分の占める割合、D:最大高さ粗さと弾性流体潤滑最小油膜厚さの比)が適用できることが分かった。得られた結果は下記の通りである。(1)球と平板の純すべり混合潤滑状態で実験を行い、弾性流体潤滑油膜厚さ分布の薄い部分が主に接触し、しゅう動痕形状が油膜厚さ分布とほぼ同様の形状(馬蹄形)を示すことが確認された。油膜厚さ分布があっても摩擦係数は最小油膜厚さ部分に着目して良い。(2)接触領域を細分し、各部分の潤滑状態を考慮した摩擦係数を求めて面積分した値と、接触領域の最小油膜厚さから求めた摩擦係数の値はほぼ同値で、油膜厚さ分布を考慮せずに最小油膜厚さを用いて摩擦係数を評価できる。(3)線接触片当たりで潤滑状態分布がある場合でも、接触領域を二円筒線接触として求めた最小油膜厚さを考慮すれば摩擦係数を推定することができる。(4)大きく歯形修正を施した歯面を有する歯車(歯面修正はすば歯車、コニカルギヤで検証)のかみ合い摩擦による動力損失も、提案の摩擦係数推定式を用いて求めた歯面の接触領域各部の摩擦仕事を積分することにより求めることができる。なお、上記成果は歯車国際会議(於.フランス)で発表され、歯車トランスミッション技術開発で我が国と競合している欧州研究者による高い評価(The Best Paper Award)を受けた。機械要素・トライボロジー本研究で影響の有無を検討する、混合潤滑状態下における転がりすべり接触面摩擦係数に及ぼす、表面粗さ形状(最大高さ粗さRzと算術平均粗さRa)及び接触面内の油膜厚さ分布については結果が得られ、当初提案した摩擦係数推定式を線接触から点接触まで広く用い得ることがわかった。本研究の主な狙いは、接触領域内混合潤滑状態分布と摩擦係数の関係を明らかにすることであるが、初年度の実験確認にて、接触領域内の最大高さ粗さが摩擦係数を支配していることが判明した。このことを実験的に明らかにできたのは世界で初めてである。この結果から、潤滑状態分布の影響は少ない可能性があり、次年度に接触面の潤滑状態分布を大きくつけて実験を実施し、摩擦係数推定式の精度向上を図って行く。当初計画の予定通り推進する。初年度で摩擦係数推定氏の影響因子の目途がついたので、次年度も予定通りの推進としたい。平成25年度は「転がり・すべり接触面の接触領域内の潤滑状態分布を考慮した摩擦係数推定手法の検討」を行う。前年度研究にて、接触面内の潤滑油膜形成状態がほぼ一様である線接触面内の最も過酷な潤滑状態(2面の最大高さ粗さ/弾性流体潤滑最小油膜厚さ)のみで混合潤滑下の摩擦係数を推定できる可能性が把握された。25年度は、接触面内の潤滑油膜形成状態が大きく異なる場合についての摩擦係数推定手法を検討する。具体的には、前年度使用した試験機を用いて、3次元接触となる転がり・すべり接触面として1点接触(球と円筒)および2線接触片当り(2円筒片当り)についての摩擦係数を測定する。3次元接触の場合は、接触面内の潤滑状態に形状に依存した分布が存在する。摩擦係数が、弾性流体潤滑油膜厚さ分布の計算値をもとにした局所摩擦係数の積分値になるか、あるいは前年度確認したような最も油膜厚さが薄い部分の摩擦係数に支配されるかを解明し、3次元接触の場合の摩擦係数推定式をまとめる。上記研究作業への支出費用は、予定通りの見込みである。
数論を起源とする確率変数列に関する極限定理の研究

確率論は元来,自然や社会における偶然現象を起源とした問題を扱ってきた.それに対して本研究ではその起源を密度定理や概周期関数のような数論的対象に求めることを目的とした.その結果,密度定理を確率論的に厳密に扱うための枠組みと,それによる新たな極限定理の発見,概周期関数を確率変数とみなす方法とそれに関する極限定理による定式化などを行うことができた.確率論は元来,自然や社会における偶然現象を起源とした問題を扱ってきた.それに対して本研究ではその起源を密度定理や概周期関数のような数論的対象に求めることを目的とした.その結果,密度定理を確率論的に厳密に扱うための枠組みと,それによる新たな極限定理の発見,概周期関数を確率変数とみなす方法とそれに関する極限定理による定式化などを行うことができた.本研究は,確率論の新たな源泉を,応用分野ではなく,数論という純粋数学の中に求めるところに特長がある.具体的には(1)数論的関数のランダム化,(2)一様分布列のランダム化,(3)数論的極限定理を有限整アデール環上の確率論的極限定理として捉えること,などである以下,今年度中に掲載確定となったT.K.Duy氏(本研究代表者の研究室の大学院生)との研究成果2件について概要を述べる.これらは上記(3)に属する研究である2.極限周期的算術関数と有限整アデール環上の確率変数の間に1対1対応があることは知られていたが,我々はその対応および逆対応を具体的に完全な形で書き下した.その結果,加法的算術関数や乗法的算術関数の「平均」に関する古典的な議論が有限整アデール環上の積分として統一的に理解できることが分かった.また,T.K.Duy氏はそれらの関数のフーリエ級数がL^σ-収束することを証明した.これらの結果は,T.K.Duy氏の論文LImit-periodic arithmetical functions and the ring of finite integral adelesにまとめられた本研究は,確率論の新たな源泉を,応用分野でなく,数論という純粋数学の中に求めるところに特長がある,具体的には(1)数論的関数のランダム化,(2)一様分布列のランダム化,(3)数論的極限定理を有限整アデール環上の確率論的極限定理として捉えること,などである.以下,今年度中に出版あるいは掲載確定となった二つの研究成果について概要を述べる.1.一様分布列は単位区間上の定積分の近似計算に用いられるが,変動の大きい関数の積分には不向きであった.我々は無理数回転の軌道として得られる一様分布列であるワイル列を,その無理数パラメータを一様分布確率変数で置き換えてランダム化し,単位区間上の定積分の数値計算に用いると,変動の大きい関数の積分値のよい近似値を高い確率で得られることを見出した(ランダム・ワイル・サンプリング).ランダム化する際の乱数は少量で済むので,通常のモンテカルロ法に比べて格段の信頼性と精度が得られる.この結果はMonte Carlo method, Random Number, and Pseudorandomgenerator, MSJ Memoirs 25(日本数学会)として出版された著書に掲載した.本研究は、確率論の新たな源泉を応用分野ではなく数論という純粋数学の中に求めるところに特長がある。具体的には(1)数論的関数のランダム化、(2)一様分布列のランダム化、(3)数論的極限定理を有限性アデール環上の確率論的極限定理として捉えること、などである。以下、今年度中に出版あるいは掲載確定となったT.K.Duy氏(本研究代表者の研究室の院生、のちに学振特別研究員)との研究成果のうち二つについて述べる。1.Riemannzeta関数と有理整数環上の指標からなるDirichlet級数は数論の重要な研究対象である。これをさらに拡張した一般Dirichlet級数は虚軸に平行な直線上では概周期的となり適切なコンパクト化の下でHaar測度を持ち、それに関して一般Dirichlet級数はFourier級数の拡張と考えることができる。この一般Dirichlet級数について、2乗和が収束する係数を持つFourier級数がほとんどいたるところ収束すること(Caresonの定理)が、まったく自然な条件の下で成り立つことが示せた。2.前項は一般Dirichlet級数の虚軸に平行な直線上での性質であったが、それを複素平面上の領域(当該関数が正則となる領域、あるいは有理型となる領域)で考えて確率論的考察を行った。Laurincikasの先行研究における係数の一次独立性を外した時の考察を詳しく行った。ランダム行列の研究についてTrinh Khanh Duy氏ともに一つの新たな結果を得たので報告する.ランダム行列のあるクラス(Wigner行列)について固有値たちの経験分布(empirical distribution)は半円則(Wigner分布)に収束するというSinaiらによる定理がある.我々は,経験分布ではなくて,より内在的なスペクトル測度で見て,固有値たちの分布がやはり半円則に収束することを見出した.さらに,その精密化として,k次モーメントの分布に関して中心極限定理が成り立つためのWigner行列が持つべき条件を決定した.以上の結果は論文としてOsaka Journal of Mathematicsに掲載が決定している.26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の成果の一部がT.K.Duy氏の博士論文の一部になるなど十分な成果があった。確率論今後も(1)数論的関数のランダム化、(2)一様分布列のランダム化、(3)数論的極限定理を有限性アデール

環上の確率論的極限定理として捉えること、などを研究して行く。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究成果が一冊の著書と数編の論文に掲載されることになり,順調な進展ということができる.引き続き,(1)数論的関数のランダム化,(2)一様分布列のランダム化,(3)数論的極限定理を有限整アデール環上の確率論的極限定理として捉えること,を中心に研究を進める.今後,さらに(4)一般化されたディリクレ級数の値分布の確率論的解析についても研究を始める予定である.
デルタ-シグマ変調を用いた間引き制御型D級零電圧/零電流スイッチングインバータ

本研究の成果,および得られた知見は次の通りである。1.デルタ-シグマ変調を用いた間引き制御型D級零電流スイッチングインバータを提案し,設計,シミュレーション,回路実験を行った。理論動作を確認し,動作周波数200kHz,出力50Hz,5V(実効値),2.6Wにて,電力変換効率70%を実現した。2.出力波形のシミュレーション結果は,Q=65においてTHD2%,Q=10においてTHD5%程度であった。3.半波整流回路は等価抵抗が全波整流回路の1/4であり,同じQ値を得るのにインダクタを1/4にできる。但し回路実験に於ける実測効率は全波整流回路の方が高かった。4.E級整流器の適用を検討したが,入力波形の振幅により電圧変換比が変わり良好な出力包絡線を得ることは出来なかった。5.誘導性・容量性負荷について検討を行った。誘導性負荷の動作は理論,シミュレーション,実験にて確認された。容量性負荷の場合は,出力端子に予めインダクタを与え,誘導性を保つ必要がある。(IEEE IECON'07投稿)6.誘導性負荷の場合,負荷電流が還流し,フィルタコンデンサを充電するため,容量が小さいと電圧波形の一部に凸部が生じる。7.電流スイッチング型D級インバータの検討を行った。理想電流源を用いたシミュレーションでは電圧スイッチング型と同様に良好な正弦波出力が確認された。8.電圧源とチョークコイルにて構成される擬似電流源回路では,一方のスイッチがオン/オフ状態を持続すると,チョークコイルに蓄積されたエネルギーにより昇圧作用が生じ,意図した正弦波包絡線は出力できなかった。8に見られた昇圧作用を利用または抑制し,電流スイッチング型D級インバータを基にした新回路方式/駆動方式の研究を新たな研究課題とする予定である。以上電圧スイッチング型D級インバータは零電流スイッチングにより数百kHzで90%台後半の効率を実現する。ハーフブリッジ状の2つのスイッチが半周期毎にオンオフを繰り返し,共振回路の一端を直流電源とアースに接続すると正弦波電圧が出力される。本研究ではスイッチの駆動にデルタ-シグマ(ΔΣ)変調を適用する。50Hzの正弦波入力信号に対し,200kHzのスイッチング周波数に合わせて量子化を行い,入力波形を2値(1bit)化する。得られた1/0のパルス列に従い駆動波形を間引きする。即ち「1」の周期は通常のスイッチング動作,「0」の周期は0Vを維持する。出力の正弦波振幅が増減し包絡線状に入力波形が出現する。零電流スイッチングは維持され,PWM方式よりもスイッチング損失が低減される。しかし出力波形はAM波形同様,時間軸対称の包絡線を形成するため一旦整流し,入力波形の半周期毎に反転させ,フィルタを通して交流とする。一連の動作を行う回路形態を提案し,Matlab Simulinkにて動作確認を行った。回路構成,基本原理とΔΣ変調器の帰還ゲインを変化させた場合の特性変化を,IEEE ISCAS 2005にて発表した。この段階では出力波形尖頭部の平坦化とゼロクロスのジャンプが残り,総合歪率(THD)6%であったが,帰還ゲインの最適化と,共振回路の負荷Q値を変化させたシミュレーションの反復により,THD3%以下のパラメータ領域が判明した。この成果をIEEE ISCAS 2006に投稿し採択が決定している。回路実験による検証と合わせて2006年5月に発表予定である。平成18年度は,整流器の改良,負荷の誘導性/容量性への拡大,電流スイッチング型D級インバータの設計,試作を行う。

8に見られた昇圧作用を利用または抑制し,電流スイッチング型D級インバータを基にした新回路方式/駆動方式の研究を新たな研究課題とする予定である。以上
励起子のアンダーソン局在に伴う光非線形応答の異常

各サイトにランダムに2準位系をもつフレンケル型励起子を例にとり、ランダムポテンシャルが生み出す局在効果と位相共役波発生の3次の光非線形感受率との関係を調べた。局在ー非局在転移の近傍においてはもはや不純物効果に関する摂動計算は不適であるため、アンダーソン局在のスケーリング理論を3次の光非線形感受率χ^<(3)>に対し適用し、位相共役波発生のプロセスに関してχ^<(3)>の増強効果を示すN_<eff>を調べた。この結果、易動度端ω^*のまわりにおけるさまざまな物理量に対するN^<eff>の依存性ー有限サイズL、パンプ光のmisalignment q=k_f+k_b、スペクトル依存性、ランダムネスの大きさ依存性ーを見通しよく調べることが出来た。以下では、ξcor(ξloc)を局在ー非局在転移より決まる相関長(局在長)、【numerical formula】(Dは繰り込まれた拡散係数)とおくものとする。(L_ψとL_ψは、易動度端のごく近くにおいてはほぼ等しい大きさであるが、非局在の極限においては【numerical formula】程度になる。)系の有限サイズの効果に関しては、small volume limitではχ^<(3)>∝L^3(励起子閉じ込め効果)、強く局在している相では【numerical formula】となり、この結果は励起子の有効的な遷移の双極子モーメントを決めているのは何であるかを考えれば、うなずけるものである。(コヒーレント体積関数はχ^<(3)>に比例する量である)それと同時に、非局在相から易動度端に近付くと【numerical formula】(ただし、【numerical formula】を満たす場合)という特異的な振舞いをする領域があることがわかった。易動度端においてはNeffは長さL_ψで特異性がまるめられることがわかる。次に縮退4光波混合の場合にNeffをξcor(ξloc)の関数として書くことにより、易動度端近傍におけるχ^<(3)>のスペクトル依存性が予想出来る。これより、有限サイズまたはパンプ光に有限のmisalignmentがある場合には、励起子の援動度端において位相共役波が最大値を持つであろう事が予想された。
不均一構造の導入によるバルク金属ガラスの延性改善

本研究によって、金属ガラスの降伏応力についての統一スケーリング法則τy=3R・(Tg-RT)/V,(τ_y:降伏強度、R:気体定数、T_g:ガラス遷移温度、RT:室温、V:モル体積)を見いだした。この式は、基本的な熱力学法則より導かれ、種々の金属ガラスの実験データを用いて実証した。降伏強度とガラス遷移温度の線形関係は、金属ガラスの強度はガラス遷移温度と相関があるが、融点とは相関が無いことを示している。平成20年度は、材料作製、組織解析、機械的特性評価に重心を置いて研究を行った。今回、3タイプの材料について金属ガラスを作製し、注意深く構造解析を行った。1つめの試料は、良い延性を示すZr-Cu-Ni-Al系の金属ガラスである。組織観察に透過電子顕微鏡を用いた。電顕試料はイオンミリングと電解研磨の2つの方法で作製した。どちらの方法でも作製した試料の組織は、不均一構造であることが分かった。すなわち、Zr-Cu-Ni-Al系の金属ガラスの延性の起源は、均一な金属ガラスにとは対照的に、不均一構造が起因していることが考えられる。2つめの試料は、Cu系のバルク金属複合ガラスである。強化層としてTa結晶相を用いた。機械特性評価の結果、Taの最適な体積率で良い延性を示すことが分かった。これにより、せん断帯の伝播を制御するためには、粒子間の臨界間隔が必要であることが分かった。せん断帯パターンの解析より、Ta結晶相が効果的にせん断帯の伝播を阻害していることが分かった。Ta粒子近傍では、多くのせん断帯が観察されており、マクロな延性へ寄与していた。ナノインデンテーションによる評価より、ソフトなTa粒子と硬い金属ガラス相にかけて硬度が変化していることが分かった。3つめの試料は、金属ガラス薄膜である。今回、アモルファス金属ガラス単相薄膜とCu/金属ガラス多層薄膜を作製した。薄膜の構造解析には、X線回折と透過電顕を用いた。金属ガラス単相薄膜は、単相の金属ガラスの特長を示していた。一方で、多層薄膜の方は、2相のアモルファス構造を有していた。また、単相薄膜の方は脆く、多層薄膜の方は延性を有していることが破面観察より推察できた。これらの結果を総合すると、不均一構造を導入することが金属ガラスの脆性問題を解決できる糸口になる事が期待できる。基本的な熱力学の法則から、金属ガラスの降伏応力についての統一スケーリング法則を見いだすことに成功した。結晶での変形によって生じる転位運動とは異なり、室温における金属ガラスの変形と降伏現象はナノサイズの不均一なせん断帯の生成を伴って起こる。この不均一な変形に対して、これまで空間的・時間的観点からマイクロスケールにおける記述でもって、メカニズムを説明されてきた。しかしながら、そのようなマイクロレベルの物理プロセスがマクロなガラス金属の降伏強度を説明できるかについては分かっておらず、近年の議論の的になっていた。金属ガラスの強度とヤング率がガラス遷移温度と相関があることはこれまでよく知られていた。そして、モル体積の項を組み合わせることで、室温での破断強度はガラス遷移温度に対して線形の関係があった。これまで、この線形関係の物理法則を明らかにするために、いくつかの試みがなされてきた。しかしながら、それらの研究は、いくつかの近似や仮定を行うことで説明付けようとしていた。結果的に強度とガラス遷移温度の相関についての物理的な原理についてはよく分かっていなかった。本研究によって、金属ガラスの降伏応力についての統一スケーリング法則τy=3R・(Tg-RT)/V,(τy:降伏強度、R:気体定数、Tg:ガラス遷移温度、RT:室温、V:モル体積)を見いだした。そしてまた、外力によって生じる金属ガラスの弾性的不安定性は、機械的なエネルギーによってガラス遷移を起こしているということを示している。
数学的モデリングの授業実践に関する研究

数学の有用性の感得や数学的問題解決能力の育成を目的として,数学的モデリングの学校数学への位置づけを図るために,中学校における実験授業を実施し,その実験授業を分析考察した。その結果,数学的モデリングの授業ではインターネットの活用,ペアやグループよる活動を絡めた授業展開が有効であることを明らかにした。本研究(20072010)の最終目標(目的)は,「数学的モデリングを中学校教育カリキュラムに位置付けること」である。各年度における目標は,次の通りである。(1)2007年度の目標:これまで開発した数学的モデリング教材等をもとに,テキスト(教科書)等を作成すること。(2)2008年度の目標:作成したテキストをもとに長期間にわたる授業を実施し,テキストを改訂すること。(3)2009年度の目標:数学的モデリングの授業実践に関わる教師に必要なトレーニングプランを提出すること。(4)2010年度の目標:本研究の妥当性を公立の中学校で臨床的に検証すること。数学的モデリングを念頭に置きつつ,大学で小学校教員をどのように養成すべきか。その問いに答えるために,平成16年より山形大学教育学部(現地域教育学部地域教育学科)において小学校教員志望の学生を対象にした授業(主として算数科に関わる授業)を用いて臨床的に研究を進めてきた。地域教育学部地域教育学科への改組に伴い,アカデミックからプロフェショナルへというスローガンのもと,「大学生の授業実践力の向上」を目指して本学部学科の授業内容を見直しが図られた。従来の大学の講義内容に比べ,より実践的で教材開発型の演習を中心とした授業科目として「教材開発研究(算数)」が新設された。本研究では,とりわけ数学的モデリングを念頭に置いた教材開発型の演習をその新設授業科目で試みた。具体的には,大学3年生7名によるプロジェクトグループを編成し,グループ活動を通して数学的モデリングに関わる教材開発を行なった。開発した教材の幾つかは,公立小学校6年生を対象に実際に授業実践した。その結果,次のことが分かった。数学的モデリングを念頭に置いた教材開発型の演習は,(1)算数の内容の深い理解,(2)学生の意欲向上,〈3)教員採用試験対策といった点で有効である。一方,今後の課題として大学生の過度な時間的負担をどのように軽減するか,また教職大学院との連携をどのように図ればより効果的かといった課題が残された。中学校における数学の授業等に対して,知識・技能の習得ばかりでなくその活用の重要性が各方面から指摘されている。それらの社会的な要請に応えるべく,現実世界の問題解決いわゆる数学的モデリングに焦点をあて,「数学的モデリングの授業実践に関する研究」をテーマに研究を推進した。具体的には,中学校教師が数学的モプリングに関わる教材を数学の授業等で実際に使用する際,どのような準備を必要とするか。また,教師自身が事前にどのようなトレーニングを行なっておくのが望ましいのか。それらの問いに答えるべく,日本の内外で試みられている先行研究を収集し,分析・考察した。あわせて,中学校現場で実際に幾つかの授業実践を行なった。その結果,次の(1)(3)の知見を得た。(1)教師には各モデリング教材に関わる深い認識が求められる。(2)課題解決のためのコンピュータ利用した表計算等の指導力が教師には必要である。(3)既成の数学的モデリング教材の使用に限らず,新たな教材開発を行なうといった教師に対するトレーニングは,指導力向上ばかりでなく教師自身の指導への自信や喜びに少なからず繋がることが確認できた。具体的には,中学校教師が数学的モデリングに関わる教材を数学の授業等で実際に使用する際,どのような準備を必要とするか。それらの調査研究をもとに,山形大学附属中学校等で実際に幾つかの授業実践を行なった。その結果,次の(1)(2)の知見を得た。(1)教師は各モデリング教材の利用に際して,数学的な内容ばかりでなく広域な知識が少なからず求められる。とりわけ,課題解決のためのコンピュータを利用した表計算等の指導力が教師には必要である。(2)既成の数学的モデリング教材の使用に限らず,新たな教材開発を行なうといった教師に対するトレーニングは,指導力向上ばかりでなく教師自身の指導への自信や喜びに少なからず繋がることが確認できた。とりわけ,グループによる教材開発が有効であることが分かった。数学の有用性の感得や数学的問題解決能力の育成を目的として,数学的モデリングの学校数学への位置づけが数学教育を推進する上での喫緊の課題の一つとなっている。それらの社会的な要請に応えるべく,本研究では「数学的モデリングの授業実践に関する研究」を研究テーマに設定した。中学校において真に有効な数学的モデリングの教材やカリキュラムとはどのようなものか。

教師が数学的モデリングに関わる教材を数学の授業等で実際に使用する際,どのような準備を必要とするか。実際の授業実践では学習者である生徒の数学的な活動をどのように捉え活かしていけばよいのか。それらの問いに答えるべく,山形大学大学院教実践研究科の授業科目:児童生徒理解と教材開発(数理系)を利用して,実際に山形大学附属小中学校等で幾つかの実験授業を実施し,分析・考察した。その結果,数学的モデリング授業の推進に係って次の(1)(3)の知見を得た。(1)数学的モデリング過程で,数学的な内容ばかりでなく広域な知識や処理が生徒に少なからず必要となる。(2)その対応策として,インターネット等を活用した生徒の情報収集活動及び情報取捨選択活動が有効である。(3)数学的モデリング過程を個人による活動に限定せず,ペアやグループよる活動を絡めた授業展開が有効である。
オプトジェネティクスによる転写環境制御

本研究では"光"と"遺伝子"によって細胞機能を制御する光遺伝学(オプトジェネティクス)が創製する新しい転写環境の構築とその作用解析を行った。特に本研究期間では、再生医療や細胞移植療法による細胞・組織の機能代替だけでは不十分であった領域に対して、オプトジェネティクスによる移植細胞の刺激や再生組織機能の改善をめざした。当初は神経生理学分野での発展が期待されたオプトジェネティクスであるが、その後に細胞内シグナル伝達や転写因子発現の光制御も可能となり、様々な疾患や薬剤作用機序の解明に有用であることが本研究期間中に明らかとなった。特に、膵ベータ細胞からのインスリン分泌制御、iPS細胞の神経細胞への分化制御、癌細胞の走化性制御にオプトジェネティクスが適用できたことは新しい発見である。オプトジェネティクスはミリ秒単位で細胞機能を制御できる技術であるため、転写因子発現量も秒単位で変化するが、個別研究では解析できなかった。しかし、本研究領域内での情報交換により、リアルタイムで転写因子発現量のイメージングを行うことができつつある。27年度が最終年度であるため、記入しない。光技術と遺伝子操作技術を組み合わせたオプトジェネティクスにより、光技術を用いた細胞内シグナル伝達の制御が報告されている。分子内にレチナールを光受容体として有するイオンチャネルであるチャネルロドプシンやハロロドプシンを哺乳類神経細胞に発現させ、光照射によってその神経細胞活動制御が報告された後、神経科学分野においてオプトジェネティクスは熾烈な進展と応用が始まっている。本研究1年目では、チャネルロドプシン2をマウス膵beta細胞に発現させ、光照射によるインスリン分泌制御を行った。膵beta細胞からの一般的なインスリン分泌の機序は、グルコースが膵beta細胞で代謝されるとATPが増加し、ATP感受性カリウムチャネルが閉鎖することで細胞膜の電位が上昇し、電位依存性カルシウムチャネルが開いてカルシウムイオンが細胞内に流入しインスリン分泌が惹起される。本研究ではチャネルロドプシン2を膵beta細胞に発現させ、波長470 nm、パルス幅3-6 ns、繰返し周波数1 kHz、50 microJのレーザー光を照射した結果、グルコース不含培地中で膵beta細胞からのインスリン分泌を促進することができた。細胞内へのカルシウムイオン流入をFluo-4蛍光イメージングとパッチクランプ法により確認し、カルモジュリンなど細胞内カルシウム濃度に依存するタンパク質発現増加をリアルタイムPCRにより確認した。さらに、この膵beta細胞を糖尿病モデルマウスに移植し、レーザー光照射と同時にグルコース負荷試験を行った。その結果、チャネルロドプシン2を発現させた膵beta細胞にレーザー光を照射した場合のみ、血糖値低下効果がみられた。これらの結果から、膵beta細胞にチャネルロドプシン2を発現させることにより、グルコース濃度非依存的に膵beta細胞からインスリンの分泌を促すことができた。神経生理学分野で発展が期待されるオプトジェネティクスであるが、本研究では細胞内シグナル伝達の光制御も可能となり、その適用範囲はほぼ全ての生物種・組織に広がり、様々な疾患や薬剤作用機序の解明にも有用である可能性が示唆された。すでにいくつかの論文や学会発表も行っており、当初の計画以上に研究は進展している。これまでのPathway解析やエクソンレベルでの発現差解析の結果を踏まえて、今後は幹細胞の増殖や分化に影響する変動転写因子を抽出し、オプトジェネティクスによる転写環境構築のメカニズムを明らかにする。光を受容したChR2により細胞内に流入したCa2+はセカンドメッセンジャーとして普遍的な機能をもち、多くの転写因子の活性がCa2+依存性に制御されると考えられる。具体的には、幹細胞内のCa2+濃度増加に伴うカルシニューリンの活性化と転写因子NFAT(nuclear factor of activated T cells)の核内移行が毛包幹細胞活動の静穏化や破骨細胞分化に必須であることから、本研究ではiPS細胞や骨髄間葉系幹細胞の増殖・未分化性維持・分化の各過程におけるNFATの役割を解析する。さらに、FosやCREB(cAMP応答要素結合タンパク質)など細胞の増殖や分化に必須の役割をもつ転写因子を標的として解析する。また、CBP/p300(転写装置のインテグレーターとしての機能をもつ転写共役因子)がカルシウムシグナリングの直接の標的であることが最近報告され、Ca2+が細胞内で共通のセカンドメッセンジャーとして利用される意義の一端を、オプトジェネティクスにより明らかにする。
星間空間におけるイオンー分子反応の理論的研究

本研究の目的は星間分子として確認されている種々のイオンを中間体とするイオンー分子反応の反応機構を理論的に解明することにある。本年度は,N2OーHF van der Waals錯体の構造と安定性,異性化反応を理論的に研究した。また,反応機構の研究には,正確な反応ポテンシャルを描くことがまず必要となる。しかし,簡便な方法でポテンシャル曲面を反応経路全体にわたって化学的な精度で算出する理論は現在のところ開発されていない。そこで,反応ポテンシャルを簡便に,かつ精度よく求める理論の開発も行った。この方法はMultireference MollerーPlesset摂動論である。理論の基本的な考え方は次の通りである。一体近似であるSCF法からの改善を図るには電子間の衝突,相関を取り込まねばならない。電子相関効果には2種類あり,1つはCoulomb holeに由来するdynamical correlationであり,他の1つはnear degeneracyによるnonーdynamical correlationである。最初のdynamical correlationは電子間の衝突をそれぞれ独立に扱うIndependent electron pair approximation(IEPA)が良い近似となる。また,nonーdynamical correlationはmultireference近似が有効である。したがってstateーspecificなnonーdynamicalcorrelation効果を0次波動関数に取り込んでおけば,残りはdynamical correlationだけになり,これらはIEPAで評価できる。この考え方に基づきmultiーconfigurationalSCF波動関数をreference functionとする2次のMollerーPlesset(MP)摂動法を新しく開発した。本理論は,物理的描像も簡潔であり,計算も従来の方法に比べて飛躍的に簡単になる。また,H2,F2,N2,H2Oなどに応用し,ポテンシャル曲面を計算したところ,誤差は数%以内であり,極めて高精度の理論であることが数値的にも検証された。
RTPCR法による特発性肺線維症患者の肺胞洗浄液細胞中のIL-6RNA発現の検討

特発性間質性肺炎(Idiopathic Interstitial Pneumonia:IIP)や塵肺などの肺線維症は肺間質の線維化によるガス交換の障害を特徴とし、呼吸不全によって死にいたることもある疾患である。本研究では気管支肺胞洗浄(bronchoalveolar lavage fluid:BALF)細胞を対象とし、線維芽細胞の分裂増殖を促すとされる複数のサイトカイン遺伝子発現をreverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR)により測定し疾患との関連を検討した。IIP患者(n=9)、石綿肺(n=4)と珪肺症(n=8)の塵肺患者および肺癌患者(n=6)と健常者(n=12)の2群を対照とし気管支肺胞洗浄を行なった。そのBALF細胞からRNAを抽出し、RT-PCRによりサイトカインmRNA発現を測定し、内部対照のbActinに対する相対的な発現量を比較した。BALF細胞中のTGFβmRNA発現はIIPと塵肺症例で健常と肺癌の対照に比べ有意に高かった。BALF細胞中のIL-1βとTNFαmRNA発現およびBALF中IL-1β蛋白濃度はIIPと塵肺群で低下していた。IL-8とIL-6mRNA発現は疾患群と健常対照で有意の差はなかった。BALF細胞中のプロスタグランディンE_2(PGE_2)濃度はIIPと塵肺患者では健常対照者に比べ有意に高かった。石綿肺、珪肺症患者に共通のサイトカイン発現異常の存在が観察されたことから、TGFβの発現増加とIL-1β、TNFαの発現低下は胞隔炎とそれに続く肺線維化に密接に関与する現象と考えられ、IL-1βの発現低下は一部PGE_2の産生増加によっていることが示唆された。TGFβの肺線維化への関与をより直接に証明するため、TGFβとPDGF-B遺伝子を組み込んだ発現ベクターをHVJ-liposomeを用いて実験動物の肺に導入し、肺線維症の組織学的な変化が再現されるかいなかを検討中である。[目的、方法]特発性間質性肺炎(IIP)や塵肺に伴う肺線維化の病態を解明するため気管支肺胞洗浄(BALF)細胞中の種々のサイトカインや増殖因子のmRNAの発現量をreverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR)により定量した。IIPの臨床的診断基準(厚生省「びまん性肺疾患」研究班)を満たし、同意の得られた10名、無機塵肺の職業的暴露歴を持つ患者12名(石綿肺4例、石綿以外の無機塵肺症8例)および対照の健常志願者13名に気管支肺胞洗浄を行ない、BALF細胞よりRNAを抽出後、cDNAを合成し、それを鋳型として肺間質線維芽細胞の増生を促進すると言われるIL-8,TGFβ,IL-1β,IL-6,TNFαに特異的なプライマーを用いてPCRを行なった。PCR産物はethidium bromide染色あるいはサザン・ハイブリダイゼーションにより検出し、内部対照したbactinに対する各因子の相対的発現量を算定した。[結果と考案]いずれのプライマーを用いた場合でも、広い鋳型濃度差の範囲で鋳型と産物の間に直線的な関係が得られ、高い再現性をもって鋳型cDNAを検知知できた。一回のPCRには約500ngのトータルRNAが必要であるが、通常のBALFより採取可能なRNA量では最低20項目以上の因子について測定が可能であり、微量の検体で複数のサイトカインの定量に有用な方法であることが判明した。

この方法により患者のサンプルを測定した結果、健常対照者のBALF中のIL-8,TGFβmRNAの発現は個体間での差異は比較的小さかった。IIPや塵肺症ではIL-8、TGFβmRNAの発現が対照に比較し有意に高い症例が認められた。IL-1β,IL-6,TNFαの発現については現在解析が進行中である。特発性間質性肺炎(Idiopathic Interstitial Pneumonia:IIP)や塵肺などの肺線維症は肺間質の線維化によるガス交換の障害を特徴とし、呼吸不全によって死にいたることもある疾患である。本研究では気管支肺胞洗浄(bronchoalveolar lavage fluid:BALF)細胞を対象とし、線維芽細胞の分裂増殖を促すとされる複数のサイトカイン遺伝子発現をreverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR)により測定し疾患との関連を検討した。IIP患者(n=9)、石綿肺(n=4)と珪肺症(n=8)の塵肺患者および肺癌患者(n=6)と健常者(n=12)の2群を対照とし気管支肺胞洗浄を行なった。そのBALF細胞からRNAを抽出し、RT-PCRによりサイトカインmRNA発現を測定し、内部対照のbActinに対する相対的な発現量を比較した。BALF細胞中のTGFβmRNA発現はIIPと塵肺症例で健常と肺癌の対照に比べ有意に高かった。BALF細胞中のIL-1βとTNFαmRNA発現およびBALF中IL-1β蛋白濃度はIIPと塵肺群で低下していた。IL-8とIL-6mRNA発現は疾患群と健常対照で有意の差はなかった。BALF細胞中のプロスタグランディンE_2(PGE_2)濃度はIIPと塵肺患者では健常対照者に比べ有意に高かった。石綿肺、珪肺症患者に共通のサイトカイン発現異常の存在が観察されたことから、TGFβの発現増加とIL-1β、TNFαの発現低下は胞隔炎とそれに続く肺線維化に密接に関与する現象と考えられ、IL-1βの発現低下は一部PGE_2の産生増加によっていることが示唆された。TGFβの肺線維化への関与をより直接に証明するため、TGFβとPDGF-B遺伝子を組み込んだ発現ベクターをHVJ-liposomeを用いて実験動物の肺に導入し、肺線維症の組織学的な変化が再現されるかいなかを検討中である。
アスリート競技力向上認知行動療法e-learningシステムの研究

本年度は研究会を1回,各校による倫理委員会の申請,被験者の公募,システムによる実験を開始した。まず年度当初にメール等で研究の計画について概ね合意を取った。既に昨年度末までに,実験に用いるアンケート項目は完成しシステムに実装済みであった。そのシステムを元に各校の研究倫理委員会申請書を準備した。それにより大阪産業大学では6月初旬,徳山大学では6月下旬に申請を実施し,それぞれ大阪産業大学では平成30年7月3日に承認番号:2018ー人倫-10として,徳山大学では平成30年7月26日に承認番号:8ー1として判定された。二校の研究倫理委員会の結果を受け,北海道情報大学でも8月に申請を実施し,平成30年9月10日に承認番号2018ー11として実験計画が承認された。また,実験計画の各校での承認を受けて,本年度第1回目の研究会を2018.9.179.18に実施した。この研究会ではインフォームドコンセント実施手順の確認を中心として,被験者選定の手続とその実験結果のデータ授受手続等の確認を実施し,大阪産業大学と徳山大学で被験者選定の実施をお願いした。またeラーニングコンテンツの改良に関して実施担当校を決め,概ねの時期等も併せて決定した。被験者の選定は研究者の異動も重なり若干予定より遅れることとなった。3月末現在で被験者は7名が選定され,参加手続が終了し実験に参加している。被験者の手続が現在も進行中であり,実験参加者確保の見通しは立っている。今後の課題は各校での被験者の継続的な確保と迅速な研究実施である。次年度の前半にはある程度の研究の目処を立て早い時期に結果の公表に至るように努力したい。初年度のシステムの完成を受けて,本年度では各校の研究倫理委員会の対応が前半の主たる対応であった。概ねその対応は順調に推移したと評価しているが,その後の被験者の選定に手間取った。そのため実験の開始はできたものの,計画当初の第二年度の目標「アスリート競技力向上認知行動療法e-learningシステム構築を踏まえ,実効性の検証を主たる研究目標とする.」点は緒についたばかりである。今後は被験者の評価の方法も含めて検討し,実験を速やかに進めてこの遅れを取り戻したい。研究推進の方策は被験者確保と実験参加を急ぐ。但し被験者の確保は闇雲には推し進めることなく,被験者評価の方法の多面的検討も含めて実験を実施する。本年度は研究会を2回,学会・国際会議の発表を実施した.まず年度当初にメール等で研究の計画について概ね合意を取り,第1回目の研究会を2017.8.309.1に実施した.この研究のフィージビリティスタディにあたる挑戦的萌芽(25540166)の研究成果を踏まえ,成果を本研究にどのように適用可能か総合的に検討した.大きな柱は「認知行動療法」が競技力向上に資するかの検討であり,チームプレイと個人プレイの種目の差によってコーチングプロセスが大きく異なる理由から,研究対象とする競技種目と,コーチング受容の測定心理尺度の選定が当面の課題とされた.また認知心理技法のe-learning自習コンテンツの改修検討事項も併せて決定された.第2回目の研究会は2017.12.112.3に実施した.各校の研究実施にあたっての研究倫理委員会申請必要資料の確認,各校の見通しを共有化した.併せて被験者の対象予想数は最大約150名とした.またe-learning自習コンテンツの改変の具体的なあり方について本研究会で決定した.研究実施手順の大まかな流れは1)競技不安尺度事前測定2)認知行動療法e-learning自習コンテンツの学習3)改変コラム法での記録4)競技不安尺度事後測定である.この実施手順を通じて,競技不安尺度がどのように変化するか確認する.測定心理尺度は橋本ら(1993)の「TAIS(競技特性不安尺度)」を用いることとし,質問項目は別途検討する.また各改変担当も役割の分担を明確化した.この研究会と並行して,本年度は1回の学会発表と国際会議(査読付)へ成果を公表した.今後の課題は各校での倫理委員会での迅速な研究実施申請で,現在はその準備を各校で進めている.平成30年度の早い時期に各校で倫理委員会での申請を行い研究を実施に着手したい.計画当初において初年度では,各校での実情に合わせた研究計画策定の検討とした.各校の研究倫理委員会の対応も順調に推移しているので,次年度の申請と実施の目処が立っている.また,計画当初第二年度は「初年度に行ったアスリート競技力向上認知行動療法e-learningシステム構築を踏まえ,実効性の検証を主たる研究目標とする」としてあり,この計画目標への阻害要因は小さい.従って概ね進捗の遅れはないと評価している.本年度は研究会を1回,各校による倫理委員会の申請,被験者の公募,システムによる実験を開始した。