hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
痴呆脳病変の分子形成機構に関する基礎的研究

アルツハイマー病の主要な脳病変である神経原線維変化は広くタウオパチーと総称される痴呆症疾患に共通することが知られているが、そのタウ遺伝子単独でも痴呆症疾患の原因となる。多くの変異家系が発見されているがエクソン10のスプライシング異常を引き起こす変異がもっとも高頻度である。我々は、ヒトおよびマウスゲノムからエクソン10領域を含むゲノム断片をとりだし、エクソン10のスプライシング反応を比較検討し、その分子機構について新規機構を提唱した。すでに、ヒトゲノム構造ではHuttonモデルと称されるステムループ構造と、このモデルとは異なるSchellenbergモデルが提唱されているが、我々は、マウスゲノム解析から2つのステムからなるダブルステムループ構造モデルがより正確な基本構造であると考えている。新モデル検証のために、タウのミニゲノムを構築し、エクソン10のmRNA、蛋白発現の両レベルでのスプライシングを解析した。我々のモデルでは、従来のステムループをさらに負に制御する2つ目のステムループが直下の下流にあることがしめされており、ゲノム全体に制御のウェーブがあることが示唆される。また、このモデルに基づくスプライシング制御は、培養細胞以外の個体レベルでの脳組織でも検討することにしトランスジェニックマウスを作製した。ヒト脳発生と同じくアイソフォーム変化をしめすマウスが確認され、コンストラクトDNA塩基配列に、タウ遺伝子発現を制御するすべての決定的情報が含まれていることが証明された。この新規モデルにもとづき、タウオパチー痴呆症疾患の原因はタウ蛋白そのものにあるのではなく、エクソン10発現に関係するスプライシング機構の異常がタウオパチーの本質であると考えるに至った。アルツハイマー病を含むタウオパチーと総称される痴呆疾患にはタウ蛋白の封入体形成が認められるが、その分子構成は疾患により変化する。我々はヒト脳で発現する6種類のタウ蛋白アイソフォームについて個別の機能を検討するために蛍光蛋白であるEGFPとの融合蛋白を作成して検討した。今回用いたタウアイソフォームはN末インサートの効果を除去するためにON3RとON4Rを検討した。COS細胞およびヒト由来神経細胞株であるIMR-32細胞での発現は、10%ポリアクリルアミドゲルによる電気泳動後の抗タウ抗体および抗GFP抗体を用いたウェスタンブロッティングで検出したところ、融合蛋白である約75kあたりに陽性バンドを認めた。陽性バンドのサイズはタよびGFPの合計した蛋白分子量にほぼ正しく相当しており、ただしくコンストラクトのデザイン通りの蛋白発現をしていることを確認した。次に、細胞、とくに神経細胞での発現によるタウ蛋白の局在を検討した。IMR-32細胞は、無血清NGF添加条件で、神経突起を伸長させるように分化させた。共焦点レーザー顕微鏡で観察した画像のうち、まず、コントロールとしてEGFPベクターのみを発現させた場合、蛍光蛋白は細胞質に限局して存在しました。ON3Rではこのように神経突起の分枝部や突起先端に限局して点状に分布しました。一方、ON4Rではこのように神経突起に沿って線状に分布しました。3Rタウと4Rタウの各アイソフォーム毎に、の一回の遺伝子導入で観察した10視野で神経突起に線状及び点状に分布している数をそれぞれ合計したものの比をとりL/S ratioとしました。これを5実験分集計し平均値を統計処理をすると、3Rタウと4RタウとのL/S ratioは有意差を持って4Rタウの方が大きい値を示すことが判明いた。今後、生化学的な活性をも含めた生物学的な意義について検討を進めていく計画である。タウ遺伝子の変異によって生じるタウオパチーの主原因はエクソン10のスプライシング異常であるが、その分子機構にはなお不明な点が多い。我々は、ヒトおよびマウスゲノムからエクソン10領域を含むゲノム断片をとりだし、エクソン10のスプライシング反応を検討した。

その結果、ヒトおよびマウスのエクソン10の下流と上流におけるイントロン各々3Kbの塩基配列を決定した。われわれはまず、このゲノム断片をエクソントラップ法によるスプライシング反応をRT-PCRによって検討した。ヒト野生型配列をもつコンストラクトでは、イントロン長によってスプライシング効率が大きく変化することを見出した。この領域をタウ全長c DNAに組み込み、mRNAおよびタンパク発現を確認したところ、期待される3/4リピートタウがRT-PCRおよびウェスタンブロットにより確認できた。つぎに、FTDP-17で見られた代表的な変異をこのコンストラクトに導入したところ、期待通りのタウアイソフォーム変化をすることが確認された。Δ280では3リピートタウが増加し、279、284を始めとする多くの変異によって4リピートタウが増加していた。さらにこのコンストラクトはマウス培養ニューロンでも正しいスプライシング反応をじめしたことから、トランスジェニックマウス作製に用いる実験を進めている。一方、マウス野生型ではヒトとはちがった3/4リピートタウの比率が観察された。ヒトとマウスのエクソン10領域の塩基配列を解析した結果、ヒトにはないステム構造がマウスの下流領域のイントロンに予測することができた。この新ステム構造のスプライシングヘの影響を検討した結果Huttonの提唱したステム構造と同様の活性を見出した。タウ遺伝子の変異によって生じるタウオパチーの主原因はエクソン10のスプライシング異常であるが、その分子機構にはなお不明な点が多い。我々は、ヒトおよびマウスゲノムからエクソン10領域を含むゲノム断片をとりだし、エクソン10のスプライシング反応を比較検討し、その分子機構について新規機構を提唱した。ヒトゲノム構造では、Huttonモデルと称されるステムループ構造がエクソン10とイントロン10によって形成され、エクソン10のスプライシングを調整していることが提唱された。このモデルとは異なるSchellenbergモデルがその後に提唱され、イントロン10に機能ドメインがあり、その一次構造でスプライシングが制御可能であると主張された。我々の新モデルは、マウスゲノム解析から2つのステムからなるダブルステムループ構造モデルが基本構造であるとした。基本的には、Huttonモデルの改良であるが、従来の欠点をすべて保管することが出来るばかりか、新規+29イントロン変異によるエクソン10スプライシング効率まで説明できることで、より完全性があると考えられる。この新規モデルの検証のために、ミニジーンを用いた変異効果をPCR、蛋白発現の両レベルでエクソン10のスプライシングを解析した。我々のモデルでは、従来のステムループをさらに負に制御する2つ目のステムループが直下の下流にあることがしめされており、ゲノム全体に制御のウェーブがあることが示唆される。また、このモデルに基づく、スプライシングを培養細胞だけでなく、個体レベルでの脳組織でみるためにトランスジェニックマウスを作製した。現在、ヒト野生型ゲノム塩基
土構造物の内部侵食と脆弱部の進展過程およびそれに伴う全体構造劣化の評価

盛土や地中構造物の埋設土および自然斜面内に、雨水浸透の繰返しや地震時の地盤の液状化などにより生成する水みちや内部侵食の形成・進展メカニズムを解明するために、陥没地の現地調査、内部侵食を受けた土の力学試験、空洞形成・進展課程を観察するための模型実験を行った。陥没の事例研究では複数の手法を組み合わせた地盤調査で、陥没原因を推定できたが、地表から2m以深の深層空洞を非破壊で検知する決定的な方法を見つけるまでには至らなかった。要素試験、模型実験からは、細粒分の流出による土の剛性や強度の低下や空洞進展のプロセスをある程度定量的に評価できた。本研究は、盛土や地中構造物の埋設土および自然斜面内に、雨水浸透の繰返しや地震時の地盤の液状化などにより生成する水みちや内部侵食の形成・進展メカニズムを解明することを目的とする。また、内部侵食によってできた空洞やゆるみなど、地盤内の局所的脆弱部が土構造物や地中構造物全体の安定性へ及ぼす影響を検討する。すなわち、斜面崩壊、道路陥没、河川堤防の浸透破壊などに対する危険度評価を試み、近年の気候変動による気象の激甚化や土地利用・社会情勢の変化に適応可能な、維持管理性や長期耐久性を考慮した土構造物・地中構造物の合理的構築・埋設・補修・維持管理方法を検討するものである。まず、地盤の液状化を上方浸透流を与えた模型地盤で再現し、開口部を設けた舗装模型を地表面に設置して、噴砂を発生させた。噴砂は限界動水勾配よりはるかに大きくなってから、舗装模型に設けた開口部を上昇する水の速度が十分大きくなった時に発生した。土粒子の移動は地表面と舗装模型の隙間の水平方向の移動が卓越した。噴砂に伴い地表面が乱れ、路面下に広く薄い空洞を発生させることを確認した。さらに、模型地盤の液状化は、振動台を用いた加振による再現も行い、噴砂の発生条件は上方浸透流によるものと同じであることを確認した。また、内部侵食を模擬した連続したパイプ状の空隙を人工的に作成し導入した砂供試体の力学特性を、三軸試験および中空ねじり試験により調べた。最大主応力の方向、および連続空隙の方向が供試体の剛性や強度に与える影響を評価した。また、内部侵食によってできた空洞やゆるみなど地盤内の局所的脆弱部が土構造物や地中構造物全体の安定性へ及ぼす影響を検討する。まず、地盤の液状化を上向き浸透集を与えた模型地盤で再現し、開口部を設けた舗装模型を地表面に設置して噴砂を発生させた。噴砂は限界動水勾配より大きくなってから、舗装模型に設けた開口部を上昇する水の速度が十分大きくなった時に発生し、噴砂発生時の開口部流速は平均粒径に依存することがわかった。噴砂に噴砂に伴い地表面が乱れ、路面下に広く薄い空洞を橋絵させることを確認した。さらに、模型地盤の液状化は、振動台を用いた加振による再現も行い、噴砂が上向き浸透流による実験の場合と同様のメカニズムで起こる事を確認した。また、内部侵食を模擬したパイプ状の空隙を人工的に導入した砂供したの力学特性を三軸および中空ねじり試験により調べ、最大主王六の方向、および連続空隙の方向が供試体の剛性は強度に与える影響を評価した。本研究で計画した模型実験および要素実験を、順調に進めてデータを蓄積している。本研究では、盛土や地中構造物の埋設土および自然斜面内に、雨水浸透の繰返しや地震時の地盤の液状化などにより生成する水みちや内部侵食の形成・進展メカニズムを解明する。今年度は、実験装置の開発・準備・調整も終了し、模型実験、要素実験、および現地調査から研究を進めている。模型実験では、地盤内に空洞が生成するメカニズムについて空洞再現実験を実施して検討した他、模型地盤に水が浸透していく際に地盤内に空気が閉塞された場合の影響について調べた。要素試験では、中空ねじり試験装置を用い、内部侵食の作用を受け細粒分が流出した土供試体の力学特性について詳細に検討した。また福岡市の路面下空洞の調査結果を分析し、空洞の生成傾向や拡大・進展要因について検討した他、2016年9月に宮崎県都城市畑地で発生した大規模陥没の現地調査を実施した。さらに、地盤内の水みちの発達状況や分布を調べるために地中流水音調査を試み、その有効性を検証した。

本研究で予定していた実験・調査は、環境整備も整い、順調にデータ収集・蓄積が進んでいる。本研究では、盛土や地中構造物の埋設土および自然斜面内に、雨水浸透の繰返しや地震時の地盤の液状化などにより生成する水みちや内部侵食の形成・進展メカニズムを解明する。また、内部侵食によってできた空洞やゆるみなど地盤内の局所的脆弱部が土構造物や地中構造物全体の安定性へ及ぼす影響を検討する。すなわち、斜面崩壊、道路陥没、河川堤防の浸透破壊などに対する危険度評価を試み、近年の気候変動による気象の激甚化や土地利用・社会情勢の変化に適応可能な、維持管理性や長期耐久性を考慮した土構造物・地中構造物の合理的構築・埋設・補修・維持管理方法を検討するものである。本年度は最終年度であるため、模型実験、要素試験、数値解析、および内部侵食事例の現地調査などを通して検討を進めた結果をとりまとめ、今後の課題を抽出した。まず、細粒分の流出により土の骨格構造が脆弱になる様子や条件を要素試験やDEM解析で整理した。また、内部侵食や地価の水みちにより地中が空洞化するメカニズムを模型実験およびDEM解析で確認した。さらに、ネパール・ポカラの多発陥没や都城・宮崎県の巨大陥没、福岡県福岡市や神奈川県藤沢市をフィールドとした道路下空洞の生成傾向や拡大・進展要因について分析するなど、実際の事例にて詳細なケーススタディを行った。地下流水音調査や表面波探査等DEM、地下の水みち探索に有効と思われる調査法を比較し、空洞問題への適用範囲について考察した。盛土や地中構造物の埋設土および自然斜面内に、雨水浸透の繰返しや地震時の地盤の液状化などにより生成する水みちや内部侵食の形成・進展メカニズムを解明するために、陥没地の現地調査、内部侵食を受けた土の力学試験、空洞形成・進展課程を観察するための模型実験を行った。陥没の事例研究では複数の手法を組み合わせた地盤調査で、陥没原因を推定できたが、地表から2m以深の深層空洞を非破壊で検知する決定的な方法を見つけるまでには至らなかった。要素試験、模型実験からは、細粒分の流出による土の剛性や強度の低下や空洞進展のプロセスをある程度定量的に評価できた。本研究で予定している模型実験や要素試験実施のための環境整備はほぼ整い、予備実験を開始しているものもあり、ほぼ計画通りに順調に進んでいる。今後、当初の予定通り実験・調査を実施しデータを蓄積する予定である。引き続き実験・調査によりデータ蓄積を進め、最終年度に向けてとりまとめる。29年度が最終年度であるため、記入しない。地盤工学来年度は、計画通り、実験・調査を実施しデータを蓄積する予定である。実験の進捗状況に合わせて必要な実験消耗品や計測用センサ等の金額に、相違が生じたから。実験の進捗状況に合わせて、必要な実験消耗品の金額に相違が発生したため。また人件費において、総長裁量経費採択分が充当された。実験の進捗状況に合わせて必要な実験消耗品等の金額に相違が発生したため。実験消耗品、調査費、旅費等に使用する。実験消耗品・調査費・旅費等に使用する。
妊娠高血圧症候群（PIH）ハイリスク妊婦の体水分に関する基礎研究

妊娠高血圧症候群(PIH)発症のリスク因子をもつ妊婦の体水分に焦点をあて、妊婦のPIH発症/妊娠末期の血圧上昇リスクの低下につながる評価指標の基盤となるデータセットを作成した。PIHに関する研究デザインの標準化に向けた動向を視野に入れ、正期産期に発症する血圧上昇のサブタイプの中でも妊娠中の生理的変化への一時的な不適応や、心理・社会的因子に起因する症状が含まれる可能性に着目し、生理学的指標と臨床因子、日常生活行動を含めた多変量モデルによる前向き縦断的デザインとした。本研究の目的は、妊娠高血圧症候群(PIH)ハイリスク妊婦の体水分に焦点をあて、妊婦のPIH発症/妊娠末期の血圧上昇に関連する影響因子・生理学的検査値を探索することである。本研究で探索された因子・検査値が、評価指標の作成等、PIH発症/妊娠末期の血圧上昇のリスク低下につながる取り組みへの基礎資料となることを目指している。また、妊婦健康診査あるいは家庭で測定・評価が可能な因子・検査値を中心に探索することによって、妊婦自身のセルフケア能力の向上につながる評価指標の開発に資することを目指している。本年度は、研究方法の検討を行うため、妊婦の体水分や妊娠期の血圧上昇に関連して、現在までどのような研究やケアが行われているか、文献検討とヒアリングを通して情報収集を行った。これまで、PIHを発症した妊婦の生理学的な特徴や変化については、研究によってさまざまな測定・評価方法が試みられており、PIHを発症した妊婦では発症していない妊婦に比べ、血漿量の増加が低い、細胞外液が多い(浮腫)、末梢血管抵抗が高い、などの生理学的現象が報告されている。また、PIHを発症している妊婦への対応としては、過度な塩分・水分制限を行うことはさらなる状態の悪化を招くということが知られている。しかし研究者が調査した範囲では、発症前にPIHハイリスク妊婦を特定するための研究や、PIH発症あるいは症状の悪化と水分管理との関連を検討する研究はごく限られていた。そのため、本研究で収集すべきデータの項目やデータ収集の時期・方法を具体化するためには関連領域の研究成果を幅広く吟味する必要があり、現在も検討中である。今後は、早急に先行研究の分析と情報収集の内容をとりまとめ、研究方法を具体化してパイロットスタディを開始し、本調査に向けた具体的な準備を開始する予定である。妊婦健康診査あるいは家庭で測定・評価が可能な因子・検査値を中心に探索することによって、評価指標の作成等、PIH発症/妊娠末期の血圧上昇のリスク低下につながる取り組みへの基礎資料となること、妊婦自身のセルフケア能力の向上につながる評価指標の開発に資することを目指している。本年度は昨年度から引き続き、研究方法の検討を行うため文献検討とヒアリングを通して情報収集を行った。PIH発症あるいは症状の悪化と水分管理との関連を検討する研究はごく限られているため、本研究で収集すべきデータの項目やデータ収集の時期・方法を具体化するために、関連領域の研究成果を幅広く検討した。また、先行研究で得られた成果から、PIH発症に関連する因子・検査値とほかの妊娠期特有の異常につながる因子・検査値との関連性を検討するため、先行研究の研究成果を吟味した。妊娠中に血圧値が正常高値の妊婦とほかの妊娠異常を発症した妊婦とで、発症への関連性が示唆された因子・検査値を比較した結果、血圧が正常高値であった妊婦では、一日に摂取している飲料の種類や量に特徴が認められた。そのため、摂取する飲料の成分や摂取行動にいたる背景などを含めた調査が必要と考えている。今後は、先行研究の分析と情報収集の結果から具体化した研究方法を用いて、調査を開始する予定である。本年度は、情報収集と収集した情報の統合、先行研究の研究成果の検討およびとりまとめに予想以上の時間を要した。また、研究者の異動にともなう研究環境の調整に相当の時間を要したため、研究計画を決定し、開始することができなかった。本研究で探索された因子・検査値が、PIH発症/妊娠末期の血圧上昇のリスク低下につながる取り組みへの基礎資料となることを目指すとともに、妊婦健康診査あるいは家庭で測定・評価が可能な因子・検査値を中心に探索することによって、妊婦自身のセルフケア能力の向上につながる評価指標の開発に資することを目指している。本年度は引き続き、文献検討とヒアリングを通して情報収集を行い、研究方法の検討と精選を行った。PIHの発症機序は徐々に解明されつつあり、とくに妊娠高血圧腎症(preeclampsia)の病態は主に、不完全な胎盤・子宮胎盤循環を支える血管の形成と発達・機能の問題と考えられている。PIHあるいは妊娠高血圧腎症の多くは正期産期に入ってから発症し、正期産期よりも早い時期に発症するものとは、明らかに異なる臨床経過をたどる。最近の臨床あるいは疫学データからも、PIHあるいは妊娠高血圧腎症の病型には異なる亜類型(サブタイプ)が存在するとの指摘がある。また、PIHの多くは、正常と妊娠高血圧腎症との間で経過するが、進行レベルや速度が事例によって異なるため、単独機会での評価は困難とされている。

以上のことから今日、PIHの研究には、生理学的指標と臨床因子を含めた多変量モデルによる病態の予測・モニターツール開発のための前向き臨床研究が必要とされている。現在、文献で推奨されているPIH臨床研究のための亜類型を考慮した標準化データセットと、先行研究のデータを再分析した結果を考慮して、本研究向けのデータセットを整理・精選し、臨床でのデータ収集を開始するところである。本年度は、当初予測していなかった研究者の業務多忙および研究者の異動にともなう研究環境の調整と研究計画の見直しにより、研究計画が著しく遅延した。本研究の目的は、高齢、家族歴など、妊娠高血圧症候群(PIH)発症リスクがあると考えられる妊婦の体水分に焦点をあてて、PIH発症/妊娠末期の血圧上昇に関連する影響因子・生理学的検査値を探索することである。本研究で探索された因子・検査値が、PIH発症/妊娠末期の血圧上昇のリスク低下につながる取り組みへの基礎資料となることを目指す。妊婦自身が自分の体に関心をもち、血圧の安定に向けた具体的なセルフケア行動につながる評価指標の開発に資することを目指している。本年度は、先行研究のデータの再分析と結果の再検討を行いながら研究方法の検討と精選を行い、データセットを整理・精選した。PIHあるいは妊娠高血圧腎症の多くは正期産期に入ってから発症し、正期産期よりも早い時期に発症するものとは、明らかに異なる臨床経過をたどることが分かっている。最近の臨床あるいは疫学データからも、PIHあるいは妊娠高血圧腎症の病型には異なる亜類型(サブタイプ)が存在するとの指摘がある。また、PIHの多くは、正常と妊娠高血圧腎症との間で経過するが、進行レベルや速度が事例によって異なるため、単独機会での評価は困難とされている。そのため本研究では、最近の妊婦の日常生活行動や保健指導の実際について、産科臨床現場で働く専門家の意見を聴取し、生理学的指標と臨床因子を含めた多変量モデルによる病態の予測・モニターツール開発のための前向き臨床研究向けデータセットを作成した。妊娠高血圧症候群(PIH)発症のリスク因子をもつ妊婦の体水分に焦点をあて、妊婦のPIH発症/妊娠末期の血圧上昇リスクの低下につながる評価指標の基盤となるデータセットを作成した。PIHに関する研究デザインの標準化に向けた動向を視野に入れ、正期産期に発症する血圧上昇のサブタイプの中でも妊娠中の生理的変化への一時的な不適応や、心理・社会的因子に起因する症状が含まれる可能性に着目し、生理学的指標と臨床因子、日常生活行動を含めた多変量モデルによる前向き縦断的デザインとした。本年度は、文献検討等を含めた情報収集と収集した情報の統合に予想以上の時間を要した。そのため、研究方法を具体化し、研究計画を決定することができなかった。研究計画を完成し、所属施設、研究協力施設の倫理審査の承認を得て、本調査を開始する予定である。調査は、データ収集と平行してデータが一定量収集できたところで分析を行い、対象数を含めた研究方法の見直しと必要な修正を行いながら進めていく予定である。また、先行研究等、現在把握している知見の公表を、学会誌、学会発表等を通して引き続き行っていく。
熱ショック蛋白結合性腫瘍抗原ペプチドの解析

Hsp70からATP依存性に遊離してきたペプチドのプールシークエンスの結果はN末1番目のアミノ酸はIle,Leu,Valの分岐鎖アミノ酸、及びAla,Pheの頻度も高くこれらのアミノ酸の量を合計すると全体の80%くらいを占める。2番目にはAsn,Asp,Glu,Gln,Lys,Ser,Thrなどの親水性のアミノ酸が位置する。Gly、Proは2ないし3番目から7番目くらいに高頻度に認められた。この結果は4回おこなったいいずれの実験でも同様であった。ER内にあるgp96からTFA処理にて得られたペプチドのプールシークエンスからもほぼ同様の結果が得られた。このことはhsp70及びgp96のペプチド結合部位の構造が類似である可能性を示唆する。さらにhsp70から遊離してきたペプチドをC18逆相カラムにより分離し一部のペプチドピークをエドマン分解法にてそのアミノ酸配列を決定した。これまでにRas蛋白、hsp84、Annexin、Laminin、などに由来する約15本のペプチドのアミノ酸配列が決まったがそのほとんどは内因性由来の蛋白分子からきている。またタンデム質量分析器を用いてペプチドの分子量をみたところ約800から2000の範囲に多くのペプチドが観察された。Hsp70については従来からクラスIIの抗原提示に関与していることが言われてきたが、これらペプチドの解析の結果からクラスI及びクラスII両方の経路に関与している可能性が考えられる。さらに小胞体にあるgp96,Bipの結合ペプチドの構造決定が必要である。これらの結果をもとに、ストレス蛋白に結合している腫瘍抗原ペプチドの検出を行なうことも検討中である。
HIV-1 Nefが関与する細胞機能因子の解析

HIV-1 NefはN末のミリストイル化を介して膜に結合して存在する。このことがウイルスの感染性の強化のみならず、免疫機能に重要な役割を果たす細胞表面抗原(CD4やMHC class I)の発現抑制、T細胞の活性化シグナル伝達分子との結合に必須であると考えられているが、膜に結合することによって発揮されるNefの機能が病気の発症誘導にどう関与しているのかは不明である。そこで、強力なEF-1αのプロモータ下に野生型Nef27kD、N末19アミノ酸を欠く25kD NefおよびN末36アミノ酸のみをコードしてSH3結合領域を欠くdXKを発現するベクターを作成し、CEM細胞に遺伝子導入した。樹立された2つの27kD Nef発現CEMは両方ともCD4およびMHC class Iの発現が低下することを確認したが、同じ条件で25kDおよびdXK Nef蛋白を発現する細胞を得ることはできなかった。Nef発現CEM株をPMAとIonomycinで刺激した後アポトーシスを誘導すると、アポトーシス誘導にはNefの発現による影響は認められず、IL-2Rαの発現誘導が低下したことから、これらのクローンではNefがT細胞の活性化を抑制する可能性があると考えられた。しかしながら、恒常的にNefを発現する細胞ではクローン間の性状が異なっており、Nefの効果を的確に判定することが困難であると考え、Tetracyclin制御下にNef発現のon/offが可能なT細胞の確立を試みた。COS細胞では、完全にon/offの調節が認められたが、CEMでは同じCMVをプロモーターとしたTetのtransactivator(tTA)の発現が確認できなかった。現在はEF-1αのプロモーター下にrTAを発現させ、Nefの発現制御可能なCEM細胞を樹立している。
歯冠用ヘ-ズスケ-ル(haze scale)の開発研究

天然歯および人工歯の透明感は,それらの光学特性の一つである光透過性によるところが大きい。資料の条件がヘ-ズ値の測定器にあっていれば,直接的にヘ-ズメ-タ-での計測が可能になるが,天然歯冠の形態は複雑である,面積は小さく,そのヘ-ズ値をメカニカルに測定するには不利な条件が重なっている。それは面冠の色調を測定する場合と同じ条件であり,臨床的にはあらかじめヘ-ズ値の解っている標準ヘ-ズ票を用意して,術者の視覚を頼りに測定資料とヘ-ズ値の等価なものを捜し出すという測色における視感比色法に準じた方法が最適であることが判明した。従って,標準ヘ-ズ票を用意するにあたり,どれほどのヘ-ズ値をもって1ステップとするかを決めなくてはならず,それためには人の最小識別可能なヘ-ズ値の大きさを調べる必要が起きた。そこで実験心理学の官能検査法にもとずき,ヘ-ズ差0.1%から2.7%までの範囲で12種の2点識別テストカ-ドを試作し,合計20人の学生,歯科衛生士,歯科医師を被験者として実施したところ次のような結果が得られた。(1)実用最小識別ヘ-ズ差は0.76%であった。(2)ヘ-ズ差が大きいものほど容易に識別されるという一般的な傾向が認められるが,必ずしもそうではない場合があった。以上の結果から,臨床的な標準ヘ-ズ票を準備するにあたっては1ステップあたりのヘ-ズ差を約1%以下にすることは意味がないことがはっきりした。また,臨床に供する標準ヘ-ズ票を完成させる前に,上記結果の(2)に明らかにされた現象が人の透明感感覚のどのようなメカニズムから起こるのかを解明しなければならないという問題点が残されたといえる。最終的には臨床の現場で使用される歯冠用のヘーズスケールを供することが本研究の目的である。従って、歯冠色を測定する方法にみられるように、臨床用には視感比較法によるものが、測定値に多少の個人差が影響してもベターであろう。そこで、歯冠用シェードガイドに準じたヘーズスケールを開発すべく、以下の実験を行った。1.歯冠色レジンを透明レジンの混合比を漸次変えて資料片を重合し、それらの資料について;(1)拡散透過率、平行光線透過率、全光線透過率の基本的な物理的特性ならびに、(4)ヘーズ値を購入した直読式ヘーズコンピューターを用いて測定した。2.透明感の個人差がどれほ働であるかを明らかにするため、最小識別ヘーズ差の実態を調査した。3.観測者の透明感とヘーズ値の間の相関を調査した。以上の実験を昭和63年度に実施したが、これは当初の研究計画をほぼ予定通り遂行したことになり、今年度の計画の中では、更に天然歯の形態を模型を製作して標準化し、ヘーズスケールの形態をどのようなものにするのが妥当であるかを明らかにすることが残されている。天然歯冠の形態は複雑であり、面積は小さく、そのヘ-ズ値をメカニカルに測定するには不利な条件が重なっている。それは歯冠の色調を測定する場合と同じ条件であり、臨床的にはあらかじめヘ-ズ値の解っている標準ヘ-ズ票を用意して、術者の視覚を頼りに測定資料とヘ-ズ値の等価なものを捜し出すという測色における視感比色法に準じた方法が最適であることが判明した。

従って、標準ヘ-ズ票を用意するにあたりどれほどのヘ-ズ値をもって1ステップとするかを決めなくてはならずそのためには人の最小識別可能なヘ-ズ値の大きさを調べる必要が起きた。そこで実験心理学の官能検査法にもとずき、ヘ-ズ差0.1%から2.7%までの範囲で12種の2点識別テストカ-ドを試作し、合計20人の学生、歯科衛生士、歯科医師を被験者として実施したところ次のような結果が得られた。(1)実用最小識別ヘ-ズ差は0.76%であった。(2)ヘ-ズ差が大きいものほど容易に識別されるという一般的な傾向が認められるが、必ずしもそうでない場合があった。以上の結果から、臨床的な標準ヘ-ズ票を準備するにあたっては1ステップあたりのヘ-ズ差を約1%以下にすることは意味がないことがはっきりした。臨床に供する標準ヘ-ズ票を完成させる前に、上記結果の(2)に明らかにされた現象が人の透明感感覚のどのようなメカニズムから起こるのかを解明しなければならないという問題点が残されたといえる。
糸状菌と植物宿主の相互自他認識

植物と病原菌の接触の場で起こる相互自他認識と、それによって誘起される宿主の代謝変換の両過程を物質レベルで解明することが、本研究の目的であり、その成果の概要を述べる。(1)エンバク冠さび病菌感染葉の抵抗反応発現には、リポキシゲナーゼが関与する。(2)オオムギ子葉鞘の一細胞に親和性菌が侵入することによって誘導される感受性は、その細胞で出現した後に隣接細胞に移行する。(3)オオムギうどんこ病菌の分生子成分の水溶性画分には、フェノール性低分子感染阻害因子とニシヒドリン陽性の低分子感染促進物質が含まれる。(4)エンドウ褐紋病菌由来のエリシターは、侵入阻害とピサチン蓄積の両抵抗反応を引き起こす。(5)ジャガイモ疫病菌感染に対する宿主植物の過敏感細胞反応及び全身誘導抵抗性における本菌成分の作用機作は、宿主細胞膜レベルの【Ca^(2+)】代謝と活性酸素生成が重要であることを示した。(6)ダイズ組織から純化したβ-1,3エンドグルカナーゼ並びにその抗体の諸性質から、疫病菌感染ダイズ組織におけるグリセオリン誘導のための初期の最も重要な過程は、宿主に存在するβ-1,3エンドグルカナーゼによる疫病菌細胞壁からのエリシターの遊離・生成である。(7)ダイコンの根でのリグニン生成は、木化誘導因子の存在に加えて、エチレン(2-クロロエチルホスホン酸)処理によって起こる。(8)宿主特異的毒素の宿主に対する毒素作用はそれぞれ異なるが、いずれもその作用過程に原形質膜機能障害が誘起され、これが病原菌受容化をもたらす。(9)ナシ黒斑病菌のAK毒素生成菌及び生成能失活菌株よりDNA及びRNAを調整し、それらの相同性を利用したコンペティブハイブリダイゼーションを行なった結果、毒素生成菌株のみに特定のRNAが多量に存在した。
英語音読モニタリングの自律化と波及効果

本研究は,「英語を不得手とし日本語の拍(通称カタカナ英語)で音読する日本人学習者が,音声解析ソフトによる自己モニタリングや学習者相互モニタリングなど,音読モニタリングの自律化に向けた学習支援を受けると,学習適応性が向上する」という仮説の検証を目的とする.仮説の検証を通して,音読モニタリングの自律化が学習適応性に及ぼす効果を調査し,英語を不得手と感じる日本人学習者が自律的,主体的に学ぶ力を育む課外学習支援方法を確立することが本研究の最終目標である.平成30年度は平成29年度に実施した音読指導と学習適応性検査のデータ分析を行った。音読指導では2年生全員に前期中間3回、前期期末2回、後期中間3回、学年末2回行った。学生は、一斉学習の形態で、英文リスニングの後、意味チャンク毎に日本語訳が示されたプリントを用いて、教師が発音やイントネーション、意味チャンクの区切りで息継ぎをする等の留意点を確認しながら、コーラスリーディング、モデル音声へのオーバーラッピング等の音読練習を行った。音読モニタリング学習として、前期では音声解析ソフトにおける自己モニタリングを前期中間2回、前期期末1回、後期では学習者相互モニタリングを後期中間2回、学年末1回、音読学習とは別の授業時間に行った。また、音読モニタリング学習後、音読試験(前期中間: 5月・前期期末: 7月) (後期中間:11月・学年末:1月)を実施し、学生の音読を4回評価した。自己効力感とメタ認知は4月より1月の方が低下しているが、自己統制はやや増えていた。1年を通してコミュニケーション英語IIの授業を受けて、音読モニタリング学習を続けた2年生には、「やればできる自信や自分を振り返る力」への効果は薄かったが、「セルフコントロール」をつける効果はあったと推測される。本研究は、「英語を不得手とし日本語の拍(通称カタカナ英語)で音読する日本人学習者が、音声解析ソフトによる自己モニタリングや学習者相互モニタリングなど、音読モニタリングの自律化に向けた学習支援を受けると、学習適応力が向上する」という仮説の検証を目的とする。仮説の検証を通して、音読モニタリングの自律化が学習適応性に及ぼす効果を調査し、英語を不得手と感じる日本人学習者が自律的、主体的に学ぶ力を育む課外学習支援方法を確立することが本研究の最終目標である。本研究では、課外学習支援活動を「音読道場」と命名した。研究初年度の平成27年度には、前期に環境整備を行い、対象学生として2年生10名を抽出し、後期開始後の10月初旬から後期中間試験1週間前の11月中旬まで4週間、放課後に第一語学演習室で週日45分間の音読道場を23回開講した。しかし、開講初年度の音読道場は、対象学生の課外学習支援システムとしては、環境的時間的制約が多く、ほとんど機能しなかった。平成27年度は、この音読道場が学生の音読モニタリングの自律化に向けた学習支援として上手に機能しなかった実態を分析し、平成28年度以降の運用改善と課外学習支援効果に繋がる知見を得た。本研究では、課外学習支援活動を「音読道場」と命名し、研究初年度の平成27年度には、前期に環境整備を行い、函館高専第一語学演習室に、音声分析ソフトGlobal Voice Call 2を、学習端末に取り付け、動作確認まで終了した。夏季休業中に試験的に運用を重ね、後期からの運用に備えた。平成27年度後期早々に、対象学生として2年生10名を抽出し、後期開始後の10月初旬から後期中間試験1週間前の11月中旬まで4週間、放課後に第一語学演習室で週日45分間の音読道場を23回開講した。この音読道場が学生の音読モニタリングの自律化に向けた学習支援として上手に機能しなかった実態を分析し、平成28年度以降の運用改善と課外学習支援効果に繋がる知見を得た。課外学習支援活動を「音読道場」と命名し(以下、音読道場と表記)、平成27年度は、2年生の後期中間試験1週間前まで、筆者が担当するコミュニケーション英語IIの成績不振学生10名を音読道場対象学生と定め4週間の課外学習支援を行ったが、10名全員が単位を落とし、平成27年度の音読道場の学習支援機能は失敗した。失敗の原因を分析し、学習支援環境の柔軟化、対象学生の学習適応性への配慮が不足していたことを分析し、音読道場の運用を改善した。平成28年度、コミュニケーション英語II追認試験対象者14名(以下、対象学生と表記)に対し、平成28年4月から平成29年1月まで、追認試験合格のための課外学習支援を音読道場で行ったところ、平成29年1月までに対象学生全員が追認試験に合格し、音読道場の運用改善に教育効果が認められた。

「英語を不得手とし日本語の拍(通称カタカナ英語)で音読する日本人学習者が、音声解析ソフトによる自己モニタリングや学習者相互モニタリングなど、音読モニタリングの自律化に向けた学習支援を受けると、学習適応力が向上する」という仮説の検証を目的とし、仮説の検証を通して、音読モニタリングの自律化が学習適応性に及ぼす効果を調査し、英語を不得手と感じる日本人学習者が自律的、主体的に学ぶ力を育む課外学習支援方法を確立することが本研究の最終目標であるが、2年間の継続的研究成果により、学習者の主体性を育む学習支援環境の在り方、学習者の学習適応性を見極め、個々に応じた支援を育むアプローチの手法、自律性を養うプロセス学習について研究を進めることができている。本研究は,「英語を不得手とし日本語の拍(通称カタカナ英語)で音読する日本人学習者が,音声解析ソフトによる自己モニタリングや学習者相互モニタリングなど,音読モニタリングの自律化に向けた学習支援を受けると,学習適応性が向上する」という仮説の検証を目的とする.平成29年度には、高専2年生5クラス、170名を対象に、一週間に一度90分、年間30回(前期15回・後期15回)の「英語コミュニケーションII」という授業枠で、音読と音読モニタリングを指導しつつ、以下の研究仮説に取り組んだ。1.音読モニタリング学習方法が異なると、1学生の音読ミス(発音・意味チャンクの区切り・イントネーション等のミス)と2音読速度(WPM)は変化するか。2.音読モニタリング学習を開始する前(2年生4月)と音読モニタリング学習終了後(2年生2月)で、学生の学習適応性に変化はあるか。音読指導は前期中間3回、前期期末2回、後期中間3回、学年末2回行った。学生は、一斉学習の形態で、英文リスニングの後、意味チャンク毎に日本語訳が示されたプリントを用いて、教師が発音やイントネーション、意味チャンクの区切りで息継ぎをする等の留意点を確認しながら、コーラスリーディング、モデル音声へのオーバーラッピング等の音読練習を行った。音読モニタリング学習として、前期では音声解析ソフトにおける自己モニタリングを前期中間2回、前期期末1回、後期では学習者相互モニタリングを後期中間2回、学年末1回、音読学習とは別の授業時間に行った。また、音読モニタリング学習後、音読試験(前期中間: 5月・前期期末: 7月) (後期中間:11月・学年末:1月)を実施し、学生の音読を4回評価した。結果として、学習者相互モニタリングが音読速度の向上に効果を上げ、音読モニタリング指導が、学生の自己統制力につながった可能性を見出した。本研究は,「英語を不得手とし日本語の拍(通称カタカナ英語)で音読する日本人学習者が,音声解析ソフトによる自己モニタリングや学習者相互モニタリングなど,音読モニタリングの自律化に向けた学習支援を受けると,学習適応性が向上する」という仮説の検証を目的とする.平成29年度、170名の学生に2種の音読モニタリング方法を実践し、音読モニタリングの自律化と学習適応性に及ぼす効果を調査することができた。本研究は,「英語を不得手とし日本語の拍(通称カタカナ英語)で音読する日本人学習者が,音声解析ソフトによる自己モニタリングや学習者相互モニタリングなど,音読モニタリングの自律化に向けた学習支援を受けると,学習適応性が向上する」という仮説の検証を目的とする.仮説の検証を通して,音読モニタリングの自律化が学習適応性に及ぼす効果を調査し,英語を不得手と感じる日本人学習者が自律的,主体的に学ぶ力を育む課外学習支援方法を確立することが本研究の最終目標である.平成30年度は平成29年度に実施した音読指導と学習適応性検査のデータ分析を行った。
個人間の脳活動相関性に着目した協調作業効率の評価技術

本研究では,対面した2名の被験者から同時に脳波信号を計測するシステムを用いて,(a) 2名の間で相互に視線のやり取りを行っている間の,両者間の脳波信号上の相互作用を明らかにし,さらに,(b)対面する2者で,「協調的態度」あるいは「競争的態度」をとる同一のゲーム課題を実施し,その間の脳波信号の2者間の相関関係を明らかにすることを目的とした.この結果,(A)対面被験者間の視線合わせにともなって,両者の自発脳活動間に同期した変化が生じること,(B)対面して行う課題に協調して取り組み場合と競争的に取り組む場合とで,両者の間の脳活動間の同期現象が有意に異なることを明らかにした.複数の作業者による協調作業の効率は,その協調作業従事中の作業者間の認知・行動を司る神経活動における相互作用(個人間神経連関)の結果として現れると考えられるが,その協調作業における個人間の神経連関のダイナミクスや,その協調作業パフォーマンスへの影響はまったく明らかにされていない.本研究では,協調作業における作業者の動的な相互作用の神経基盤,とくに互いに対面した被験者間の脳活動の相互作用と行動指標との相関関係をモデル化する技術を開発することを目的としている.今年度は,対面する2名の被験者両者から脳活動と眼球運動を同時計測する技術の開発を行った.さらにそれを用いて相手の視線を知覚している際の,自発脳活動のダイナミックな変化(相手視線の動きに同期した,さまざまな周波数の自発脳活動パワーの変化)を評価するとともに,両者の脳活動間のコヒーレンス解析を行った.この結果,(a)相手の視線知覚に同期して,一時的にガンマ帯域脳活動パワーが増加すること,また,(b)視線の送り手の前頭部と,視線の受け手の頭頂・側頭部で,視線あわせに同期してガンマ帯域脳活動のコヒーレンスが上昇することを明らかにした.今年度開発した対面被験者の脳波・眼球運動同時計測の実験システムを用いて,来年度以降に対面した被験者2名で行う協調作業課題を設計し,協調作業中の脳波・眼球運動および行動指標データを取得,協調作業の進捗と,両被験者間の脳波データ間の相関関係の解析を進める.複数の作業者による協調作業の効率は,その協調作業従事中の作業者間の認知・行動をつかさどる神経活動における相互作用(個人間神経連関)の結果として現れると考えられるが,その協調作業における個人間の神経連関のダイナミクスや,その協調作業パフォーマンスへの影響はまったく明らかにされていない.本研究では,協調作業における作業者の動的な相互作用の神経基盤,とくに互いに対面した被験者間の脳活動の相互作用と行動指標との間の相関関係をモデル化する技術を開発することを目的としている.今年度は,昨年度までに行った対面する2名の被験者間で視線の相互知覚実験結果に基づいて,対面した被験者間の協調作業課題を設計し,両者の間の行動指標(課題遂行パフォーマンス)と脳波指標との間の相関関係を調べるためのデータ取得を開始した.2名の被験者間の視線相互知覚実験のデータ解析からは,アイ・コンタクトに同期したガンマ帯域(40 Hz前後)脳活動パワーが有意に増大する現象が,頭頂部,前頭部,側頭部など,他者行為の認知に必要なミラーニューロン・システムの責任部位において観察されるのみならず,両者間のベータ帯域(20 Hz前後)脳活動のコヒーレンスが前頭部,側頭部,頭頂部で上昇することを示唆する結果が得られ始めており,対面する被験者間の協調作業にともなう脳活動データについても,これらの脳活動周波数,脳部位における変化が期待される.来年度は,対面した被験者間の協調作業課題の行動,脳波データの蓄積を進め,行動パフォーマンスと脳は指標との間の相関関係を明らかにする.今年度は,本研究計画の2年目として,昨年度までに構築した2名の被験者から同時に脳活動を計測するシステムを用いたデータ取得を開始した.また,これまでに得られたデータの解析から,同時に計測した2者間の脳活動データ間の相関関係を評価できることを示唆する結果が得られた.複数の作業者による協調作業の効率は,その協調作業従事中の作業者間の認知・行動をつかさどる神経活動における相互佐藤(個人間神経連関)の結果として現れると考えられるが,その協調作業における個人間の神経連関のダイナミクスや,その協調作業パフォーマンスへの影響はまったく明らかにされていない.本研究では,協調作業における作業者間の動的な相互作用の神経基盤,とくに互いに対面した被験者間の脳活動の相互作用と行動指標との間の相関関係をモデル化する技術を開発することを目的としている.申請者らは,昨年度までに対面する2名の被験者から脳波信号を同時に計測する技術を確立した.今年度は,このシステムを用いて,対面する2名の被験者に相互のアイ・コンタクト課題に加えて,協調・競争課題を設計し,両者からの脳波の同時計測実験を行った.具体的には,2名の被験者が協力してできるだけ一連の課題(メンタルローテーションを伴う視空間課題)を速く遂行する条件(協調条件)と,2名の被験者が同じ課題をスコアを競いながら遂行する条件(競争条件)について,同時に脳波を計測(ハイパースキャン)し,さまざまな帯域の自発脳活動の被験者間の相関関係について調べた.

この結果,2名の被験者の自発脳活動のうち,α帯域(812 Hz)では両被験者の前頭部と頭頂部の間の強度コヒーレンス(magnitude squared coherence)が競争課題時に有意に増加し,γ帯域(2545 Hz)では両被験者の前頭部と側頭部の間の強度コヒーレンスが協調課題時に有意に増加する現象を発見した.本研究では,対面した2名の被験者から同時に脳波信号を計測するシステムを用いて,(a) 2名の間で相互に視線のやり取りを行っている間の,両者間の脳波信号上の相互作用を明らかにし,さらに,(b)対面する2者で,「協調的態度」あるいは「競争的態度」をとる同一のゲーム課題を実施し,その間の脳波信号の2者間の相関関係を明らかにすることを目的とした.この結果,(A)対面被験者間の視線合わせにともなって,両者の自発脳活動間に同期した変化が生じること,(B)対面して行う課題に協調して取り組み場合と競争的に取り組む場合とで,両者の間の脳活動間の同期現象が有意に異なることを明らかにした.本研究計画の初年度として,複数の被験者から確実に脳活動と眼球運動などの行動指標を同時計測システムを構築した.また,このシステムを用いて,(1)対面する被験者から同時に脳波と眼球運動データを計測し,(2)得られたテータから脳波帯域ごとの信号パワーを抽出して課題条件間の比較を行うデータ解析技術と,(3)両被験者で得られた脳波データ間のコヒーレンス解析を行い,課題条件間の比較を行うデータ解析技術を開発し,視線合わせ課題に適用してその有効性を示した.作年度までに構築した,複数の被験者から脳波,眼電図,行動指標を同時計測するシステムを用いて,今年度作成し実験を開始した協調作業課題を遂行中のデータ計測を継続して行う.来年度はとくに,得られたデータから行動パフォーマンス指標と相関の高い脳活動成分を抽出する.これにより,複数の作業者間での協調作業においてパフォーマンスに影響する脳神経メカニズムと,その被験者間の相互作用について定量的な検討を行う.認知神経科学他者と協調して目標を達成することが必要な協調作業課題を作成し,今年度開発した複数被験者脳波・行動データ同時計測システムを用いて,協調作業課題遂行中の2名の被験者の脳活動相関性と,課題遂行パフォーマンスとの間の関係を明らかにする.当初計画では,強調作業課題と得られたデータ処理方法の実装を行うために,実験協力者とデータ処理プログラム作成協力者への謝金を平成27年度予算より支出する予定だったが,今年度の実験は内部ボランティアを用いた予備実験のみとし,データ処理アルゴリズムの実装まで研究代表者自身が優先的に行うこととした.当初計画では,協調作業課題遂行中の複数被験者間の脳波同時計測システムの作成と被験者実験(謝金)を平成26年度助成金で行う予定であった.しかしながら,他の実験計画との関係上,今年度中に十分な数の被験者をリクルートできない恐れがあったため,平成27年度に予定していたデータの解析技術の開発を優先的に行った.平成28年度に,平成27年度までに作成した協調作業課題とデータ処理アルゴリズムを用いて,協調作業遂行中の複数被験者のデータ計測と解析を集中的に行う.このため,次年度使用額は平成28年度前半にデータ処理用コンピュータと実験被験者謝金として使用する予定である.平成27年度前半に,かねてから使用している脳波計測システムを拡張して,協調作業課題遂行中の複数被験者間の脳波同時計測が可能な実験環境を確立するとともに,データ取得の予備実験を並行して行う.平成27年度後半に,上記システムを用いた被験者実験を集中的に行う.
コンクール方式を生かした技学と科学の共進化的アルゴリズムの構築

近年の急速な技術革新において、技術の問題はより複雑になり、ブラックボックス化が進んでいる。この背景の下、本学では、技術科学、すなわち技学を標榜した人材育成を行っている。本研究は、高専から技術科学大学大学院の12年一貫教育の利点を生かし、高専生がなじみの深いコンクール形式によって、技学と科学を共に研鑽させるための新しい教育システムを構築することに取り組んだ。題材として三次元プリンタを取り上げ、異なる学科、学年、背景を有する学生のチームを形成し、こ学生が自発的に自己研鑽出来るスキームを構築した。この活動を通じて技学と科学の双方の知見を有する指導的人材の育成手法の開発とその実践を行った。本研究では本学が特徴とする高専との連携教育という面を最大限に発揮し、高専学生、本学学部学生、大学院学生および若手教員が連携し、コンテスト形式という手法によって学生自らがアクティブに学ぶ事の出来る教育手法を開発するという目的の下で研究を行った。本年度においては、各高専において普及の進んできた3Dプリンタというツールを用い、様々な専攻、学年などの背景の異なる学生からなる混成チームを形成させ、それらが切磋琢磨しながらより興味深い問題解決をはからせた。特に本年度においては、ビジネスモデルの構築までを視野に入れ、3Dプリンタの持つ技術的な特徴、コスト、CADを利用したIT環境と3Dプリンタの連携、市民との協同による簡単ではあるが市場調査などを経験させるプログラムを構築することに成功した。この取り組みによって、広い視野で技学と科学の双方に見識の深い学生を育成するとともに、コンクール方式による相互研鑽を随時かつ継続的に与えることによって、コミュニケーション能力、先見性、交渉力、展開力、戦略性に富む技術者を育成することが出来た。学生に対するアンケート結果からもこのことが確認出来た。他方、高専から技科大に進学した学生において不足しがちで有りながら、21世紀の技術者において必要不可欠な経営学的または社会学的なセンスを涵養させることにより、真に実用的な研究能力を有する先導的技術者を育成することに成功した。本研究は短期間の研究であったが、高専ー大学ー大学院の継続性を活かした更に効果的な教育プログラムの構築への多くの着想を得ることに成功した。本年度は、小山高専および長岡高専出身の異なる選考を学ぶ学生(環境工学、電気電子情報工学、機械工学)合計5名を対象として、三次元プリンタに関するコンテスト形式によるものづくりに関する技学教育を推進することとした。三次元プリンタによる立体造形物の創成にあたっては、三次元CAD作成技術、マルチボディダイナミクスシミュレーション技術、3次元プリンタ使用スキルなどを高める必要があったため、先ず学生に対してこれら技術を座学および実習によって与えた。次いで、これら技術を実際に運用するために、モデルとなるテーマ(今回の場合は飛行機の設計)に関してテーマを与え、それぞれの学生が自由に次世代の飛行機の形状としてふさわしい形状の飛行機とはどのようなモノであるかを想起し、作図し、構想を練ることを指導した。ここで、全く異なる領域からの学生達であったために、それぞれの着想の原点が異なることから、全く異なるコンセプトでの設計が実現された。得られた設計に対して、相互研鑽方式により、学生間でのピアレビュー方式による採点を行った。これらの活動に対しては、本学の若手教員3名が対応した。これら教員も、機械工学専攻、電気電子情報工学専攻と異なる領域であり、年齢も異なる教員を配置することで多様なメンタリングが可能となるように工夫した。これらの活動を通して、学生の間での自発的な問題設定および問題解決能力を促進させると共に、異分野のアイディアがいかにブレイクスルーを生み出すかを身をもって体験させることが可能となった。このことにより、学生達自身にダブルメジャーの必要性を感じさせ、それを学びへのモティベーションに転化することに成功した。当初に計画したような、異なる高専の異なる学科の学生達に対して、異なる学問領域で異なる年代の教員をメンターとしたコンテスト形式による教育手法を開発し、実証することが達成された。このことにより、当初の計画は先ず満たされた。これに加え、コンテスト形式を達成するための基礎となる、基本スキルの教唆法の開発および、コンテストにおけるレギュレーションの策定手法についても取り組む事が出来たため、当初の計画以上に進展していると判断した。概ね当初の計画通りに進んでおるため、来年度も計画に沿い、コンテスト形式による教育手法の有効性について実証を行いながら教育を施していく。各高専を訪問し、本教育に関心を持っていただくための説明を行うために旅費を計上している。また、本学で実際に三次元プリンタを使った実習を行う為の材料費、加工費およびソフトウエア利用料を予定している。優秀な学生に対しては成果を学会発表につなげさせることも検討しているほか、当該領域で活躍する講師の講演会なども予定している。