hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
身体表現による幼小連携カリキュラム構築に関する研究

身体表現による幼小連携カリキュラム構築の基礎資料を得ることを目的に、日本、イギリス、キューバでインタビュー及び実態調査を行った。その結果特にイギリスでは、(1)小学校開始を低年齢化した「レセプションクラス」の遊び中心から徐々に学習へとつなぐ「なだらかな」接続、(2)接続期の人的支援体制、(3)信頼関係に基づいたダンス教育のおける専門家の活用の実態を明らかにした。このような幼児期から小学校への教育内容の連続性は、現在の日本では未着手であり、今後「幼小連携」のカリキュラム構築にむけて、貴重な資料となったと研究成果を評価する。平成24年度はイギリスでの「幼小連携」や「身体表現」教育の現状を把握することを目的に、下記のインタビュー調査およびイギリスの保育園、小学校への訪問調査を実施し、その成果は舞踊学会で発表し、論文にまとめた。調査から示唆される点は主に以下の3点である。1小学校開始年齢の低年齢化としての「レセプションクラス」の位置づけ:レセプションクラスは遊び中心で、細かな時間の区切りもない。子どもたちは自分が選んだ遊びを自分がやりたい時間続ける事ができる。2「Year1」の「なだらかな」教育活動:Year1では小グループによる文字の学習なども始まるが、基本的には遊び中心で、子どもに選択権がある。このような状況を続け、2週間を目途に徐々に学習の部分を増やしていく。このように徐々に学習へとつなぎ、「なだらかな」接続が図られていた。3人的条件など支援体制の充実:担任だけではなく、コミュニケーションスタッフや補助教員、幼稚園から加配されたラーニングメンターが子どものことを熟知した専属スタッフとして配属され、大きな環境の変化によって子どもが傷つかないように特別に配慮されていた。平成25年度はイギリスでの調査研究を基に、「イギリスにおける幼小連携の現状と課題(その2)ーダンス教育に焦点を絞ってー」と題する論文をまとめた。ロンドンでのナーサリー及び小学校でのダンス教育の実践事例調査から学校側がカリキュラムを基に外部のダンス指導者へ指導内容を提示し、それに基づき、ダンス指導者が計画した活動内容はウォーミングアップから発表までテーマに一貫性があり、ダンス指導者の動きの模倣と子どもたちが即興的に組み合わせて自由に踊っていた。幼児期から小学校まで同じように繰り返し実践され、系統性が認められた。つまり、芸術家と学校が協働し、教育内容の連携と信頼関係の上で、子どもの創造性を高める質の高いダンス教育を展開していた。専門家と連携することでカリキュラムアーティクレーションが保たれている現状は、日本における学校支援ボランティアなどの活用のあり方に示唆を与えるものである。また、2013年4月8日4月14日キューバで開催された第17回国際女子体育連盟会議(IAPESGW)に参加および研究発表し、世界各国の女性のダンス・スポーツの指導者、研究者と互いの研究情報を交換し、「幼小連携」について新たな知見を得た。さらに、キューバ国営の健康プログラムやデイケアセンター(2歳児から5歳児の保育施設)、小学校を視察し、一斉指導号令型の体育授業を幼児から小学校まで一貫して行っているキューバの実情を理解した。本研究全体として、イギリスにおける小学校開始を低年齢化した「レセプションクラス」の遊び中心から徐々に学習へとつなぐ「なだらかな」接続、接続期の人的支援体制、ダンス教育のおける専門家の活用の実態を明らかにすることができた。平成23年度は、日本の幼稚園および小学校における「幼小連携」の実態と、「身体表現」教育の現状を把握することを目的に、下記の幼稚園、小学校において、観察調査を実施した。さらに、次年度のイギリスでの調査に向け、これまでの資料を基にイギリスのカリキュラムを検討し、保育学会で発表した。(1)幼小連携の実態把握について山梨大学附属幼稚園における幼小連携活動「ザリガニつり」(2011.5.26.)を観察調査し、年長児と小学校1年生が一緒にザリガニつりを行い、互いに協力してザリガニを発見し、釣りあげる工夫を考え、協働する力を発揮していた。敷地も隣接し、連携が取りやすい環境であるが、教員間の連携は難しい面もあるということだった。また、川口市立舟戸幼稚園における第1回調査(2011.6.29)では、幼稚園児、小学生が一緒に通園、通学してくる様子や小学校1年生が幼稚園訪問し、招待状を園児へ渡す場面を観察し、園長の考え方などをお聞きした。第2回調査(2011.11.4)では、「平成22・23年度川口市教育委員会委嘱学校間連携教育研究発表会」に参加し、幼・小・中連携の実態を学んだ。(2)「身体表現遊び」「表現遊び」「表現運動」の授業実践は、1年生7名、2年生10名の小規模校である山梨県三富小学校

「表現遊び動物ワールドで楽しもう!!」の授業を観察調査した。幼児期から地域での結び付きも強く、異年齢でも仲良く、協力して表現することができていた。また、お茶の水女子大学附属小学校の「表現運動」の授業実践及び研究討議に参加した。幼小連携で表現活動を行った実績はまだない。(3)イギリスでのカリキュラムについては、0歳児から5歳児、そして5歳児入学以降の各ステージにおいて、ダンス教育は明確にカリキュラムに位置づけられている。2004年調査した幼稚園、ダンススクールでの実態を検討し、その特徴をまとめ、保育学会で発表した。平成24度はイギリスでの調査研究を主として予定していた。調査実施した9月には、イギリスではちょうどナショナルカリキュラムが見直された。改正の発表直後に教育省でインタビュー調査することとなり、タイムリーにインタビュー調査を実施することができた。また、具体的な訪問調査も、新学期が始まるときであり、具体的な事例を3か所で得ることができ、イギリスの調査研究については、大いに貴重な研究成果を挙げることができたと認識している。また、得られた結果を学会で口頭発表し、興味深いとの感想を多くいただいた。さらに、ダンス教育と接続教育について2つの論文にまとめることもでき、おおむね順調に進展している。日本における調査研究を4か所で実施し、我が国における幼小連携の実態や課題を把握することに努めた。幼稚園、小学校での教職員の相互理解(カリキュラム理解だけでなく、そのための研修時間の確保や人事のあり方を含む)がカギであり、地域での異年齢児同士での結び付きも重要な要素だと考えられる。また、次年度のイギリスでの調査に向け、イギリスでのナショナル・カリキュラムからダンス教育の位置づけを検討し、2004年に調査した幼稚園、ダンススクールでの活動内容などの特徴をまとめることができた。アメリカでの実態調査研究は、ダンス教育が学校のカリキュラムの枠組みの中では不活発で、放課後のクラブ活動として盛んである現状がアメリカ在住の研究者より報告されている。学校教育のカリキュラムの枠組みの中での接続期のダンス教育の在り方をみるにはアメリカは対象から外すべきか、検討課題である。さらに、諸外国にも視点を向け、研究を広げていき、より広く情報を収集するために、国際会議へ参加することとした。また、イギリスの接続期のカリキュラムについては、さらに調査を進め、昨年変更した点がどのように具体化したか、実態調査をすべきであり、再調査を計画し、方法を検討する。最終年度である平成25年度は、これまでに収集した多くの貴重な資料や調査結果を基に、発表するとともに、研究をまとめ、論文および報告書として広く公表していくように進めていく。1.ロンドンでの調査研究イギリス、ロンドンを中心に2012年9月10日より1週間、調査を予定している。これまでの研究実績を活かし、現在、イギリスのダンス教員の団体(NDTA)および、ダンス教育者を輩出しているLABANに調査研究協力を要請している。ダンス教育が幼稚園、小学校でどのように具体化され、その内容がなめらかな接続となっているか、また、教育環境、教員間の相互交流、相互理解などについて具体的に調査する。
ノンパラメトリック検定の拡張によるデータ解析の有効範囲の拡大

生態学やその関連分野においてよく登場する複雑なデータや野外データでは、理論的な分布に基く解析ではデータをよく表現できず適切でない場合がある。データの分布に対する制約が弱いノンパラメトリック検定のふるまいを明らかにしつつ拡張して、これらの場合にも適した統計的なデータ解析方法を開拓する。
細胞および細胞ネットワーク定量解析のためのMEMSデバイスの実現とその応用

MEMSデバイス上での所望の組織形成および細胞・細胞ネットワーク定量解析を目指し、細胞吸引孔と電極を一体化したマイクロチャンネルアレイ(MCA)をコア技術とする細胞インタフェースの開発とその応用に成果を挙げた。1、細胞ネットワーク解析用MCAデバイス:細胞選択性に優れた細胞ネットワーク多点応答計測を実現するために、電極上への確実な細胞吸引固定可能な本デバイスを開発した。本デバイス上で単層培養した神経細胞ネットワークに対し、吸引固定による細胞-電極間の接触状態を改善した多点同時信号計測(自発・誘発)を実現した。一方、各吸引孔への確実な細胞誘導を実現するため、MCA構造内壁に強磁性材をめっきした磁路一体型MCAも提案し、磁気ラベル化した細胞群の磁気誘導に成功した。2、空間配列電極型MCAデバイス:3次元細胞ネットワーク解析に向けたMEMSインタフェース技術の展開として、ワイヤーボンディングとレーザー加工の技術を組み合わせた本デバイスを開発した。段差構造にボンディングした金ワイヤーのブリッジをレーザー切断することで柔軟な3次元プローブ電極が容易に得られ、1デバイス上に所望の高さや向きを有するプローブ電極アレイを容易に実現できる。3次元ゲル包埋培養手法により本デバイス上で神経細胞組織モデルを1ヶ月培養し、その組織内部の個々の細胞における成長過程を追跡した結果、成長過程に依存した信号強度・発生頻度の推移を示唆する成果を得ることに成功した。3、光学的・電気的同時観測用MCAデバイス:すべて無色透明な材料で構成したMCA構造を有する本デバイスと一体化することが可能な観察ツールとして生化学オンビジョンチップの開発に取り組んだ。イメージセンサ上に無色透明なMEMSデバイスを直接設置するのみで対象物の挙動を観察することが可能な新規手法で、マイクロ流路中を流れる擬似細胞(ポリスチレンビーズ)の観察に成功した。テバイス上での所望の「組織形成」および「細胞・細胞ネットワーク定量解析」を目標に、細胞吸引孔と電極を一体化したマイクロチャンネルアレイ(Micro Channel Array:MCA)構造を有するMEMSデバイスの研究を推進している。具体的には、本研究課題に沿って下記研究内容を今年度推進した。1.細胞ネットワーク解析用MCA:電極インピーダンス値の低減や高い生体適合性を有する絶縁膜材料の導入に取り組んだ本デバイスにおいて、細胞培養の際に用いるコーティング材の検証およびデバイス上で形成した細胞群ネットワークを対象とする吸引固定時の多点同時信号計測(自発・誘発)を実施した。また、所望の組織形成に向けてMCA構造内に強磁性材を組み込んだ磁気による細胞群位置制御を実施した。本成果より、単一細胞および細胞ネットワークとしての機能を1デバイス上で同時に観測することが期待できる。2.光学的・電気的同時観測用MCA:すべて無色透明な材料で構成したMCA構造を有する本デバイスと一体化することが可能な光学的観測ツールとして、バイオ粒子とイメージセンサ1画素のサイズの整合性の良さに着目した生化学オンビジョンチップを提案した。繰り返し使用に向けて耐薬品性に優れる透明フィルムで覆ったイメージセンサ上に無色透明なMEMSデバイスを直接設置することで、擬似細胞の挙動を観察した。3.空間配列電極型デバイス:3次元細胞ネットワーク解析を視野に入れたMCAデバイスの展開の1つとして、ワイヤーボンディング技術とレーザー加工技術を組み合わせた空間配列電極の実現に取り組んだ。1デバイス上で様々な高さや向きを有するプローブ電極が得られ、電気的に独立した各プローブ電極が空間配列型作用電極として機能することを成果として得ることができた。本成果より、本デバイス上での3次元細胞ネットワーク解析への展開に期待できる。
高励起・連続状態の関与する反応に関する量子化学的ならびに動力学的研究

高励起状態、特に、イオン化ポテンシャルより高い超励起状態の理論的研究は、レーザーの発展などに伴い、興味のもたれる分野である。今年度は、のペニングイオン化の系について、昨年度の共鳴状態ポテンシャルV^*,幅Г_iの計算結果に基づき、古典トラジェクトリ計算を行い、断面積の衝突エネルギー依存性、および、標的H_2O分子の回転温度T_<rot>依存性を調べ、回転温度の低下による断面積の衝突エネルギー(E)依存性の変化を予測した。衝突エネルギー依存性をT_<rot>=300Kで調べると、E=0.31.0eVに全断面積・部分断面積がいずれもほぼ一定か、わずかに減少している領域が現れた。これは、0.050.3eVで実測されている部分断面積がほぼ一定であることと定性的に一致している。また、A_1状態へのイオン化断面積が相対的に大きいことも実測と一致している。オパシティ関数から、衝突エネルギーが小さいときには、ポテンシャルの引力部に引き込まれたトラジェクトリは、ほぼ完全にイオン化するが、衝突エネルギーが増加すると、ポテンシャルの引力部に引き込まれても完全には、イオン化しなくなることが明らかになった。これは、標的が原子の場合の描像と一致している。回転温度を下げると、全断面積は全エネルギー領域で増加するが、特に、衝突エネルギーの小さい領域で著しく、その結果、負のエネルギー依存性を示す領域が広がることがわかった。また、T_<rot>=300Kでも主要なイオン化状態であったA_1状態へのイオン化がさらに促進された。オパシティ関数の結果からも、回転速度の低下によってトラジェクトリが引力部に捕捉されることが裏付けられる。計算の結果から、超音速自由噴流などにより回転温度を下げた場合の断面積の変化を予測した。
水銀耐性遺伝子の機能解析と環境中の水銀浄化への利用

水銀の環境汚染は世界的規模で現在進行中であり、環境中の水銀の除去は早急に解決されなければならない問題であるが、現時点では実用化されていない。そこで筆者は水銀耐性菌(Pseudomonas K-62)の水銀代謝機構を遺伝学子レベルで解明するこよにより、微生物を利用した水銀浄化モデル系を確立することができると考えた。これまでの研究において、筆者は本菌の26-kb plasmid上に存在する水銀耐性遺伝子(merオペロン)を含む遺伝子断片のクローニングに成功し、本菌の水銀耐性遺伝子(pMRA17)が大腸菌内で発現するという知見を得ていた。本年度はこの水銀耐性遺伝子の構造と機能を解析することに焦点を合わせ、以下の結果を得た。先のpMRA17より、merオペロンを一部欠失した様々な変異株を作成し、それらの水銀代謝活性能、水銀耐性を調べるとともに遺伝子の塩基配列決定を行ったところ、本mer geneはmerR(regulator)、operator/promoter、merT(transport protein)、merP(mercury binding protein)、merA(mercuric reductase)、URF(unidentified reading frame)、及びmerB(organomercurial 1yase)から成るmer operon(4447-bp)を形成していることが明らかとなった。ホモロジー検索の結果より、セラチア属由来のpDU1358のMerR、MerT,MerP、MerA、及びMerBとそれぞれ89.5%、91.4%、76.9%、56.6%、51.3%と高い相同性を示した。また、遺伝子から予測される制御因子MerRのC末端の10アミノ酸の配列が既知の制御因子の配列と著しく異なっていた。この10アミノ酸が有機水銀、無機水銀を認識するのではないかと推測されいるが未だその詳細は不明である。そこでこの点について本MerRを用いて今後詳細に検討する予定である。さらに先のORFは水銀により誘導される新規の蛋白質であるが、機能については不明であり、どんな機能を有しているのか(例えば、水銀の排出など)を明らかにしたい。
L-セリン合成異常を伴う統合失調症を通した病因の生物学的理解と疾患克服の試み

統合失調症の治療法は良くなってきているが、一部にあまり症状が良くならない人がいる。現在病気の原因は未解明で、もし解明されれば良い治療法や予防法が考えられる。原因にはいろいろな仮説があるが、我々はL-セリンというアミノ酸の合成が病気と関係している場合があると考えて研究をした。その結果患者ではL-セリンの合成酵素の合成能力が上昇していることを見つけた。また、L-セリンを合成する酵素の遺伝情報であるmRNAの量が患者で減っていることも見つけた。しかしこうした変化とL-セリンの血液中濃度との関連は全体としては認められなかった。今後は個別にL-セリンの合成と病気の原因を考えてゆく予定としている。はじめに: D-セリンは統合失調症への関与が指摘され、D-セリンはL-セリンから合成される。また我々はL-セリン合成に異常がある統合失調症患者(SCZ)を見出しており、L-セリン合成系の検討を行った。対象と方法:抗精神病薬服用中のSCZ 59人、NCS 49人を対象に、[14C] 3-phosphoserine →[14C]serine反応を利用してPSP活性測定し、さらにその内SCZ 35名、NCS 31名を対象にHPLC法によりL-セリン、D-セリンを測定した。なお本研究は獨協医科大学生命倫理委員会の承認を得ており、参加者全員に書面にて説明行い自筆の署名による同意を得ている。結果:年齢と性別を独立変数としてロジスティック回帰分析を行い、PSP活性はSCZでNCSより有意に高値であった(SCZ: 38.0±21.9 μU, NCS: 25.3±21.2μU: p=0.004)。SCZとNCSの間でL-セリン、D-セリン共に有意差はなかったが、SCZではD-セリン合成酵素であるserine racemase (SR)の活性を示す可能性のあるD-セリン/(D-セリン+L-セリン)とPSP酵素活性に有意な負の相関が認められた(r=-0.38, p=0.011)。考察: SCZはPSP活性が上昇している一群があり、SR活性が低下しているSCZではPSPが代償的に酵素活性が上昇している可能性が考えられた。セリン合成系は統合失調症の病態に関連する可能性が考えられ、病態生理の解明や診断マーカーとしての使用などへ繋がる可能性も考えられた。統合失調症におけるN-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR)機能低下仮説は一定の支持を得ており、NMDARの内因性コアゴニストであるD-セリンやグリシンはL-セリンから合成されることから、統合失調症ではL-セリンの合成系に何らかの問題が存在する可能性が考えられた。そこで我々は、L-セリン合成の律速段階の酵素であるPSPの酵素活性を統合失調症患者59名と健常被験者49名で測定してロジスティック回帰分析で比較したところ、統合失調症患者で有意に活性が上昇していた(統合失調症38.0±21.9 μU,健常被験者: 25.3±21.2μU: p=0.004)。さらに、PSP活性と血漿中D-セリンやグリシとの関係を重回帰分析で比較し年齢や性別で補正したところ、統合失調症患者でのみPSPとD-セリンやグリシンの血漿中濃度との負の相関が見いだされ、L-セリンの血漿中濃度との間には正の相関が認められた。さらにL-セリンからD-セリンを合成する能力の使用となる可能性があるD-セリン/総セリンとPSPとの間に負の相関が認められた。L-セリンの合成にはPSP以外にPHGDHとPSATの二つの酵素も必須であり、これら三つの酵素のmRNA発現量を血液で測定し比較したところ、統合失調症では有意にPSPとPSATの発現量が低下していた。PSP活性は統合失調症で増加しているが、血漿中L-セリン濃度は両者で差がなかったことから、本来低値であったL-セリンおよびD-セリンやグリシンをPSP活性が上昇することで正常値に戻し、統合失調症患者の病状を安定させている可能性が考えられた。mRNAの結果は酵素活性の上昇に対する代償効果のためかもしれない。今後L-セリンの合成経路を詳しく調べることは、統合失調症患者の病態生理の一部を明らかにするかもしれない。実際本計画の一部である当該酵素の活性調節機構解明において一部成果を得ており、こうした成果と統合失調症の病態との関連を検討する予定としている。統合失調症ではL-セリンの血中濃度上昇が繰り返し報告され、L-セリンから合成されるD-セリンやグリシンの濃度異常が報告されている。しかしこうした上昇はL-セリン濃度の上昇とは相関しなかった。この結果は、統合失調症でみられるL-セリンの上昇が、合成経路の活性化だけで説明できるものではないことを示していると考えられた。また、PSPのmRNA発現量を末梢血液中で測定し、GAPDHやACBTにて半定量化し統合失調症患者と健常被験者を比較したところ、PSP発現量の有意な低下が認められた(ともにp<0.01)。

この結果の解釈は難しいが、何らかの理由ですでにPSP活性が上昇しているために代償的に発現量が低下している可能性も考えられた。PSP活性上昇の理由として、遺伝子情報の問題からPSP活性が上昇している可能性や、PSPの転写や活性を調節する因子に問題がある可能性が考えられる。今後こうした点の検討を進めてゆく。また、L-セリン上昇を合成系から説明できなければ、L-セリン合成に関連する、もしくはL-セリンより合成されるアミノ酸合成の状態から影響を受けてL-セリンが上昇している可能性が考えられる。実際代謝経路を考慮に入れたL-セリンに関連するアミノ酸の相互関係の解析を共分散構造分析にて行うと、L-セリンからD-セリンやグリシンの合成経路に問題があるとの結果を得ている。今後もL-セリン上昇の原因を足掛かりとし統合失調症の病態解明から治療や予防法の開発へつなげるべく、検討を継続する。統合失調症の治療法は良くなってきているが、一部にあまり症状が良くならない人がいる。現在病気の原因は未解明で、もし解明されれば良い治療法や予防法が考えられる。原因にはいろいろな仮説があるが、我々はL-セリンというアミノ酸の合成が病気と関係している場合があると考えて研究をした。その結果患者ではL-セリンの合成酵素の合成能力が上昇していることを見つけた。また、L-セリンを合成する酵素の遺伝情報であるmRNAの量が患者で減っていることも見つけた。しかしこうした変化とL-セリンの血液中濃度との関連は全体としては認められなかった。今後は個別にL-セリンの合成と病気の原因を考えてゆく予定としている。これまでに、L-セリン合成における律速段階の酵素であると考えられるホスホセリンホスファターゼ(PSP)の活性測定を統合失調症患者および健常被験者で行い、PSPの酵素活性が統合失調症で有意に上昇しているという疾患に特徴的な変化を見出している。また、同じ対象者で血漿中L-セリンとD-セリンの測定を行い、PSP活性との間に疾患特異的な問題を見出している。また、血液中のmRNAを対象とした検討では、統合失調症患者ではL-セリン合成経路に何らかの問題が存在している可能性が示された。また、L-セリン合成経路における酵素活性の調節機構を明らかにし、その見いだされた機構が統合失調症統合失調症の病態と何らかの関係があるかどうか検討する計画としていたが、現時点で一部酵素活性の調節機構を明らかにしており、今後統合失調症における病態との関連を検討する予定としている。これら成果は元来の目的である統合失調症患者におけるL-セリン合成の検討の一部に当たり、元来の目的を順調に成し遂げていると考えられる。精神医学これまでの我々の検討結果は、統合失調症患者においてL-セリンの合成経路に問題が生じている可能性を示唆するものであった。このためL-セリン合成経路の詳細な検討は統合失調症の病態生理解明に有用な情報をもたらす可能性がある。現在のところL-セリンの合成機構には未知の部分が残されており、我々はその一部の解明に取り組み一定の成果を得ている。今後はそうした酵素活性の調節機構が統合失調症患者ではどのような状態となっているかを調べることで統合失調症患者の病態生理を明らかできる可能性があり、今後検討予定としている。これまでに、L-セリン合成に最も重要な酵素であると考えられるホスホセリンホスファターゼ(PSP)の活性測定を統合
組織能力向上のメカニズムに関する分析概念の構築とその検証

組織能力概念とは明確な共通の定義がなくそれを用いる論者によって設定されるものであることから,本研究では組織能力について,特定資源をいかに生み出し,組み合わせ,転換,再構築するかのプロセスを表すものとして扱った。さらにその向上とはマネジメントの施策によって行われるものとみた。特にモニタリング,特に内部環境のモニタリングに着目した。すなわち組織能力を向上させるマネジメント施策には様々な方法があると考えられるが,内部環境のモニタリングが多様な意見やアイディアの許容,絞り込み,活用につながるものと捉え,そのような多様な意見やアイディアを促す組織運営施策が組織能力を向上させる可能性が高いと提示した。本研究は、企業の成長要因として着目されている組織能力概念について、組織能力をマネジメントによって操作されるものとして定義づけし、そのマネジメント要因を精緻化することを目的としている。特に組織能力の向上という現象について、どのようなマネジメント要因と関わるか、換言するとどのようなマネジメントの仕掛けにより組織能力は向上するのか、という問題を検証することを目的としている。平成21年度はその目的に沿って、1:文献調査による既存研究の整理的検討、2:独自の組織能力概念構築、3:資料収集による個別事例調査、4:インタビューによる個別事例調査、5:アンケート調査による大量観察分析、といった5つの研究計画を立案したが、ほぼ計画通り実施した。1、2は既存研究を検討した上で、本研究独自の組織能力概念の構築に至った。なおその成果を平成22年度研究においてその成果を日本経営学会関東部会例会にて発表する予定である。3、4は台湾のエレクトロニクス企業を対象とし検討した。特に台湾に渡航することで現地企業や日本企業の台湾子会社についてインタビュー調査を行った。5は他のプロジェクトに参加し、1部2部上場製造企業を対象にアンケート調査ならびにその検討を行った。平成21年度の調査は、本研究全体の基盤となる概念規定の構築を中心に行ったものであるが、その成果である組織能力概念の構築に至ったこと、またその概念の批判的検討の際に必要になると考えられる個別企業調査、個別企業インタビュー調査、アンケートによる大量観察調査を遂行したことは、本研究の目的達成を考慮した場合、平成22年度以降の研究を円滑に進めることを可能にした意味で十分な意義があったと考えられる。平成22年度はその目的に沿って、(1)国内外においての資料収集、(2)インタビュー調査による個別事例研究、(3)アンケート調査による大量観察分析、(4)文献調査による既存研究の組織能力概念の検討と自己モデルの妥当性確認、(5)国内外の学会等での発表による批判的検討、といった5つの研究計画を立案したが、ほぼ計画通り実施した。(1)はネットや図書館ネットワークを通じ必要な資料の収集を行った。(2)は台湾のエレクトロニクス企業を対象とし検討した。また他のプロジェクトに参加することで日本企業3社、韓国企業3社を対象としてインタビュー調査ならびにアンケート調査を行った。(3)は他のプロジェクトに参加することで1部2部上場製造企業を対象にアンケート調査ならびにその検討を行った。(4)は既存研究を検討した上で、昨年度構築した本研究独自の組織能力概念について批判的検討を行った。(5)は日本経営学会関東部会例会、日本社会学会全国大会、企業理論研究会といった学会や研究会にて発表することで他者の意見を参考にする機会を得た。平成22年度の調査は、本研究の概念規定をより精緻化しつつ、その対象となる個別企業調査、個別企業インタビュー調査、アンケートによる大量観察調査を同時に遂行した。本研究の目的達成を考慮した場合、最終年度のまとめに入る準備という意味で十分な意義があったと考えられる。平成23年度はその目的に沿って、(1)国内外においての資料収集、(2)アンケート調査による大量観察分析、(4)文献調査による既存研究の組織能力概念の検討と自己モデルの妥当性確認、(4)国内外の学会等での発表による批判的検討、(5)論文による研究成果の公開、といった5つの研究計画を立案したが、ほぼ計画通り実施した。(2)は他のプロジェクトに参加することで1部2部上場製造企業を対象にアンケート調査ならびにその検討を行った。

(3)は既存研究を検討した上で、昨年度構築した本研究独自の組織能力概念について批判的検討を行った。(4)は日本経営学会全国大会で発表することで他者の意見を参考にする機会を得た。(5)はこれまでのとりあえずの成果として論文を作成し『三田商学研究』にて公開した。平成23年度の調査は、本研究の概念規定をより精緻化しつつ、その対象となる個別企業調査、アンケートによる大量観察調査を同時に遂行した。本研究の目的達成を考慮した場合、最終年度のまとめという意味で十分な意義があったと考えられる。
閉環・開環を制御原理に用いた新規in vivoイメージングプローブの開発

(1)がんの特異的in vivoイメージング修士課程において開発したハイドロキシメチル基を有するローダミンを用いて、がんで過剰発現していることが知られている酵素、γ-グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)に対する蛍光プローブ(gGlu-HMRG)を開発した。続いてGGT活性を有するヒト卵巣がん由来の細胞、SHlN3細胞を用いた腹膜播種モデルマウスの腹腔に、gGlu-HMRGを噴霧したところ、肉眼で識別困難な微小ながんを数分で検出することが分かった。さらに、実際のヒト肝細胞がん検体において、がんイメージングを行ったところ、わずか5分でがん部分のみを検出することに成功した。gGlu-HMRGを用いたイメージング技術は、術前の肝生検などでがん部位のGGT活性を確認することにより、外科手術においてがん組織を高感度かつ迅速に診断する手法として応用が期待される。(2)膵液イメージング膵臓がんや胆管がんなどの膵切除術において、術後の膵断面から膵液が漏れる「膵液漏」は自己消化作用により重篤な副作用を引き起こすことが知られている。正常な膵管は非常に細く、また、無色透明な膵液の漏出を肉眼で確認することは難しいため、膵液漏を防止することは非常に困難をともなう。このため、手術中に膵管を同定し、膵液の漏出を迅速かつ的確に確認する手法の開発が強く望まれている。そこで、本研究では膵液中のプロテアーゼ活性に着目し、プロテアーゼプローブを新たに開発することで、迅速かつ高感度な膵液イメージングの達成を目的とした。まず、膵液に含まれている酵素、キモトリプシンを標的とした蛍光プローブgPhe-HMRGを新たに開発し、先に開発したgGlu-HMRGを用いて、膵液中の各酵素活性を評価した。続いて、膵離断面から得られた膵液に各プローブを応用したところ、主膵管から付着した膵液をわずか数分で可視化することに成功した。これらのプローブを用いれば、膵離断面において膵管の同定が容易になり、膵液の漏れを軽減することで膵液漏による重篤な合併症の防止にも繋がると期待できる。本研究は、閉環・開環制御という新たな原理に基づいた蛍光プローブを開発することで、従来の知見では実現できなかった高感度のin vivoイメージングを行うことを目的としている。イメージングのターゲットとしてショウジョウバエ及びがんを選択した。(1)ショウジョウバエのin vivoイメージングショウジョウバエは古くから遺伝学的手法に優れたモデル生物として用いられ、レポーター遺伝子であるlacZ遺伝子を利用した生化学的解析が盛んに行われている。そこで本年度は、lacZの遺伝子産物であるβガラクトシダーゼ(以下βGal)をターゲットにした蛍光プローブの開発を行なった。具体的には申請書に記載したロドールを母核にしたβGalプローブを用いて、lacZを発現したショウジョウバエの複眼原基にロードし、挙動を調べたところ、lacZ遺伝子の発現箇所以外にも蛍光が見られたため、滞留性に関して改善の必要があることが分かった。今後は漏出性を抑えるべく、ローダミンを母核にした新たなβGalプローブの開発を行なう。(2)がんの特異的in vivoイメージング合成したhydroxymethylを有するローダミンを用いてプロテアーゼプローブの開発を行なった。様々なアミノ酸を結合させたペプチダーゼプローブを合成し、がん細胞であるSHIN3を用いたスクリーニングを行った。細胞内で蛍光を発したプローブを腹膜播種モデルに応用したところ、あるアミノ酸を有するペプチダーゼプローブが高いSINがんを検出することが分かった。基質の構造および阻害剤の実験より、ターゲットとなる酵素も判明したので、イメージングの詳細を詰めると共に、ターゲット酵素を用いたプロドラッグ開発に取り組む。褪色に強いローダミン類を母核にβGalプローブを開発した。しかしながら、生成物の細胞漏出性が問題となったため、今後は、ミトコンドリア局在型βGalプローブの開発を行なう。(2)がんの特異的in vivoイメージング修士課程において開発したhydroxymethyl基を有するローダミンを用いて、がんで過剰発現していることが知られている酵素、γ-グルタミルトランスフェラーゼ(GGT)に対する蛍光プローブ(gGlu-HMRG)を開発した。続いてGGT活性を有するヒト卵巣がん由来の細胞、SHIN3細胞を用いた腹膜播種モデルマウスの腹腔に、gGlu-HMRGを噴霧したところ、肉眼で識別困難な微小ながんを数分で検出することが分かった。続いてヒトがんサンプルにおいて、がんイメージングを行ったところ、高いS/Nでがん部分のみを検出することに成功した。今後はがんで過剰発現していることが知られている他のプロテアーゼに対しても同様の実験を行う予定である。

(1)がんの特異的in vivoイメージング修士課程において開発したハイドロキシメチル基を有するローダミンを用いて、がんで過剰発現していることが知られている酵素、γ-グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)に対する蛍光プローブ(gGlu-HMRG)を開発した。続いてGGT活性を有するヒト卵巣がん由来の細胞、SHlN3細胞を用いた腹膜播種モデルマウスの腹腔に、gGlu-HMRGを噴霧したところ、肉眼で識別困難な微小ながんを数分で検出することが分かった。さらに、実際のヒト肝細胞がん検体において、がんイメージングを行ったところ、わずか5分でがん部分のみを検出することに成功した。gGlu-HMRGを用いたイメージング技術は、術前の肝生検などでがん部位のGGT活性を確認することにより、外科手術においてがん組織を高感度かつ迅速に診断する手法として応用が期待される。(2)膵液イメージング膵臓がんや胆管がんなどの膵切除術において、術後の膵断面から膵液が漏れる「膵液漏」は自己消化作用により重篤な副作用を引き起こすことが知られている。正常な膵管は非常に細く、また、無色透明な膵液の漏出を肉眼で確認することは難しいため、膵液漏を防止することは非常に困難をともなう。このため、手術中に膵管を同定し、膵液の漏出を迅速かつ的確に確認する手法の開発が強く望まれている。そこで、本研究では膵液中のプロテアーゼ活性に着目し、プロテアーゼプローブを新たに開発することで、迅速かつ高感度な膵液イメージングの達成を目的とした。まず、膵液に含まれている酵素、キモトリプシンを標的とした蛍光プローブgPhe-HMRGを新たに開発し、先に開発したgGlu-HMRGを用いて、膵液中の各酵素活性を評価した。続いて、膵離断面から得られた膵液に各プローブを応用したところ、主膵管から付着した膵液をわずか数分で可視化することに成功した。これらのプローブを用いれば、膵離断面において膵管の同定が容易になり、膵液の漏れを軽減することで膵液漏による重篤な合併症の防止にも繋がると期待できる。
格子効果を活用した炭素繊維ネットで補強したコンクリートのひび割れ性状

1.ひずみ性状を検討するための引張試験方法炭素繊維ネットにより補強したコンクリートのひび割れ性状を検討するためには、ネット補強材の材料物性や定着性状を把握しておくことが必要になる。そこで、そのための試験方法として中央に切り欠きを設けたはりの曲げ試験法に関する検討を行った。その結果、純引張試験の場合と同様の結果が得られ、材料物性や定着性状の検討が可能であることが分かった。2.炭素繊維ネットのコンクリート中でのひずみ性状の検討前述1の引張試験方法を用いて炭素繊維ネットの引張荷重下でのひずみ性状について検討した。まず、ネット縦線のひずみを測定するために、各格子縦線の中央部にひずみゲージを貼付し、格子横線部にかかる抵抗力の把握を試み、荷重の増加に伴う繊維ひずみの変化を測定し定着メカニズムに関する検討を行った。その結果、抵抗力は1本目の横線、次に2本目の横線、3本目・・・・と次々に伝達され、定着に必要な横線数以上の横線の存在はひずみ性状にほとんど影響しないことが分かった。また、補強材ひずみのばらつきについても検討を行い、ばらつきが生じるとそれを改善しないまま破断に至ることも確認された。3.炭素繊維ネットの定着機構の方程式化定着機構の方程式化を試みるために、格子効果を弾性バネでモデル化した弾性バネモデルを用いて、ひずみ性状の定量的把握を行った。ここでは、これまでの研究で提案された弾性バネモデルを参考に、実際の性状をさらに忠実に表現するために前述2で求めた横線抵抗力をモデルに適用し、限界抵抗力を超えると格子交点の変位が生じるという条件を加えた。それにより、階段状に分布する実際のひずみを計算により求めることができた。今後、この理論を用いてひび割れ幅算定に関する検討を進める予定である。今年度はコンクリートのひびわれ制御効果に影響する炭素繊維ネットの定着機構を把握することを目的として、主にネット横線の機械的抵抗による引張分担力の変化を調べるとともに、弾性バネモデルによる解析理論の検証を行った。実験では、縦線間隔と横線間隔を種々変化させたネット(格子状)補強材をコンクリート中に埋設して、引張重荷下における格子交点両側の縦線ひずみの変化を調べた。その際、炭素繊維ネットにおいては成形加工の制約上、交点近傍での理想的な状態が得にくい為、丸鋼を格子状に溶接成形したモデル補強材についても同様の測定を行った。また、補強材に引張力を与える方法としては、純引張試験よりも偏心の影響を除去しやすいはりの曲げ載荷による方法を用いた。その結果、ネット横線抵抗により引張ひずみが階段状に変化することを確認でき、その性状はネットの横線間隔による違いは少なく、ネットの縦線間隔すなわち横線のスパンによって異なり、そのスパンが短いほど大きな定着効果が得られることが明らかになった。また、丸鋼モデルの測定結果と比較することにより弾性バネモデルを用いた解析理論の妥当性を確認できた。これらの成果については、平成5年度土木学会西部支部研究発表会(平成6年3月)ならびに土木学会第49回年次学術講演会(同9月)にて講演発表する予定である。今年度は、ネット横線の機械的抵抗の定量化ならびに定着機構の方程式化についての検討を行った。1.炭素繊維ネットのコンクリート中でのひずみ性状の検討前年度の検討により両引き試験方法と同様の結果が得られることが確認できた中央に切り欠きを設けたはりの曲げ試験方法を用いてコンクリート中における炭素繊維ネットの引張荷重下でのひずみ性状について検討した。

まず、ネット縦線のひずみを測定するために、各格子縦線の中央部にひずみゲージを貼付し、格子横線部にかかる抵抗力の把握を試みた。さらに、炭素繊維ネットのコンクリートに対する定着メカニズムを明らかにするために、荷重の増加に伴うひずみ性状の変化について検討した。ここでは、各格子縦線の中央部に貼付したひずみゲージのデータを荷重を増加させながら測定し横線本数の変化による定着メカニズムの変化について調べた。その結果、荷重の増加に伴って1本目の横線、次に2本目の横線,3本目...と次々に抵抗力が伝達されていくことが確認された。また、定着に必要な横線数が4本であれば、それ以上の横線数の存在は定着にほとんど影響しないことも確認された。2.炭素繊維ネットの定着機構の方程式化定着機構の方程式化を試みるために、格子効果を弾性バネでモデル化した弾性バネモデルを用いて、ひび割れ幅の算定を作った。ここでは、昨年までの弾性バネモデルにおける問題点を修正するために、前述1.で求めた横線抵抗力をモデルに適用し、限界抵抗力を超えると格子交点の変位が生じるという条件を加えた。それにより、階段状に分布する実際のひずみを計算により求めることができた。そのひずみを使ってひび割れ幅の算定を行うことにより実際の切り欠き部変位量の算定が可能となった。
マイクロマシン技術によるDNA注入用微細中空針アレイ

本研究の目的は、マイクロマシン技術を用いて微細な中空の針アレイを作り、それを用いて多数の細胞へ同時にDNA注入を行うシステムを得ることである。微細な注射針のような中空針を規則正しく並べたものを作り、同様の間隔で保持した細胞に突き刺し、針の穴を通してDNAなどの遺伝物質を注入することが最終目標である。中空針アレイは直径15μm、厚さ0.51μm、高さ2050μmの微細な針を数十μm間隔で並べたものである。また細胞保持ホルダーは、針のアレイ間隔に合わせて基板に貫通穴を開けたもので、いずれもシリコンの微細加工技術を援用したマイクロマシニング技術で製作する。本研究の結果、上記の成果を得た。(1)微小中空針アレイのプロセスを確立した。ICP/RIE装置(誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング装置)により直径5μmで深さ100200μm程度の細長い穴をシリコン基板に開け、次にその内部を酸化する。さらに裏面から基板をエッチングしてゆき、穴の底面の酸化膜が表れた時点で短時間HFに浸して、貫通穴とする。再度裏面からのドライエッチングを行い、酸化膜でできた中空針が2030μm突き出るようにする。流路につながる液だめは、凹みを付けたガラス基板をシリコン基板の表面に接合して形成する。(2)上記のプロセスで製作したDNA注入デバイスを、タバコ細胞を培養した細胞塊に刺し、DNAを含む水溶液を注入した。24時間培養した後、特有の色素が発色し、DNA注入の成功を確かめることができた。(3)注入デバイスと並行して、細胞をアレイ状に捕捉するため、基板に23μmの細孔が貫通したデバイスを作った。貫通穴から水を徐々に吸引する時の力で、細胞を整列して保持することができた。本研究の目的は、マイクロマシン技術を用いて微細な中空の針のアレイを作り、それを用いて多数の細胞へ同時にDNA注入を行うシステムを得ることである。中空針アレイは直径11.5μm、厚さ0.51μm、高さ2050μmの微細な針を数十μm間隔で並べたものである。また細胞保持ホルダーは、針のアレイ間隔に合わせて基板に貫通穴を開けたもので、いづれもシリコンの微細加工技術を援用したマイクロマシニング技術で製作する。今年度は、下記の成果を得た。(1)微小中空針アレイのプロセスを検討した。この結果、直径5マイクロメートルで深さ100マイクロメートル程度の細かい穴を加工することが可能であった。収束イオンビームプロセスの問題点を解決するため、高アスペクト比(ここでは穴の直径に対する深さの比)の加工が可能なICP/RIE装置(誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング装置:現有)を用いてシリコン基板にアレイ状の微細な穴を一括して加工するプロセスを適用し良好な結果を得た。さらに、裏面からのウェットエッチングに伴う問題を解決するため、同様にICP/RIEを用いたドライエッチング法の適用を検討し、酸化シリコンとのエッチング選択比が十分にあることを確認した。(2)微小中空針アレイによる注入デバイスを製作するため、上記の検討に基づいて、微小中空針アレイを製作した。更に、ガラス基板と接合して、DNAを含む液を針まで導くための流路を形成し、注入デバイスを製作した。マイクロマシニングのプロセスについては、現有のマイクロマシニング機器で行うことが可能であることを確認した。

また、アルコール、水などを用いて実際に中空針から流体を流し出せることを確かめた。本研究の目的は、マイクロマシン技術を用いて微細な中空の針アレイを作り、それを用いて多数の細胞へ同時にDNA注入を行うシステムを得ることである。微細な注射針のような中空針を規則正しく並べたものを作り、同様の間隔で保持した細胞に突き刺し、針の穴を通してDNAなどの遺伝物質を注入することが最終目標である。中空針アレイは直径15μm、厚さ0.51μm、高さ2050μmの微細な針を数十μm間隔で並べたものである。また細胞保持ホルダーは、針のアレイ間隔に合わせて基板に貫通穴を開けたもので、いずれもシリコンの微細加工技術を援用したマイクロマシニング技術で製作する。本研究の結果、下記の成果を得た。(1)微小中空針アレイのプロセスを確立した。ICP/RIE装置(誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング装置)により直径5μmで深さ100200μm程度の細長い穴をシリコン基板に開け、次にその内部を酸化する。さらに裏面から基板をエッチングしてゆき、穴の底面の酸化膜が表れた時点で短時間HFに浸して、貫通穴とする。再度裏面からのドライエッチングを行い、酸化膜でできた中空針が2030μm突き出るようにする。流路につながる液だめは、凹みを付けたガラス基板をシリコン基板の表面に接合して形成する。(2)上記のプロセスで製作したDNA注入デバイスを、タバコ細胞を培養した細胞塊に刺し、DNAを含む水溶液を注入した。24時間培養した後、特有の色素が発色し、DNA注入の成功を確かめることができた。(3)注入デバイスと並行して、細胞をアレイ状に捕捉するため、基板に23μmの細孔が貫通したデバイスを作った。貫通穴から水を徐々に吸引する時の力で、細胞を整列して保持することができた。
ファジィ理論を応用した超音波診断支援システムの研究

前年度同様に扁平上皮癌の症例のリンパ節転移例を対象症例とした超音波診断支援システムを構築し、超音波診断の経験が比較的浅い卒後13年の研修医を診断支援対象とした。ファジィ推論法としてはMax-Min演算を、確定法として重心法を原則的に応用して診断支援のシミュレーションを行った。従来より診断支援効果の評価にはaccuracyに注目してきたが、臨床的にはむしろsensitivity、或いはspecificityの方が重要視されることもある。そのような状況では確定法として一般的な重心法よりもsensitivityのためには最大最大法が、またspecificityのためには最大最小法がさらに有用であることが示唆された。従って、臨床的要求に応じて確定法を選択する必要性があると考えられた。また、観察者独自の診断能と診断支援システムの支援効果を一次回帰で検討した結果、両者は強い負の相関を示していた。そして、観察者独自の診断能が低い程支援効果が高く、一定のレベルの診断能を有する者にはあまり有用性が認められなかった。今回のシステムでは観察者独自の診断能がaccuracy、sensitivity、specificityともに85%以下の者に対して特に有用であることが示唆された。超音波診断が臨床的に有用な症例の中でファジィ・プロダクション・ルールが明瞭に設定できる扁平上皮癌の症例のリンパ節移転例を診断支援の対象症例とし、基本的なファジィ制御に準拠した方法(推論法としてMax-Min演算、確定法として重心法)で診断支援システムを構築いた。また、メンバシップ関数設定時にはAHPの手法を用いて熟練医の思考を可能な限り忠実に再現できるようにした。上記の症例の典型的な超音波像の画像データベースを構築し、この画像データベース上でリンパ節転移例の超音波像の定量解析を行い、その結果を診断支援システムのファジィ推論部に統合化させた。そして、卒後13年程度で超音波診断に未だ習熟しない臨床医数名に供覧し、開発された診断支援システムを試用させ、支援効果を統計的に検定した。さらにファジイ推論の確定法として前述の重心法だけでなく、二等分法、最大中心法、最大最大法、最大最小法についてもコンピュータシミュレーションで検討した。その結果、診断支援のaccuracyを最適化するのは、従来から用いられてきた重心法だけでなく、二等分法と最大中心法であることがわかった。また、sensitivityに限定すれば最大最大法が、specificityに限定すれば最大最小法が高い正診率を呈することもわかった。また、我々の診断支援システムの支援効果を統計的に解析した結果、観察者独自の診断能が一定のレベルに達している場合にはほとんど有用性がなく、観察者独自の診断能が低い程支援効果が高いことも示唆された。支援効果を一次回帰で検討した結果、accuracy、sensitivity、specificityともに85%以下の者には有用性が示唆されたが、それ以上の診断能の者にはこの診断支援システムは有用でないと考えられた。
火山の高解像度断層撮影を目指した空中ミュオグラフィ測定法の開発

医学分野において既に実用化されているX線断層撮影法と同じく、火山の断層撮影には多方向からの観測が必須であるが、観測装置の設置場所、輸送経路、また商用電源の確保などの観点から火山周囲にミュオグラフィ観測点を多数展開することは極めて困難であった。本研究では、(1)並列ミュオグラフィ観測システムの航空機への実装、(2)空中ミュオグラフィ観測の実施、(3)飛行位置精度の確認を通して、空中ミュオグラフィ撮影法を開発することで、これまで、地上展開するのが困難であった多点ミュオグラフィ観測を実現し、新たな火山3次元透視イメージング技術へとつなげる。本研究は我が国が世界に先駆けて発展させてきた「素粒子ミュオンを用いた巨大物体の透視技術(ミュオグラフィ)」を素地に火山の高解像度3次元断層撮影(トモグラフィ)を最終的に可能にする基礎観測技術を開発するものである。我が国は、2006年世界で初めてミュオグラフィの実証観測に成功した後も目覚ましい成果を上げ続けているため、この分野では、現在のところ世界をリードする立場を堅持している。今後も引き続き、世界が我が国の成果に追従するという地位を確保していくためには、我が国オリジナルの研究成果をベースにさらに魅力的な研究成果を次々と創出し続けていかなければいけない。本研究において開発される基礎技術はこれまで、火山体という厳しい環境下では、観測装置の設置場所、搬入経路、また電源の確保などの観点から地上展開するのが極めて困難であった多点ミュオグラフィ観測の常識を根本的に塗り替え、対地高度が極めて低い空中から火道近傍をホバリングとタクシングを繰り返すことで、周回観測を行い、実効的に多点ミュオグラフィ観測を実現させる新たな技術に直結するものである。平成28年度は並列小型軽量ミュオグラフィ観測装置を製作すると同時に空中でミュオグラフィ観測装置の時間情報、位置情報、角度情報を記録するシステムを構築した。さらに、ミュオグラフィデータをる時間情報、位置情報、角度情報を用いて補正するプログラムを作成した。一点からの空中ミュオグラフィ測定を実施した。平成28年度は以下の4点について、開発及び観測を実施した。1平成27年度までに開発が進んでいる、並列ミュオグラフィテレスコープのデータ取得システム、電子回路システムの技術を流用して、実効有感面積1平米程度、角度分解能0.1sr程度の並列小型軽量ミュオグラフィ観測装置を製作した。2全地球測位システム(GPS)、デジタル水準器、コンパスを組み合わせた、ヘリコプター内に設置されたミュオグラフィ観測装置の時間情報、位置情報、角度情報を記録するシステムを構築した。3ミュオグラフィデータを2で得られる時間情報、位置情報、角度情報を用いて補正するプログラムを作成した。4実際の火山を対象として、一点からの空中ミュオグラフィ測定を実施した。対象とする火山は雲仙平成新山、山体の厚みは数百mであり、期待される透過ミュオンフラックスの変調から1割の密度差(2割のフラックス差)を検出するのに、必要な測定時間の検証を行った。本研究は我が国が世界にリードする「素粒子ミュオンによる巨大物体の透視技術(ミュオグラフィ)」を発展させ高解像度3次元断層撮影へとつなげる「空中ミュオグラフィ観測法」を開発するものである。医学分野において既に実用化されているX線断層撮影法と同じく、火山の断層撮影には多方向からの観測が必須であるが観測装置の設置場所、輸送経路、また商用電源の確保などの観点から火山周囲にミュオグラフィ観測点を多数展開することは極めて困難である。本研究では、ヘリコプター内部のような、角度や位置が常に変動する限られた形状・サイズの空間でも実施可能な空中ミュオグラフィ撮影法を開発することで、火山の高解像度3次元断層撮影(トモグラフィ)を最終的に可能にする基礎観測技術を開発する。そのために、複数の小型装置を空間形状に合わせて自由に配することで、スペースを有効的に活用し、かつ実効的に検出面積を向上させる並列ミュオグラフィテレスコープをヘリコプター内に実装し、ヘリコプター内部のような、ロール、ピッチ、ヨーが常に変動する限られた形状・サイズの空間でも実行可能な空中ミュオグラフィ撮影に必要な基礎技術を開発した。この開発により、対地高度が極めて低い空中から火道近傍をホバリングとタクシングを繰り返すことで、周回ミュオグラフィ観測を行えるようになり、これまで、火山体という厳しい環境下では、観測装置の設置場所、搬入経路、また電源の確保などの観点から地上展開するのが極めて困難であった、多点ミュオグラフィ観測の限界を超え、3次元断層撮影を目的とした様々な方向からのミュオグラフィ観測を実効的に実現させる新たな技術が確立された。平成28年度に実行した火山体の空中ミュオグラフィ実証試験の結果に基づき、「空中ミュオグラフィ測定法」の技術改良の検討を行う。具体的には、高解像度ミュオグラフィ観測装置の導入による観測精度向上等のメリットを評価する。

X線断層写真撮影法に相当するミュオグラフィ断層撮影法(トモグラフィ)の実現性について定量的な評価を行う。研究成果をとりまとめる高エネルギー素粒子地球科学28年度に開始したミュオン透視観測において、当初予期し得なかった新技術の新規条件が出現することにより研究方式が複数存在することが判明したため、いずれの研究方式を採用するかが研究開発の効率化等の観点からその正否を左右することとなるため、その決定には十分な検討が必要であり、その結果、研究方式の決定に不測の日数を要する場合があったため。平成28年度に実行した火山体の空中ミュオグラフィ実証試験の結果に基づき、「空中ミュオグラフィ測定法」の技術改良の検討を行うことに使用する。具体的には、高解像度ミュオグラフィ観測装置の導入による観測精度向上等のメリットを評価することに対して使用する。
資質・能力を育成する授業づくりを軸にした学校改善の方法論に関する開発研究

本研究では、下記の三つを目的とする。1現代社会において学校が保障すべき資質・能力の中身とそれを育成するカリキュラム・授業・評価のあり方を解明すること。2資質・能力を育てる教育活動を担う教師たちが協働し力量を高め合う、授業づくりを軸にした学校改善の方法論を解明すること。3日本の小・中・高等学校でのアクション・リサーチを進め、学校改善の担い手(管理職、研究主任、指導主事、大学教員等)を対象とする研修プログラムを開発すること。研究目的1、2については、日米の理論や実践を対象に、文献調査と現地調査を行う。3については、国内の教育現場において、授業改善・学校改善を実際に進めながら研究を行う。