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北四国の渇水災害に対する地域防災力の変遷とその強化に関する研究

北四国の渇水災害に対する地域防災力の強化法を検討するために,これまでの渇水災害対策の経緯,水文資料の統計解析に基づく水資源開発可能量および水需要の将来予測について研究したが,得られた結果は以下の通りである.1)北四国の渇水災害とその対策の歴史的変遷西暦701年に始まる香川県の満濃池の破堤・築堤の繰り返しの歴史を明らかにすることによって,中央政府の援助と農民の多大な努力によって渇水の軽減が図られてきたことが示された.また,吉野川水系の水を流域外に導水したことが北四国の渇水対策として大きな役割を果たしていることを明らかにした.2)北四国の水文量の統計解析と水資源開発量南四国に片寄っている年平均降水量の空間分布や四国の一級河川8河川の流出量と利用量を明らかにすることによって,四万十川,仁流川および那賀川には水資源が豊富であるが,肱川,重信川,土器川での新たな水資源開発は望めないことを示した.また,吉野川は流出量は年40.5億m^3もあるが,既に55%が利用されている.3)北四国の水需要の将来予測高松市と松山市についてこれまでの水需要の増大と今後の予測量を明らかにした.松山市については1978年に約10万m^3/日の日最大需要量が16年後の1994年には18万m^3/日と約1.8倍となっている.また,約10年後の2006年には23万m^3/日程度となることが予測される.以上の成果を踏まえて,南北で水資源の水需要の不均衡が著しい四国では,流域外導水によって利水の広域化を図ることが必要であると総括した.北四国の渇水災害に対する地域防災力の強化法を検討するために,これまでの渇水災害対策の経緯,水文資料の統計解析に基づく水資源開発可能量および水需要の将来予測について研究したが,得られた結果は以下の通りである.1)北四国の渇水災害とその対策の歴史的変遷西暦701年に始まる香川県の満濃池の破堤・築堤の繰り返しの歴史を明らかにすることによって,中央政府の援助と農民の多大な努力によって渇水の軽減が図られてきたことが示された.また,吉野川水系の水を流域外に導水したことが北四国の渇水対策として大きな役割を果たしていることを明らかにした.2)北四国の水文量の統計解析と水資源開発量南四国に片寄っている年平均降水量の空間分布や四国の一級河川8河川の流出量と利用量を明らかにすることによって,四万十川,仁流川および那賀川には水資源が豊富であるが,肱川,重信川,土器川での新たな水資源開発は望めないことを示した.また,吉野川は流出量は年40.5億m^3もあるが,既に55%が利用されている.3)北四国の水需要の将来予測高松市と松山市についてこれまでの水需要の増大と今後の予測量を明らかにした.松山市については1978年に約10万m^3/日の日最大需要量が16年後の1994年には18万m^3/日と約1.8倍となっている.また,約10年後の2006年には23万m^3/日程度となることが予測される.以上の成果を踏まえて,南北で水資源の水需要の不均衡が著しい四国では,流域外導水によって利水の広域化を図ることが必要であると総括した.
試料表面近傍で直流磁場の方向と強度を計測する高分解能・近接場磁気力顕微鏡の開発

非接触原子間力顕微鏡の一形態である磁気力顕微鏡を用いて、これまで前例のない、試料表面近傍で直流磁場を計測する手法を確立し、直流磁場の方向と強度を同時計測できる高分解能・近接場磁気力顕微鏡を開発した.探針試料間距離の低減により、従来の磁気力顕微鏡と比較して、磁場信号の強度が一桁以上向上し、空間分解能が最大で6 nm程度に大幅に向上した。本顕微手法を高密度磁気記録媒体等のナノスケール磁区構造解析に適用し、これら材料の評価に有用であることを示した.磁気力顕微鏡の分野で、これまで成功例のない試料表面近傍で直流磁場の方向と強度を同時計測できる、ナノメートルの空間分解能を有する近接場磁気力顕微鏡の開発を目的として、最終年度の本年度は、「高飽和磁場・ソフト磁性探針の試作と永久磁石材料観察への応用」を実施した。その成果として、以下の1)、2)及び、研究期間全体を通じて、3)5)の成果を得た。1)従来の永久磁石材料観察で課題であった強磁性探針の磁気吸着を回避するために、新たに高磁化率のFeMn系常磁性探針を開発し、永久磁石に対し磁気吸着のない試料表面近傍での磁場観察に成功した。2)当初の実施計画にはないが、この常磁性探針を用いて、報告が皆無であり革新的手法となる、磁場の絶対値計測を試料表面近傍で可能にする新たな計測手法を開発し、特許出願を行った。3)近接場磁気力顕微鏡を、小型の走査型プローブ顕微鏡に、試作した交流磁場印加機構を組み込んで構成し、高密度磁気記録媒体を観察試料として、本顕微鏡の特長である、試料表面近傍で直流磁場の方向と強度の同時計測を実証した。当該顕微鏡においては、探針試料間距離を減少させることにより、従来の磁気力顕微鏡と比較して、磁場信号の強度が一桁以上向上し、空間分解能が大幅に向上することがわかった。4)発生する磁場が弱いために高い計測感度が求められる高密度磁気記録媒体に対して、高感度を有するFeCo系高飽和磁化探針を開発し、試料表面近傍での磁場計測により、線記録密度1400 kfci(ビット長18nm)の磁気記録媒体において、世界最高レベルの空間分解能6 nmを得た。5)さらに当該顕微鏡が有する磁場の強度と位相のベクトル情報から、位相を調整することにより、任意の観測方向の磁場観察、および直交2軸方向(例えば、試料面に垂直および平行方向)での磁場の同時計測(ベクトル磁場計測)を実証した。本顕微手法を高密度磁気記録媒体等のナノスケール磁区構造解析に適用し、これら材料の評価に有用であることを示した.磁性材料の微細磁区構造観察に広く用いられている磁気力顕微鏡の分野で、これまで困難であった試料表面近傍で直流磁場の方向と強度を同時計測できる、ナノメートルの空間分解能を有する近接場磁気力顕微鏡の開発を目的として、以下の結果を得た。1)提案する近接場磁気力顕微鏡の計測理論を構築し、開発するソフト磁性探針の設計指針を明らかにした。2)近接場磁気力顕微鏡を、小型の走査型プローブ顕微鏡に試作した交流磁場印加機構を組み込んで構成し、観察試料として磁気記録媒体を用いて、本顕微鏡の特長である、試料表面近傍で直流磁場の方向と強度の同時計測を実証した。当該顕微鏡においては、探針試料間距離を減少させることにより、従来の磁気力顕微鏡と比較して、磁場信号の強度が一桁以上向上し、高い空間分解能が大幅に向上することがわかった。3)発生する磁場が弱いために高い計測感度が求められる高密度磁気記録媒体に対して、高い感度が予想されるFeCoを用いた高磁束密度ソフト磁性探針を試作し、試料表面近傍での計測により、線記録密度1400 kfci(ビット長18nm)の磁気記録媒体において、世界最高レベルの空間分解能6 nmを得た。4)さらに当該顕微鏡が有する磁場の強度と位相のベクトル情報から、位相を調整することにより、任意の観測方向の磁場観察、および直交2軸方向(例えば、試料面に垂直および平行方向)での磁場の同時計測(ベクトル磁場計測)が実現できることを示した。当初の計画通りに、開発する近接場磁気力顕微鏡を具現化し、予測した特長を確認できた。また、世界最高レベルの空間分解能を実証することができた。観察対象を拡大するために必要となる、高強度・交流磁場印加機構の設計試作はほぼ終了している。当初の予定に従い、大きな試料ステージを有する旧型の大気型走査型プローブ顕微鏡を改造・整備して、試作した交流磁場印加機構を組み込んで、近接場磁気力顕微鏡を構成し、永久磁石を含む様々な観察対象に対して、磁場の高分解能観察を試みる。高分解能観察に必須となるFeCo系高感度磁性探針の母材であるSi探針や成膜用FeCoターゲット等の消耗品の購入に使用する予定である。
学術手話通訳者を対象とした日本手話習得再教育プログラムの開発

日本手話ー音声日本語の通訳において、学術性の高い内容を正確かつわかりやすく訳出するには、高い手話言語スキルが要求される。本研究では手話通訳者の日本手話スキルの実態を把握したうえで,学習者特性・モダリティの相違・難易度等を考慮して,日本手話の中間言語再構築を効果的に促進させる再教育プログラムの開発を試みる。
自生炭酸塩岩の同位体分子指標を用いた沈み込み帯の間隙流体移動の長期観測

海洋プレートの沈み込み帯は、陸源砕屑物の供給や高い生産性により厚い堆積物に覆われている。ここでは、厚い堆積物やプレート沈み込みに伴う高い圧力により、断層や泥ダイアピルを通じて、堆積物中の間隙流体の移動・海底への湧出がおこり、沈み込み帯における物質循環や地震活動に大きな影響を与えていると考えられている。本研究ではプレート沈み込み帯で形成された自生炭酸塩脈に、新しい「^<13>C-^<18>O結合温度指標」を応用し、炭酸塩脈形成時の流体の温度と酸素同位体比を復元し、海洋プレート沈み込み帯の流体の起源、流路の長期変動について定量的な観測を行うことを目的とする。今年度は、二酸化炭素の精製システムと「^<13>C-^<18>O結合温度指標」の測定システムが確立されている東京工業大学にて試料の分析を行った。試料は北海道北部中川町に産出する上部白亜系大曲層の炭酸塩岩を用いた。この地層は過去の海洋プレート沈み込み帯に形成された前弧海盆の堆積物と考えられている。炭酸塩岩はチューブワームなどの化学合成生物化石を含み、炭酸塩岩の炭素同位体比も-40(‰PDB)前後を示すことから、この炭酸塩岩は白亜紀の前弧海盆海底のメタン湧水域において形成されたと考えられる。炭酸塩の生成温度は,37°C44°C(±6°C)と水温が高めで,生成当時の流体の酸素同位体比は,-3.22.6(‰SMOW)と大きな幅を持つ。今後,炭酸塩岩が二次的な変質を受けていないとすると,この炭酸塩岩は,海水よりも温かい水が湧出しているところで生成したと考えられる。この結果から,「^<13>C-^<18>O結合温度指標」は過去の湧水環境の復元のために極めて有効な指標になる可能性が示唆された。海洋プレートの沈み込み帯は、陸源砕屑物の供給、高い生産性により、厚い堆積物に覆われている。本研究ではプレート沈み込み帯で形成された自生炭酸塩脈に、この新しい「^<13>C-^<18>O結合温度指標」を応用し、炭酸塩脈形成時の流体の温度、δ^<18>Oを復元し、海洋プレート沈み込み帯の流体の起源、流路の長期変動について定量的な観測を行うことを目的とする。炭酸塩鉱物の「^<13>C-^<18>O結合温度指標」は、炭酸塩鉱物中の^<13>C-^<18>O結合の数が、炭酸塩鉱物生成時の温度と相関することを利用した新しい温度指標である。一方、従来から測定されてきた炭酸塩鉱物の酸素同位体比(炭酸塩鉱物中の^<18>O/^<16>O比:δ^<18>O)は炭酸塩鉱物生成時の周囲の水の酸素同位体比と温度を反映する。このため、「^<13>C-^<18>O結合温度指標」から炭酸鉱物の形成時の温度を調べ、同時に炭酸塩鉱物のδ^<18>Oを測定することで、炭酸塩鉱物の生成温度と、生成時の周囲の水の酸素同位体比両方を知ることが出来る。「^<13>C-^<18>O結合温度指標」は炭酸塩鉱物とリン酸を反応させでてきた二酸化炭素の質量比47/44を精密に測定することで可能となる。この際、質量47の二酸化炭素の生成量は非常に少なく47の質量を持つ他の物質が少しでも混入していると正確な47/44の測定が行えない(Ghosh, et. al.(2006))。このため、精密な二酸化炭素の精製を行うために、ガスクロマトグラフィーを使って二酸化炭素を分離、回収する必要がある。平成19年度は、この二酸化炭素の超精密精製のために分取ラインの制作を行い、分析システムの確立を行った。

炭酸塩の生成温度は,37°C44°C(±6°C)と水温が高めで,生成当時の流体の酸素同位体比は,-3.22.6(‰SMOW)と大きな幅を持つ。今後,炭酸塩岩が二次的な変質を受けていないとすると,この炭酸塩岩は,海水よりも温かい水が湧出しているところで生成したと考えられる。この結果から,「^<13>C-^<18>O結合温度指標」は過去の湧水環境の復元のために極めて有効な指標になる可能性が示唆された。
臭素系難燃プラスチックの熱分解を利用した重金属含有汚泥の資源化に関する研究

本研究では、難処理廃棄物である重金属含有汚泥(めっきスラッジや廃水処理スラッジ)と低級廃プラスチックである臭素系難燃プラスチックを同時に処理・資源化するプロセスの開発を目指した基礎的検討を行う。本年度は、昨年度に引き続き同様の実験方法で、まずは臭素系難燃剤の熱分解ならびに各種金属酸化物(Sb_2O_3,ZnO,Cu_2O,Fe_2O_3,PbO)の臭素化揮発反応に及ぼす酸素ガスの影響を調査した。不活性ガス(ArまたはHe)に5%O_2を混合したガスを流通させて、TGによる反応解析ならびに小型反応炉を用いた実験を行った。小型炉実験では、石英製の反応管を用いて、アルゴンガスを一定量流しながら、TBBPAと金属酸化物の混合試料を加熱した。各温度(1000°C)まで毎分10°Cの昇温速度で加熱し、反応管の排ガス出口側に石英フィルターを設置して揮発生成物を回収した。また、ガス生成物は、水ならびにヘキサンでトラップして回収して、実験後の試料(固体残渣、フィルター揮発回収物、ガス水洗回収物、ガス有機溶媒回収物)の分析をXRD、EPMA、ICP、イオンクロマトグラフィ、GC-MSにより行い、詳細な反応機構の解明を行った。特に小型炉の実験では、プリント基板中の含有量が多い銅を調査した。実験では、酸化銅(Cu_2O)または金属銅(Cu)を混合して臭素化揮発反応を調査し、プリント基板やメッキ汚泥など銅を含有する廃棄物が臭素系難燃剤とともに銅製錬へのリサイクル原料として乾式処理された際の銅の挙動を解明した。引き続き、廃電子・電気機器ならびメッキ汚泥などのリサイクル原料に含有され、かつ、環境汚染物質である鉛の臭素化揮発挙動も詳細に調査した。実験は同様に酸化鉛(PbO)をTBBPAに混合して実験を行った。その後、臭素系難燃プラスチックならびに銅や貴金属を含有する廃電子・電気機器、同時に金属資源を含有する汚泥の乾式処理における各金属の臭素化挙動を整理し、効率的な乾式プロセスの提案を行った。TG-MSによる反応解析では、SbBr_3による各金属酸化物の臭素化反応、ならびにTBBPAの熱分解にともなう各金属酸化物の臭素化反応を調査した。測定に用いた試料はSbBr_3またはTBBPAと各種金属酸化物の粉末を以下の重量割合で混合し、所定量(46mg)をアルミナ製パンに装入したものを測定試料とした。TGにより、各温度におけ、生成臭素化物、TBBPAならびに熱分解ガスによる重量減少を調査した。また、MSにより揮発ガスの同定を行った。また、測定後の残渣はXRDならびにEPMAにより臭素化物の生成を調査した。SbBr_3とZnOの混合試料では、4段階の重量減少を示していた。3065°Cの一段目はSbBr_3の揮発、65275°Cの二段目の重量減少が少ない時点でSbBr_3によるZnOのZnBr_2への臭素化反応が進行していると推測された。その後、275°C付近の三段目でZnBr_2の揮発が進行していた。ZnOのSbBr_3による臭素化反応により副生するSb_2O_3は四段目の470°C付近で揮発していた。ほぼ重量変化が終了する550°Cでは20%の固体残渣が残留していた。250°Cでの固体残渣のXRDピークより、ZnOの臭素化反応の進行により、Sb_8O_<11>Br_2, Sb_2O_3, ZnBr_2が生成していることが分かった。TBBPAとZnOの混合試料では、3段階の重量減少を示していた。220320°Cの一段目はTBBPAの溶融後の揮発、またその間に同時にZnOのZnBr_2への臭素化が進行していると考えられた。330550°Cの二段目でZnBr_2の揮発が進行していた。5501200°Cの緩やかな重量減少は高沸点有機化合物の揮発のためと考えられた。320°Cでの固体残渣のXRDピークより、ZnOの臭素化反応の進行により、ZnBr_2が生成していることがわかった。DSCによる反応解析テトラブロモビスフェノールA(TBBPA)と各種金属酸化物(ZnO,PbO,Fe_2O_3,Cu_2O,Sb_2O_3)の粉末を所定割合で混合し、所定量(10mg)をアロジン表面処理のアルミニウム製密封パンに装入したものを測定試料とした。DSCの吸発熱ピークよりTBBPAの溶解、熱分解温度ならびに臭素化反応の開始温度を測定した。また、測定後の残渣はXRDならびにEPMAにより、臭素化物の生成を調査した。TG-MSによる反応解析では、TBBPAの熱分解にともなう各金属酸化物の臭素化反応を調査した。測定に用いた試料はTBBPAと各種金属酸化物の粉末を所定の重量割合で混合し、所定量(46mg)をアルミナ製パンに装入したものを測定試料とした。

He雰囲気中で測定し、昇温速度は10°C/min、TG(熱天秤)測定のみの場合は1200°Cまで昇温し、TG-MSの測定の際は、発生ガスのMSへの導入管の温度制御の制限により320°Cまでの昇温とした。TGにより、各温度におけ、TBBPAならびに臭素化物の揮発、熱分解ガスの生成による重量減少を調査した。また、MSにより揮発ガスの同定を行った。また、測定後の残渣はXRDならびにEPMAにより臭素化物の生成を調査した。小型炉による反応実験小型反応炉を用いて、TBBPA+ZnO混合試料(重量比3.34:1)の熱分解実験を行った。TBBPAとZnOの所定割合で混合し、試料量は2gとした。150、250、290、340、420、550、650°Cと昇温し、各温度での固体残渣の重量変化ならびに分析をXRD、EPMA、イオンクロマトグラフィー、ICPを用いて行った。また、反応管壁ならびに反応管出口(100°C)のフィルターに捕捉された揮発物の分析も同様に行った。本研究では、難処理廃棄物である重金属含有汚泥(めっきスラッジや廃水処理スラッジ)と低級廃プラスチックである臭素系難燃プラスチックを同時に処理・資源化するプロセスの開発を目指した基礎的検討を行う。本年度は、昨年度に引き続き同様の実験方法で、まずは臭素系難燃剤の熱分解ならびに各種金属酸化物(Sb_2O_3,ZnO,Cu_2O,Fe_2O_3,PbO)の臭素化揮発反応に及ぼす酸素ガスの影響を調査した。不活性ガス(ArまたはHe)に5%O_2を混合したガスを流通させて、TGによる反応解析ならびに小型反応炉を用いた実験を行った。小型炉実験では、石英製の反応管を用いて、アルゴンガスを一定量流しながら、TBBPAと金属酸化物の混合試料を加熱した。各温度(1000°C)まで毎分10°Cの昇温速度で加熱し、反応管の排ガス出口側に石英フィルターを設置して揮発生成物を回収した。また、ガス生成物は、水ならびにヘキサンでトラップして回収して、実験後の試料(固体残渣、フィルター揮発回収物、ガス水洗回収物、ガス有機溶媒回収物)の分析をXRD、EPMA、ICP、イオンクロマトグラフィ、GC-MSにより行い、詳細な反応機構の解明を行った。特に小型炉の実験では、プリント基板中の含有量が多い銅を調査した。実験では、酸化銅(Cu_2O)または金属銅(Cu)を混合して臭素化揮発反応を調査し、プリント基板やメッキ汚泥など銅を含有する廃棄物が臭素系難燃剤とともに銅製錬へのリサイクル原料として乾式処理された際の銅の挙動を解明した。引き続き、廃電子・電気機器ならびメッキ汚泥などのリサイクル原料に含有され、かつ、環境汚染物質である鉛の臭素化揮発挙動も詳細に調査した。実験は同様に酸化鉛(PbO)をTBBPAに混合して実験を行った。その後、臭素系難燃プラスチックならびに銅や貴金属を含有する廃電子・電気機器、同時に金属資源を含有する汚泥の乾式処理における各金属の臭素化挙動を整理し、効率的な乾式プロセスの提案を行った。
子どもと保護者が育つ運動遊びプログラムの開発

本年度の研究は、子どものための運動遊びプログラムに保護者の養育力を高める要素を加え、「保護者の育ちを含めた運動遊びプログラム」の効果を検討することを目的として行った。具体的には、子どもと保護者がともに遊ぶプログラムの実施、保護者への勉強会の開催、ニュースレター、およびウェッブサイトを媒介とした運動遊びプログラムに関する情報の提供を行った。上記に示した活動を通して「子どもの運動遊びプログラムでの様子」、「運動遊びプログラムの意味」、「運動遊びプログラムの経験を自宅での遊びにどのように繋げることができるか」について保護者の理解を促し、保護者の養育力を高めることを目指した。ニュースレターおよびウェッブサイトを通して提供した情報が、どの程度保護者の養育力に影響を与えているかについて検討を行うため、プログラム実施終了後に保護者を対象とした質問紙調査を実施した。結果として、これらの情報提供は保護者にとって「子どもに外遊びを勧めるのに役立つ」ものであり、「子どもの身体活動の重要性に考えるきっかけ」として作用し、「子どもと一緒に外遊びを行う際の参考になる」といった効果の認められることが明らかになった。今回の研究では、研究の一環として行われた情報提供が、保護者にとって子どもの運動あそびの意味や重要性を認識することに有効である可能性が示唆された。しかしながら、それらの気づきに基づいて、実際に保護者の行動がどの程度変容しているかについて検討することはできなかった。保護者の行動変容を含めてプログラムの効果を検討していくことが今後の課題として認識された。また、親子参加の運動遊びプログラム、保護者対象の勉強会、ニュースレターやウェッブサイトを介した情報提供を有機的に連携させ、「保護者の育ちを含めた運動遊びプログラム」の質を高めていくことも課題のひとつとして認識された。研究の前半(4月8月)は、主に幼児の運動遊びプログラムの視察(東洋英和女学院大学「親と子どもの体操」、よいこの保育園「ムーブメントプログラム」等)を行った。また、幼児の運動遊びに関する文献を収集し、幼児の社会力の育ちを援助することを目的とした運動遊びプログラムの検討を重ねた。運度遊びが幼児の社会性に影響を及ぼす為には、まずは運動遊びが好きになり、身体を動かすことを主体的に楽しむ中で、友達とのやりとりを含めた様々な経験が積み重ねられることが必要である。一方で近年の我が国の状況は、少子化、都市化、情報化が急速に進展し、子どもの身体を使った遊びの経験値の低下が危惧されていることを再確認した。研究前半の知見を踏まえ、後半では幼児が多様な運動遊びを楽しめるようになることを目的として、プログラムを組み立てた。茨城県のT幼稚園年中・年長児(124名)を対象として運動遊びプログラムを計6回実施した(10月12月)。プログラム終了後、保護者に運動遊びプログラムの効果に関して質問紙調査を行った。調査の結果、運動遊びプログラムを経験することで、子どもの戸外遊びへの興味や関心が高まる可能性のあることが示唆された。生活時間や生活リズムへの影響に関して、今回のプログラムではその効果を確認することはできなかった。また、運動遊びをあまり好まない子どもに対して、本プログラムが有効に作用していない事も認められた。このような子どもたちに運動遊びを楽しんでもらう為の工夫をさらに盛り込んでいく必要性のあることが明らかになった。運動遊びプログラム実施の経過、および質問紙調査の結果を踏まえ、幼児の運動遊びに関して研究業績の多い、柳澤秋孝教授(松本短期大学)、杉原隆教授(東京学芸大学)、岩崎洋子教授(日本女子大学)、吉田伊津美助教授(東京学芸大学)にアドバイスを受け、プログラムの修正を行った。社会の都市化、情報化、少子化が進展する中、子どもが身体を充分に動かして遊ぶ経験の不足が危倶されている。このような状況を鑑み、本研究では、運動遊びをプログラムとして経験(身体を動かして遊ぶ楽しみを味わう経験)することによって子どもの運動遊びへの関心を高めることができるのかについて検討を行った。自ら主体的に運動遊びに取り組む子どもを増やすためには、まずは、子ども自身の運動遊びに対する関心を高めなければならない。本研究では、子どもの身体活動への関心の高まり→遊びへの関わりの多様化→様々な刺激(社会的ルールの遵守、友達とのやりとり等)に触れる機会の増加、といった流れを想定している。そして、このような活動的生活習慣の積み重ねが、子どもの社会性を発達させていくひとつの重要な基盤となるものと考えている。本年度は、幼児を対象とした運動遊びプログラムが子どもの活動欲求へどのような影響を与えるのかについて検討を行った。研究の方法(1)調査対象水戸市のT幼稚園年中児64名、年長児64名、計128名(2)運動遊びプログラムの提供2006年5月7月の間、40分間の運動遊びプログラムを計8回提供した。2006年10月12月の間、40分間の運動遊びプログラムを計5回提供した。(3)活動欲求調査子どもの身体活動欲求を面接法により、2006年5月、2006年10月、2007年3月の3回実施した。活動欲求調査は、幼児の活動欲求調査として用いられている「どっちの遊びがしたいかな」(岩崎ら)を参考とし、研究実施園の現状にあわせて改変したものを使用した。結果運動遊びプログラム開始前に、比較的運動遊びに関心の低い幼児の場合は、運動遊びプログラムを経験することによって、経験前よりも運動遊びへの関心(活動欲求)が高まる可能性が示唆された。

本年度の研究は、子どものための運動遊びプログラムに保護者の養育力を高める要素を加え、「保護者の育ちを含めた運動遊びプログラム」の効果を検討することを目的として行った。具体的には、子どもと保護者がともに遊ぶプログラムの実施、保護者への勉強会の開催、ニュースレター、およびウェッブサイトを媒介とした運動遊びプログラムに関する情報の提供を行った。上記に示した活動を通して「子どもの運動遊びプログラムでの様子」、「運動遊びプログラムの意味」、「運動遊びプログラムの経験を自宅での遊びにどのように繋げることができるか」について保護者の理解を促し、保護者の養育力を高めることを目指した。ニュースレターおよびウェッブサイトを通して提供した情報が、どの程度保護者の養育力に影響を与えているかについて検討を行うため、プログラム実施終了後に保護者を対象とした質問紙調査を実施した。結果として、これらの情報提供は保護者にとって「子どもに外遊びを勧めるのに役立つ」ものであり、「子どもの身体活動の重要性に考えるきっかけ」として作用し、「子どもと一緒に外遊びを行う際の参考になる」といった効果の認められることが明らかになった。今回の研究では、研究の一環として行われた情報提供が、保護者にとって子どもの運動あそびの意味や重要性を認識することに有効である可能性が示唆された。しかしながら、それらの気づきに基づいて、実際に保護者の行動がどの程度変容しているかについて検討することはできなかった。保護者の行動変容を含めてプログラムの効果を検討していくことが今後の課題として認識された。また、親子参加の運動遊びプログラム、保護者対象の勉強会、ニュースレターやウェッブサイトを介した情報提供を有機的に連携させ、「保護者の育ちを含めた運動遊びプログラム」の質を高めていくことも課題のひとつとして認識された。
遺伝子解析による腫瘍と正常組織の放射線感受性評価

60例の原発性肺癌、58例の前立腺癌、9例の転移性脳腫瘍、101例の乳癌(温存術後)、7例の子宮頸癌各患者から、文書による同意を得た上で、遺伝子多型分析のための採血を行った。また3例の肺癌患者からCTガイド下生検によって腫瘍組織を採取した。C3HマウスのSCCVII腫瘍を用いた基礎的検討からは、マイクロアレイ解析のためには30mg以上の腫瘍組織が必要と考えられた。しかしCTガイド下生検ではそれ以上め組織採取が困難のため、計画していたin vitroにおける放射線感受性と増殖能の評価のためのサイトカラシンBアッセイ・微小核形成試験は施行できなかった。各患者はプロトコールにレたがって放射線治療を行って経過観察した。これまでにグレード2以上の放射線肺炎は12%の肺癌患者において認めたが、乳癌患者には認めていない。グレード2以上の皮膚反応は乳癌患者の14%に認めた。前立腺癌患者に対しては7478GyのIMRTを行ったが、これまでのフォローアップ期間中にグレード2以上の直腸出血を5例に認めた。子宮頸癌患者においては、2例にグレード2の直腸出血を認めた。全脳照射を行った患者のうち2例に脳萎縮、1例にMMSEスコアの4以上の下降を認めた。遺伝子多型解析はフロンティア研究センターにて施行し、データを集積中である。近々これらのデータを敢得できる見込みであり、今後臨床経過との対比を行う。35例の原発性肺癌、28例の前立腺癌、8例の転移性脳腫瘍、40例の乳癌(温存術後)、7例の子宮頸癌各患者から、文書による同意を得た上で、遺伝子多型分析のための採血を行った。必要な腫瘍組織の量に関しては、C3Hマウスに移植したSCCVII腫瘍を用いて基礎的検討を行い、マイクロアレイ解析のためには30mg以上の腫瘍組織が必要と考えられた。CTガイド下生検ではそれ以上の組織採取が困難のため、in vitroにおける放射線感受性と増殖能の評価のためのサイトカラシンBアッセイ・微小核形成試験は施行できなかった。各患者はプロトコールにしたがって放射線治療を行って経過観察した。これまでにグレード2以上の放射線肺炎は14%の肺癌患者において認めたが、乳癌患者には認めていない。グレード2以上の皮膚反応は乳癌患者の15%に認めた。前立腺癌患者に対しては7478GyのIMRTを行ったが、これまでの期間内にはグレード2以上の晩期有害事象を認めていない。フォローアップデータがまだ不十分のため、臨床経過との対比は平成18年度の予定である。
人の移動記述データの構造化入力支援手法と移動記述情報の流通に関する研究

人の移動に関する記述データを実空間と関連付け構造化した移動記述情報を収集・共有・活用するための仕組み作り,共有された移動記述情報を解析し活用する手法を開発した.人の移動に関する記述データを実空間と関連付け構造化した移動記述情報を収集・共有・活用するための仕組み作り,共有された移動記述情報を解析し活用する手法を開発した.人の移動に関する記述データ(日記,旅行記やツアーなど)を移動記述データと定義し,様々な形式で散在するデータを,我々が散策や旅行時などの支援情報としての利便性や生産性を向上させる仕組み作りの一環として,移動記述データを実空間と関連付け同一フォーマットで構造化が可能な構造化入力支援手法,構造化された移動記述情報を収集・共有・活用するためのプラットフォームを開発した.1.移動記述情報の収集手法ブログ上の旅行記など構造化入力支援システムで記述された移動記述情報をネット上から自動収集する仕組みを作成した.具体的には,ブログのRSSのURLを指定し,記事を取得しプラットフォームに取り込む手法を作成した.2.移動記述情報タグの自動解析手法RSSの情報から取得した記事を取り込み,挿入された移動記述情報タグを解析する手法を開発し,移動記述情報活用プラットフォームヘモデルスケジュールとして自動登録を行う手法を開発した.3.移動記述情報の可視化手法モデルスケジュールに含まれる位置情報をもとに経路検索サーバより記事内に含まれている場所の緯度経度情報をもとに,移動記述情報の視覚化に関する仕組み開発した.具体的には,位置情報をもとに経路検索エンジンを使用し移動経路を取得.地図上にマッピングを行うとともに,GoogleStreetviewAPIを使用し,移動経路にそったスライドショーを自動作成する仕組みを開発した.4.情報公開制御手法と編集手法移動記述情報は詳細な位置情報を扱うため,利用者のプライバシーを守る観点から,場所やスケジュールを登録する際に,利用者による情報の公開を制御する仕組みを開発した.また移動記述情報の再利用性を向上させるために,プラットフォーム上に共有されているモデルスケジュールをもとに,必要な部分だけを引用した新規モデルスケジュール作成や場所の順序の編集が行え有効活用できる仕組みを開発した.5.空間辞書配信手法蓄積された場所情報やスケジュール情報を,プラットフォーム内だけではなく,外部アプリケーションに配信し移動記述情報の再利用を広く促すために,APIを作成しXMLでリクエストに応じて情報を配信する仕組みを作成した.人の移動に関する記述データ(日記,旅行記やツアーなど)を移動記述データと定義し,構造化入力支援手法によって移動記述データを実空間と関連付け同一フォーマットで構造化された移動記述情報を収集・共有・活用するための仕組み作り,共有された移動記述情報を解析し個人の行動に合わせた情報推薦手法の研究を行った今年度は構築した移動記述情報プラットフォームに実データを収集し,解析し,利用者それぞれに合わせた有益な情報を還元できる手法の研究を行った.1.移動記述データの収集京都エリアを対象に,被験者に旅行記を作成してもらい,本研究の構造化入力支援システムを使用して移動行動の記録および構造化を行った,記述された日記データなどは移動記述情報活用環境に集約され,移動記述情報として一定形式に自動的に変換を行った.また個人の旅行記だけではなく,旅行雑誌に掲載されているモデルプランや旅行会社の提供するツアーデータ,地方自治体や観光局が提供する観光プラン,観光バスやタクシーが提供するモデルコースなどの実際に提供されている移動記述データを440件収集し,移動記述情報として共通の一定形式に変換を行い,移動記述情報活用環境に蓄積を行った.2.利用者にあわせた入力候補値表示蓄積された移動記述情報を解析し,利用者の参照数の多い順や個人の過去の訪問数をもとに,利用者にあわせて構造化入力支援システムの入力候補値をソートすることにより,入力システムの操作時間を3倍から4倍に向上することができた.3.利用者にあわせた訪問場所推薦手法利用者の経路選択についての分析や場所情報推薦を行うため,N-gramによって移動記述情報に含まれる隣り合う場所間の共起関係を求めた.また場所毎に共起関係を集計し,各場所に「どこから訪れる人が多く,どこへ行く人が多いのか」を解析した.その結果を利用し,開始場所を指定し共起関係の強い場所を選択していくことによってモデルスケジュール案を示す手法を作成した.以上のように,移動記述データを一定形式で位置情報を付与し構造化を行い集積し共有する仕組み作りを行ったことで,我々の日常の文章入力や移動行動を支援することに活かすことができた.
過食症に対する遠隔認知行動療法のランダム化比較試験による安全性と有効性の検証

神経性過食症に対する有効な薬物療法はなく、英国National Institute forHealth and Clinical Excellence(NICE)のガイドラインでは精神療法が治療の第一選択となっている。千葉大学子どものこころの発達教育研究センターで行った、神経性過食症25名に対する過食と自己誘発嘔吐の合計回数の減少を目的とした週1回50分x16回の認知行動療法において、患者の40%が完全寛解し(過食症の診断を満たさなくなった)、15%がを部分寛解を認めた(Setsu et al. 2018)。英国のモーズレイモデル「過食症サバイバルキット」に基づき千葉大学で作成したマニュアルを用いた。本研究は、同様のマニュアルを用いて、過食症の認知行動療法を遠方の患者にも提供できるよう自宅でテレビ電話を用いた遠隔の認知行動療法を行うものである。本研究に先立ち、2018年10月2019年3月、過食症の遠隔認知行動療法の安全性を検証するためにシングルアーム試験を行っており、県内外から7名がエントリーし、有害事象の報告はなく終了している。結果は現在解析中である。本研究は、対照群を設けた非盲検ランダム化比較試験であり、介入効果検証を行う。H30年度は、実施計画書の作成、マニュアル整備等を行い、現在、当大学倫理審査委員会にて承認されている。本研究は、介入群16名、対照群16名を予定し、主要評価項目は、過食と自己誘発嘔吐の合計回数とし、介入前後の差を比較する。副次評価項目は、Autism-Spectrum Quotient(AQ)スコアで、治療効果を自閉スペクトラム症傾向の有無で検討する。H31年5月からリクルートを開始する。倫理委員会の承認を得るのに予想以上に時間がかかってしまった。H31年5月からリクルートを開始し、エントリー後は速やかに認知行動療法を開始していく。今年度は研究計画書の作成に予定以上に時間を要し、リクルートが遅れ謝金の支払いが発生しなかったため、来年度、謝金として使用して行く予定である。
突然変異誘導因子AIDによる皮膚・頭頚部発癌と免疫監視による抑制機構

免疫細胞が腫瘍の抑制に関与しているかを検討するために、我々が確立した新たな皮膚癌モデルマウス(AIDトランスジェニックマウス)を免疫不全マウスと交配し、皮膚癌の発症頻度を検討した。その結果、交配前のマウスと比較して、免疫不全マウス背景のAIDトランスジェニックマウスは皮膚癌の発症頻度が増大する事が判明した。この事は、免疫不全マウスにおいて欠損しているT細胞が皮膚癌の発症抑制に関与している可能性を示しており、T細胞のどのサブセットが皮膚癌抑制に有効であるかをさらに検討する課題を得た。また、AIDトランスジェニックマウスにDMBAとTPAを用いた化学皮膚発癌を適用したところ、皮膚癌発症頻度のさらなる上昇を認め、また興味深い事に、DMBAあるいはTPA単独においても皮膚癌の発症を認め、AIDはDMBAによるinitiationとTPAによるpromotionのいずれをも代替し得る事が判明した。この事は、これまで一般的に考えられてきた多段階発癌という概念において、AIDが各段階において発癌に関与し得る事を示唆する結果となった。また、内在性AIDの発現が皮膚癌の発症に寄与するかどうかを検討するために、AID欠損マウスにDMBとTPAを用いた化学皮膚発癌実験を適用したところ、野生型と比較して、AID欠損マウスにおいて有意に皮膚腫瘍数の減少が見られた。TPA刺激によってAIDの発現上昇が見られる事から、AIDは刺激依存的に発現上昇し、皮膚癌の発症へ関与し得る事が示唆された。また、AIDトランスジェニックマウスにおいては、長期観察により頭頚部癌も自然発症する事が判明した。AIDトランスジェニックマウスに4NQOを用いた口腔化学発癌モデルを適用したところ、口腔腫瘍の発症頻度が増大した。この事より、皮膚癌と同様に、口腔の扁平上皮細胞においてもAIDは発癌に寄与し得る事が判明した。本年度はこれまでに未解決の事項、また新たに生じた検討課題について、目標の完成を目指して研究を行った。これまでに得られた結果を国際学会にて発表を行い、現在、学術雑誌へ投稿準備中である。我々が確立したモデルマウスの検討により、AIDは皮膚・頭頚部癌の促進因子である事が判明した。今後は、ヒトの皮膚・頭頚部癌におけるAIDの関与についてより詳細に検討するために、より多くの症例数を集積していく必要がある。癌研究において疾患モデル動物はヒトの疾患の病態解明や、薬剤および診断方法の開発等に必要不可欠である。しかし、既存の皮膚癌モデル動物は癌の発生過程や遺伝子変異のいずれもがヒトとやや異なり、ヒトの病態と酷似するモデル動物が存在しない。癌という病態を短期間で発症させるモデル動物を得るには、遺伝子改変動物の作成が非常に有効であるが、今回我々は従来の様な癌遺伝子や癌抑制遺伝子を利用した遺伝子改変ではなく、免疫抗体のレパートリーを飛躍的に増加させるAIDという酵素に着目し、AID遺伝子を利用した遺伝子改変マウスを作成した。AIDは本来Bリンパ球に特異的に強く発現し、抗体遺伝子DNAの編集を行い、無数とも言える病原菌や外来抗原に対応すべく無数の抗体の鋳型を作成する。この事によって、進化的にAID遺伝子が維持保存されているヒトを含む多くの種の脊椎動物は、無数とも言える抗体の多様性を生み出し、精緻な免疫反応を営む事ができる。AIDは経時的に突然変異を導入し蓄積していく事が抗体遺伝子領域の解析より分かっている。また抗体遺伝子のみならず、他の様々な遺伝子にも変異を導入する事が判明している。よってAID遺伝子を皮膚に高発現させる様に遺伝子操作した遺伝子改変動物は、皮膚細胞において遺伝子変異が蓄積して前癌病変から多段階過程を経て癌発症へ繋がる可能性があり、ヒトの皮膚癌と類似したモデル動物となる事が期待される。具体的には、遺伝子改変技術を用いて表皮に強く発現しているケラチン遺伝子領域下にAID遺伝子を組み込み、皮膚特異的に強制的にAID遺伝子を発現するマウスを作成した。このマウスの観察により、皮膚に腫瘍が発生する事を確認し、発生した皮膚癌検体の病理学的解析、発現解析、遺伝子変異解析を行ったところ、ヒト皮膚癌と共通した所見を得、新たな皮膚癌モデル動物を確立する事ができた。AIDは生理的にBリンパ球に強く発現するが、他の細胞における発現は詳細に検討されていなかった。そこで、扁平上皮に内在性AIDの発現が認められるかどうか、ヒトのSquamous Cell Carcinoma (SCC)細胞株およびヒト初代培養ケラチノサイトを用いて検討を行った。その結果、AIDはSCC細胞株およびヒト初代培養ケラチノサイトにおいても発現を確認する事ができた。また同時に、効率よくAIDを発現誘導できるサイトカインや外来性刺激因子の検索を行ったところ、様々な炎症性サイトカイン等の刺激によってAIDの発現が誘導される事が判明した。この事から、ヒト扁平上皮細胞において、AIDは炎症に伴って刺激依存的に発現が上昇する事が示唆された。また、AIDを強制発現させたTリンパ球や繊維芽細胞において遺伝子変異を引き起こす事は知られていたが、扁平上皮細胞においてもAIDによって遺伝子突然変異が導入されるかどうかを検討した。不死化したヒト表皮角化細胞にAID遺伝子をレトロウイルスにて導入し、既知の癌遺伝子や癌抑制遺伝子に突然変異が誘導されるかどうか検討した。その結果、AID非導入の対照細胞と比較して、AIDを強制発現させた細胞は有意にp53遺伝子に突然変異が導入される事が判明した。

p53遺伝子はヒトの皮膚癌や扁平上皮癌において高い頻度で変異が報告されており、AIDがヒトにおける皮膚・頭頸部癌の発症にも関与し得る事を支持する結果となった。また、ヒト臨床検体を用いて、AIDの発現が認められるかどうかを免疫染色にて検討した。その結果、多くの臨床検体においてAIDの染色性を認め、AIDがヒトの皮膚癌や頭頸部癌の発症に関与し得る事を支持する結果となった。免疫細胞が腫瘍の抑制に関与しているかを検討するために、我々が確立した新たな皮膚癌モデルマウス(AIDトランスジェニックマウス)を免疫不全マウスと交配し、皮膚癌の発症頻度を検討した。その結果、交配前のマウスと比較して、免疫不全マウス背景のAIDトランスジェニックマウスは皮膚癌の発症頻度が増大する事が判明した。この事は、免疫不全マウスにおいて欠損しているT細胞が皮膚癌の発症抑制に関与している可能性を示しており、T細胞のどのサブセットが皮膚癌抑制に有効であるかをさらに検討する課題を得た。また、AIDトランスジェニックマウスにDMBAとTPAを用いた化学皮膚発癌を適用したところ、皮膚癌発症頻度のさらなる上昇を認め、また興味深い事に、DMBAあるいはTPA単独においても皮膚癌の発症を認め、AIDはDMBAによるinitiationとTPAによるpromotionのいずれをも代替し得る事が判明した。この事は、これまで一般的に考えられてきた多段階発癌という概念において、AIDが各段階において発癌に関与し得る事を示唆する結果となった。また、内在性AIDの発現が皮膚癌の発症に寄与するかどうかを検討するために、AID欠損マウスにDMBとTPAを用いた化学皮膚発癌実験を適用したところ、野生型と比較して、AID欠損マウスにおいて有意に皮膚腫瘍数の減少が見られた。TPA刺激によってAIDの発現上昇が見られる事から、AIDは刺激依存的に発現上昇し、皮膚癌の発症へ関与し得る事が示唆された。また、AIDトランスジェニックマウスにおいては、長期観察により頭頚部癌も自然発症する事が判明した。AIDトランスジェニックマウスに4NQOを用いた口腔化学発癌モデルを適用したところ、口腔腫瘍の発症頻度が増大した。この事より、皮膚癌と同様に、口腔の扁平上皮細胞においてもAIDは発癌に寄与し得る事が判明した。当初の年次計画通り順調に研究は進行した。具体的な研究成果としては、AID遺伝子を用いた遺伝子改変マウスの作成および解析により、新規皮膚癌自然発症モデルマウスを確立できた事である。また、ヒト臨床検体の解析を行って得られた知見の一部を関連学会にて発表を行った。昨年度に引き続き、本年度も研究計画に従って着実に研究を遂行した。本年度は特に、AIDがヒトの扁平上皮癌に関与するかどうかを重点に解析を行い、重要な結果を得た。これらの結果を国際学会にて発表を行い、積極的に研究活動を展開した。また、複数の研究助成を受賞する等、本研究プロジェクトに対して国内外より一定の評価を得た。本年度はこれまでに未解決の事項、また新たに生じた検討課題について、目標の完成を目指して研究を行った。これまでに得られた結果を国際学会にて発表を行い、現在、学術雑誌へ投稿準備中である。現在のところ研究計画に変更はなく、予定通り遂行する。
教員研修の効果の評価に関する教育哲学的、文化比較的研究

教員の成長とそれに資する研修のあり方、その効果の評価のあり方について、日本とドイツを比較しつつ、「10年経験者研修」を中心に考察した。教員の成長及び研修の効果は、因果関係的にというよりも物語論的に評価されるべきこと、教員の成長はライフステージとして一般化できる以上に多様であること、その成長には、実践的な課題に即した、自主的に参加できる研修が有効であることを明らかにした。本研究の目的は、教員研修の評価方法について、教育哲学的、文化比較的な観点から検討し、適切な評価方法を探究するとともに、効果的な研修のあり方について考察することである。この目的のもと、平成20年度は以下の3点に関する資料の収集と分析、現地調査を実施した。(1)日本とドイツにおける、教員としての成長・職業能力の向上の実相。(2)日本とドイツにおける、教員研修の体制と内容。(3)教育研究における物語論の援用の実際。このうち(1)については、教師教育学の文献を収集し、分析に着手した。(2)については、富山県教育委員会総合教育センター、およびドイツ連邦共和国ザクセン・アンハルト州教育委員会において、訪問調査、資料収集を実施した。また(3)については、ドイツ連邦共和国・マグデブルク大学のW・マロツキー教授のもとで資料収集、情報交換を行なった。(1)および(3)の作業の結果、職業能力の向上の方向性として、授業実践から組織(学級、学年、学校)経営へという方向性があること、職業能力の実相は、自己や他者からの言葉による描写(物語)に左右されること、などが明らかとなった。また、(2)の作業からは、ドイツ(州によって差はあるが)に比べ日本のほうが教員評価の導入が進んでいること、日本に比べドイツでは選択研修の割合が多いこと、同じく日本に比べドイツでは数値による教員評価(ないしは説明責任)に対して慎重であること(換言すれば、言葉による描写の比重が大きいこと)などが明らかとなった。この目的のもと、平成21年度は以下の2つの作業を行なった。(1)物語論およびシンボル理論にもとづく、教員の成長と研修の効果に関する評価枠組みの設定、(2)教員研修の効果の分析・検討:(1)日本における「10年経験者研修」における現職教員のレポートの分析、(2)ドイツにおける研修の実態調査。このうち、(1)については、昨年度に引き続き教師教育学の文献を収集・検討した。また、物語論的アプローチを用いて人間形成の様相について検討した。(2)については、富山県教育委員会総合教育センター、ドイツ連邦共和国ニーダーザクセン州教育委員会の協力を得て、訪問調査、資料収集を実施した。また、ドイツ連邦共和国・オスナブリュック大学のH・R・ミュラー教授のもとで情報収集を行なった。(1)の作業から、教員の成長とそれに対する研修の効果は、単純な因果関係にもとづくものではなく、自分自身および他人からの事後の振り返りと認知、言葉によるその描写という複雑なメカニズムのなかで生じる出来事であるということが確認された。(2)の作業からは、日本に比ベドイツ(州によって差がある)のほうが体系的な教員研修、教員評価の導入に慎重であること、ドイツに比べ日本の教員のほうが、授業以外の学校での職務(生徒指導、校務分掌、学校間ないしは地域固有の活動や行事等)への対応能力を求められる割合が高いことが確認された。本研究は、教員研修の評価方法について教育哲学的、文化比較的な観点から検討し、適切な評価方法を探究するとともに、効果的な研修のあり方について考察することを目的とする。この目的のもと、平成22年度は以下の2つの作業を中心に研究をまとめた。(1)教員の成長と研修の効果にかんする物語論的な評価方法の検討、(2)日本の「10年経験者研修」における現職教員のレポートの分析、および日本とドイツの10年経験教員に対するインタビュー調査の検討にもとつく、効果的な教員研修のあり方の考察。(1)の作業から、教員の成長とそれに対する研修の効果は、因果関係的に現れてくるものというよりも、自分自身および他人からの事後の振り返りと認知、言葉によるその描写という物語のメカニズムにおいて捉えられるべきものであることが確認された。また(2)の作業からは、(1)日独の教員ともに、教員の成長は個々の教員によってさまざまに異なると理解しており、一般的なライフステージ・モデルだけでは捉えきれないこと、(2)教員の成長に資する研修とは、教員自身が抱える実践的な課題に即した研修であり、また教員自身が内発的、主体的に参加する研修であること、が確認された。なお、日独の相違としては、ドイツの教員のほうが「教員の成長は個々の教員によってさまざまである」と捉える傾向がより強いこと、また同じくドイツの教員のほうが現代的教育課題に対応する研修を求める傾向がより強いこと、などが確認された。
シリコングルマニウム層の格子定数制御による多機能型LSI用バッファ層の創製

Si集積回路の高性能化を実現する多機能LSI用バッファ層の創製を目指し、本年度は外部ストレス印加膜(SiN)による歪導入を検討した。SOI(top Si厚:340nm)基板のtop Si層をパターン加工し、その下部の埋め込み酸化膜の一部をエッチングすることで、Si突起部を有する立体構造を作製した。その後ストレッサーとしてSiN膜(膜厚:200nm)を化学気相堆積(CVD)法により形成した。立体構造の中心付近の歪率を顕微ラマン散乱分光で評価したところ、圧縮歪が印加されていることが判明した。立体構造の長さZを変化したところ、Z増加につれ、歪率が増大するが、Zが6m以上では歪率0.5%で飽和した。これは、立体構造の長さが短いと、それを支えるベース部分のSOI構造に立体構造が拘束されるためと考えられる。次に、歪方向の多様化を目指し、水素導入型CVD法によるストレスソースを検討した。水素導入型SiN(膜厚:200nm)を成膜した立体構造試料の歪率を評価したところ、伸張歪が導入されていることが判った。立体構造の長さZを変化したところ、Z増加につれ、歪率が増大し、Zが8m以上では歪率0.4%で飽和した。これは、SiN膜中に取り込まれた水素原子により、SiNの原子結合が伸張した事に起因すると考えられる。このように導入された伸張歪及び圧縮歪は、ストレスソースを厚膜化する事により、歪率を更に向上可能と期待される。これらの結果は、ストレスソース内の水素量を制御することで、格子定数が可変な多機能LSI用バッファ層を創製できることを示唆する重要な成果である。
脊椎動物の形態形成におけるFgf,Wnt,Shhシグナルの役割とその相互作用

Shh遺伝子は脳及び脊髄の分化、特にそれらの腹側の神経細胞の分化を制御している。我々はshhノックアウトマウスの解析を行い、間脳及び中脳の背側細胞の増殖と生存にShh依存性のシグナル伝達が密接に関与していること、及び間脳ではFgf15がShh依存性に発現して、背側の神経前駆細胞がWntシグナルに反応して増殖と分化する過程を制御していることを明らかにした。2)肺原基の分枝におけるFgfの役割肺の原基となる肺芽は、発生過程で分枝を繰り返して気管支を形づくっているが、その分枝パターンには一定の規則性が認められる。この分枝パターンの形成メカニズムは不明であったが、我々はマウス胎児の肺原基を器官培養し、気管支の分枝を解析した結果、隣接する肺芽の枝どうしがFGF1を消費することによって互いの発育を抑制することが明らかになった。この実験結果に基づき、気管支の分枝形成においてFGF1の低下が側方抑制(lateral inhibition)の効果を持つとする反応-拡散モデルを形成し、肺の器官発生におけるFGFの役割を数理生物学的に明らかにした。BMPは発生において重要な役割を果たすが、その標的遺伝子については不明の点が多い。我々はクロマチン免疫沈降法による遺伝子クローニングにより、Indian hedgehog(Ihh)がBMPシグナリングの標的であること、また、IhhのBMP反応領域がGCリッチなモチーフを持ち、これがSmad4と結合することを明らかにした。Ihhの発現はBMPの濃度勾配による制御を受けていると考えられる。1)肺原基の分枝過程におけるFGFの役割我々は胎齢11.5日マウス胎児の肺原基をマトリゲルの中で培養し、in vitroで肺の分枝を起こさせる培養系を開発した。肺の分枝にはFGF蛋白の関与が示唆されていることから、培地中のFGF濃度を変え、あるいは2個の肺原基を共培養することにより、分枝とFGFの関連を調べた。その結果、FGF濃度の低い領域では分枝が抑制され、両者の間に相関が認められた。この結果に基づき、FGFの低下が分枝を抑制するとする反応-拡散モデルを考案し、このモデルが肺の分枝現象をよく説明することを証明した。2)脳の分化に及ぼすShh分子の役割Sonic hedgehog(Shh)遺伝子のノックアウトマウスを観察したところ、脳の発育が障害され、特に視床の形成に特徴的な異常が見出された。この病理発生メカニズムが不明であるため、ノックアウトマウス胎児の脳をin vitroで器官培養し、Shh遺伝子や関連するFGF遺伝子を強制発現させて分化がどのように修飾されるかを観察している。13年度には実験系を確立し、視床を構成する細胞を識別するマーカーを探索した。一方、脳の特徴的な奇形を主徴とする全前脳胞症(holoprosencephaly)の一部の原因としてShh遺伝子の変異が示唆されているので、京都大学医学研究科附属先天異常標本解析センターに所蔵される全前脳胞症ヒト胚子の症例を観察し、本奇形の発症に関与する遺伝子異常と環境要因の関わりについて考察し、論文にまとめた。(a)Shh遺伝子は、脳と脊髄の全長において、腹側の神経細胞の分化を誘導する重要な分子である。一方、背側の分化は一般にShh非依存性と考えられている。我々はShhノックアウトマウスの胎児を解析し、間脳と中脳におけるcyclin D1の発現と背側神経管の分化にShhが必要であることを明らかにした。この結果から、間脳及び中脳の背側細胞の増殖と生存にShh依存性のシグナル伝達が関与していると考えられた。また、間脳ではFgf15がShh依存性に発現することから、Fgf15が背側の神経前駆細胞の増殖と分化に関与していることが明らかになった。(b)全前脳胞症(holoprosencephaly)は前脳の左右の分割が障害されて起こる重篤な脳奇形である。