hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血液細胞-血管内皮相互反応制御による眼微小循環疾患の病態解明と新治療法の開発

糖尿病網膜の微小循環におけるスタチンの効果について検討した。スタチンは、糖尿病で亢進する白血球の血管内皮への接着、白血球の網膜組織への集積、ICAM-1及びVEGFの発現、血管透過性のすべてを抑制した。以上から、高脂血症治療薬であるスタチンに、糖尿病網膜症発症予防効果が示唆された。網膜虚血再灌流障害に対する高血圧の影響について検討した。高血圧ラットでは、虚血再灌流後の網膜への白血球集積、血管内皮への接着が亢進し、虚血再灌流時の組織障害が増悪していた。ICAM-1の発現は高血圧ラットで有意に亢進し、Superoxide dismutase(SOD)投与によって、虚血再灌流時の網膜障害が有意に抑制された。酸化ストレスが、高血圧による網膜虚血再灌流障害の増悪機序であることが示唆された。マウスの網膜微小循環において、血管外に遊走した白血球の網膜内での動態について三次元的に観察する実験系を開発した。ぶどう膜炎モデルマウスを作製し、白血球の網膜血管外への遊走を観察したところ、白血球は網膜の三層ある毛細血管網のうち、網膜表面から数えて第二層および第三層の毛細血管網から血管外に遊走し始め、血管外へ遊走した白血球は全て、網膜外層へ向かって移動して行った。網膜組織内での白血球の遊走速度は2μm/時であった。糖尿病黄斑浮腫に対するステロイドの硝子体内投与の奏効機序について、白血球-血管内皮相互反応の観点から検討した。糖尿病ラットにデキサメサゾンの硝子体内投与を行ったところ、糖尿病で増加する網膜毛細血管床に捕捉される白血球数、網膜血管漏出度、網膜におけるICAM-1の発現のすべてが減少した。以上から、ステロイド硝子体内投与による糖尿病黄斑浮腫の改善機序は、ICAM-1を介した網膜微小循環における白血球捕捉を減少させることによる血液-網膜関門破綻の抑制である可能性が示唆された。(1)糖尿病モデルラットを作製し、網膜微小循環における白血球動態を詳細に検討した後、高脂血症治療薬であるスタチンに、血中脂質降下作用以外の効果を見出すべく、糖尿病網膜の微小循環におけるスタチンの効果について検討した。糖尿病において、網膜微小循環における白血球の捕捉は亢進していた。スタチン投与は、非投与群に比べて、白血球の血管内皮への接着を有意に抑制し、白血球の網膜組織への集積も抑制した。糖尿病網膜においては、ICAM-1、VEGFの発現が共に亢進していたが、いずれもスタチン投与によって抑制された。白血球表面のICAM-1レセプターの発現も糖尿病において亢進していたが、スタチン投与によって抑制された。更に、糖尿病網膜において亢進する血管透過性もスタチン投与によって抑制された。(2)マウスの網膜微小循環において、血管外に遊走した白血球の網膜内での動態について三次元的に観察する実験系を開発した。エンドトキシン誘発ぶどう膜炎(EIU)モデルマウスを作製し、網膜内に遊走した白血球をflat-mountに展開した上で蛍光顕微鏡下に観察した後、Confocal顕微鏡を用いた三次元撮影によって白血球の網膜血管外への遊走を立体的に観察した。

白血球は網膜の三層ある毛細血管網のうち、網膜表面から数えて第二層および第三層の毛細血管網から血管外に遊走し始めていた。血管外へ遊走した白血球は全て、網膜外層へ向かって移動して行った。網膜組織内での白血球の遊走速度は10μm/時であった。(3)網膜虚血再灌流障害に対する高血庄の影響について検討した。自然発症高血圧ラット(SHR)に視神経結紮による網膜虚血再灌流障害を作製し、網膜伸展標本上での蛍光標識した白血球の血管内皮への接着状態及び網膜微小循環への集積、ICAM-1の発現、Superoxide dismutase(SOD)の効果について検討した。高血圧ラットでは、虚血再灌流後の網膜への白血球集の積、血管内皮への接着が亢進し、虚血再灌流時の組織障害が増悪していた。ICAM-1の発現は高血圧ラットで有意に亢進し、SOD投与によって、虚血再灌流時の網膜障害が有意に抑制された。糖尿病黄斑浮腫に対するステロイドの硝子体内投与の奏効機序について、白血球-血管内皮相互反応の観点から検討した。糖尿病ラットを作製し、糖尿病発症3週間後にデキサメサゾンの硝子体内投与を行った。糖尿病群において網膜毛細血管床に捕捉される白血球数は増加していたが、デキサメサゾンの硝子体内投与により31.6%(P=0.0001)減少した。糖尿病群において悪化した網膜血管漏出度も同様に、デキサメサゾンの硝子体内投与により61.1%(P<0.01)改善した。また、糖尿病群において網膜のICAM-1の遺伝子発現および蛋白量は増加したが、デキサメサゾンの硝子体内投与によりそれぞれ70.0%(P<0.0001)、56.4%(P=0.0003)抑制された。これらの結果により、ステロイド硝子体内投与による糖尿病黄斑浮腫の改善機序は、ICAM-1を介した網膜微小循環における白血球捕捉を減少させることによる血液-網膜関門破綻の抑制である可能性が示唆された。糖尿病網膜症に対する網膜光凝固による黄斑浮腫の増悪に、トロンビンの選択的阻害剤であるアルガトロバンが有効かどうか、ラット網膜における網膜光凝固後の非凝固網膜の白血球循環動態を評価することにより検討した。ラット網膜約半周を、アルゴンレーザーを用いて光凝固を行った。光凝固直前に浸透圧ポンプを用いてアルガトロバンを腹腔内持続投与した。アルガトロバン投与群において、光凝固後18時間後の白血球ローリングは46.6%(P<0.01)にまで抑制され、光凝固24時間後の集積白血球数は51.4%(p<0.01)にまで抑制された。またアルガトロバン投与群において、光凝固後に亢進する網膜におけるP-selectinおよびICAM-1の遺伝子発現は有意に抑制され(p<0.05)、網膜血管漏出も有意に抑制された(p<0.05)。以上の結果により、トロンビンの選択的阻害剤であるアルガトロバンは、網膜光凝固後の非凝固網膜における白血球-血管内皮相互反応を減弱させることによって、光凝固後にみられる網膜血管透過性亢進を抑制する可能性があり、糖尿病網膜症に対して行う網膜光凝固術後にしばしばみられる黄斑浮腫の増悪を予防する可能性が示唆された。
細胞内カルシウムスパーク現象の分子メカニズムの研究

ラットあるいはモルモットの単離心室筋細胞にカルシウム蛍光プローブfluo-3を取り込ませ、高速走査型共焦点レーザー顕微鏡でビデオレイト(30画像/秒)で細胞内カルシウムイオンを画像化すると、多くの細胞の細胞質領域で、静止状態にもかかわらずノイズ状の小さな上昇が検出された。そこで顕微鏡の走査領域を1/8に絞り、時間分解能を8倍高めて画像取得すると(バンドスキャン)、この小さな上昇はノイズではなくカルシウムイオン濃度上昇であることが明らかとなった。即ち上昇は直径約2μmの領域で生じ、約10msecでピークに達し、3040msecで静止レベルまでもどる小さな領域の極めて速い上昇であることが画像化され、いわゆるカルシウムスパークであることが明らかとなった。スパークは細胞質領域全域にわたってランダムに生じ、蛍光強度の上昇の程度は一つ一つのスパークで異なるものの、時間経過はほとんど同じであった。このカルシウムスパークは、細胞をカルシウムアンタゴニストのニカルジピン3.0μM等で処置しても、頻度および時間的空間的パターンとも変化はなかった。一方、ライアノジン1.0μMを処置すると、消失した。さらにイソプロテレノール1.0μM処置では頻度はほとんど変化しなかったが、上昇の幅が大きくなり、同様な効果は10μMのフォルスコリン処置でも観察された。これらの結果から、(1)スパークは細胞内カルシウムイオン貯蔵部位からの一定単位のカルシウムイオン放出現象である、(2)この放出は細胞内サイクリックAMPの上昇によって増強されうる、ということが示唆された。続いて、画像取得にあたって走査をX軸方向のみにして(ラインスキャン)、時間分解能を約70μsecにして画像を得た。ラインスキャンで画像取得すると、約4msecの時間分解能のバンドスキャンによる画像化では困難であった電気刺激によるカルシウムイオン上昇(スパイク)の立ち上がり相の解析が可能となる。画像化されたスパイクをみると、細胞を長軸方向に走査した場合、細胞全体にわたって約2μmの周期的間隔でカルシウムイオン濃度上昇が生じている様子が上昇の立ち上がり相からみてとれ、さらに直前に比較的上昇の大きなカルシウムスパークが生じている部位では、上昇が遅れて生じることが明らかとなった。この結果から、スパーク現象が、生理的な興奮収縮連関におけるカルシウムイオン濃度上昇の一単位をなすことが示唆された。ちなみに、肝細胞、平滑筋細胞、海馬細胞等では、このような速いスパーク状のカルシウムイオンの上昇は観察されなかった。
感音性難聴者における内耳障害の言語認知に及ぼす影響

ヒトの中枢での言語認知に関わる脳活動を評価するため、視覚言語刺激とそれに続く発語に書関わる事象関連脳磁場を記録した。視覚刺激として長方形と漢字3種を用い、それぞれの刺激に対して、黙読、無意味言語発語、有意味言語発語といった課題を与えた。漢字刺激に対する反応は、後頭葉において約100msの潜時ですでに長方形に比して大きかった。これは、視覚野においてすでに漢字に対する情報処理の最初の段階が起こっていることを示唆する。続いて150500msの潜時で、側頭・頭頂・後頭葉境界部のおそらく角回と思われる部位でも、同様に長方形に対する反応が長方形に対してより大きくなっていた。この部分は、いわゆるウェルニッケ野の一部と考えられ、漢字の言語処理に関わる脳活動が起こっている可能性が示された。また、一部の被験者では、250ms以後に前頭葉でも同じ様な現象が認められ、前頭葉(おそらくブローカ野)の活動が、漢字刺激の場合のみ賦活されることが示された。これは、発語時のみならず、黙読に際してもブローカ野が活動する事を示すものと考えられた。発語に関わる脳磁界は、約500msの潜時で同時に3つの等価電流双極子が推定される者があり、それらはそれぞれ補足運動野と両側の運動野に求められた。このことから、今回の発語に際しては運動野と補足運動野の活動がほぼ並行して起こっていることが示された。さらに、個人差が大きいものの、150ms以前の早い潜時で、後頭葉のみならず前頭葉や側頭葉においても反応がみられる者があり、このことから、言語の並列処理の可能性が示唆された。
文字列の非可換位相半群上の確率・統計理論とそれらの環境再生生物工学への応用

アルファベットA上の文字列の非可換位相半群A*には、これまで実数の集合R上の正規分布や自然数の集合N上の2項分布のようなパラメトリックな分布は導入されていなかった。Koyano, H., Hayashida, M., and Akutsu, T., arXiv:1411.6471 [math.ST]では、その混合モデルを用いて、ある環境中のDNA配列の集団にその環境から掛かる淘汰圧の分布を表すよう設計されたLaplace様分布という確率分布をA*上に導入し、その基本的な性質を調べることから始めて、その混合モデルのパラメーターを推定する方法を開発し、それに対して数理的基礎付けを与え、数値実験を行ってその有効性を確かめた。また、上述の研究の結果と、拡散方程式をモチーフにして、A*上で、1つの環境中の生物群集が持つDNA配列の集団が、配列中に確率的に起こる突然変異と、周囲の環境から掛かる淘汰圧の下で時間発展していく様子、すなわちDNA配列の集団の進化を記述する偏微分方程式を導出したKoyano, H. and Yano, K., arXiv:1406.0597 [q-bio.PE]の結果を組み合わせて、アブラナ科の植物の周辺環境中の微生物群集から収集された16SリボソームRNA遺伝子配列の環境標本を用いたシミュレーション研究に取り組み、1つの環境中の生物群集が持つ配列の集団のダイナミクスをコンピューターの中で徐々に再現できるようになってきた。これらの研究の結果に基づき、現在、1つの環境中の微生物群集のダイナミクスを、それが持つ配列の集団に掛かる淘汰圧を人工的に変化させることにより、集団が各時刻で(例えば、汚染物質の分解という点で)最適な組成を持つように制御する理論を構築する研究に取り組んでいる。次に、理論モデルの構築に着手した。モデルの定式化を終え、現在その性質を数学的に調べている。更に、モデルに含まれるパラメーターの推定方法を開発する研究を行った。モデルの構築よりこの研究の方が先に終わり、論文にまとめて学術誌に投稿され、現在査読されているところである。arXivでは、プレプリントKoyano, H., Hayashida, M., and Akutsu, T., Optimal string clusteringbased ona Laplace-likemixture and EM algorithm ona set of strings, arXiv:1411.6471[math.ST]が既に公開されている。昨年度は勤務先の異動があり、それに多くの時間を取られてしまったことと、定式化した理論モデルの数学的な解析が、予想以上に多くの予備的な定理や方法の準備を必要としたため、研究の進行が当初の計画より少し遅れている。昨年度は、一昨年度に続き、2年連続で勤務先の異動があり、それに多くの時間を取られてしまったため、研究の進行が当初の計画より少し遅れている。しかし、上の研究実績の概要の欄でも述べたように、今年度に行う予定であった研究のうち昨年度に実行できた部分もあるため、今年度は研究の環境を整備して、遅れを取り戻したい。現在の研究室は研究に多くの時間を使えるため、今年度に遅れを取り戻したい。学術誌に投稿していた原稿が昨年度中に受理に至らず、その掲載費として計上していた予算を執行できなかった。また、研究結果の発表を目指して応募した1月の国際会議において応募原稿が受理されず、その旅費として計上していた予算を執行できなかった。(理由)学術誌に投稿していた原稿が昨年度内に受理に至らず、その掲載費として計上していた予算を執行出来なかったため。また、研究成果の発表を目指して応募していた国際会議において応募原稿が受理されず、その旅費として計上していた予算を執行出来なかったため。(使用計画)今年度に論文の出版費と国際会議において研究発表を行うための旅費として使用する予定である。
仮想通貨Bitcoinにおける取引履歴の解析による使用目的の識別と関連性の解明

Bitcoinは,Bitcoinアドレスと呼ばれる個人と一切紐付けのない``口座''間で送金が可能な匿名性のある仮想通貨として普及している.しばしばこの匿名性は,マネーロンダリング,違法商品を扱うマーケットプレイスでの決済手段,高利息投資ブログラムと呼ばれる投資詐欺などに悪用されている.そこで犯罪フォレンジクスの観点からBitcoinの取引履歴を解析する手法について取り組んだ.まず高利息投資ブログラム,および違法商品を扱うマーケットプレイス運営者が管理するBitcoinアドレスを収集し,それらの取引履歴の特徴を抽出し,教師あり機械学習にて学習・識別を行い,識別精度を評価した.その結果,高利息投資ブログラムの識別に関しては,偽陽性率を5%程度に抑えつつ,約95%の識別精度が得られることがわかった.さらに,マネーロンダリング,ギャンブル,高利息投資ブログラムなどの計7種のクラスに対して多クラス識別を行い,約73%の正答率で識別できることがわかった.また既存手法は静的な解析がほとんどであり,動的,すなわち時系列解析の手法は例が見られない.そこでBitcoinアドレスの取引履歴に対して時系列解析ならびに異常検知を行う手法を提案した.提案方式の有効性を示すため,2013年に米国SEC (Security and Exchange Commission)に告発されたPirate@40の投資詐欺に対し提案手法を適用し,取引から算出された異常スコアが実際に起きたイベント時に高くなる傾向があるかを明らかにした.当初の初年度の目標は,(i) Webサイトからサービス・犯罪に用いられているBitcoinアドレスの収集,(ii)得られた各サービス・犯罪のBitcoinアドレスに対し,取引の特徴抽出, (iii)特定のクラスに限定した二値識別を目標としていたが,実際には上記の目標に加え,取引の時系列解析に関する研究に着手し,有効な結果が得られたため.各サービス・犯罪間にどのような関係があるのかを解明するために,どのようなサービス間でBitcoinの送受が行われているかを調査する.具体的には,収集した一連の取引履歴から送金/受領の関係にあるBitcoinアドレスを抽出し,これらの関係のあるBitcoinアドレスからソーシャルグラフを構成する.これにより,例えばHYIPで不正に収集したBitcoinがその後ギャンブルやマーケットプレイスでの決済に用いられる傾向がある,などといったサービス・犯罪間の関係性・類似性を解明する.さらに,ホモフィリーと呼ばれる,属性・傾向の似た者同士がソーシャルネットワーク上でより近接した関係にあるという性質が,Bitcoinのアドレス間においても見られるのかを明らかにする.例えばHYIPの運営者のBitcoinアドレス同士はグラフ上で近くに存在するのかといったことや,どの使用目的がHYIPと近接しているかといった性質を解明する.Bitcoinは,Bitcoinアドレスと呼ばれる個人と一切紐付けのない``口座''間で送金が可能な匿名性のある仮想通貨として普及している.しばしばこの匿名性は,マネーロンダリング,違法商品を扱うマーケットプレイスでの決済手段,高利息投資ブログラムと呼ばれる投資詐欺などに悪用されている.そこで犯罪フォレンジクスの観点からBitcoinの取引履歴を解析する手法について取り組んだ.まず高利息投資ブログラム,および違法商品を扱うマーケットプレイス運営者が管理するBitcoinアドレスを収集し,それらの取引履歴の特徴を抽出し,教師あり機械学習にて学習・識別を行い,識別精度を評価した.その結果,高利息投資ブログラムの識別に関しては,偽陽性率を5%程度に抑えつつ,約95%の識別精度が得られることがわかった.さらに,マネーロンダリング,ギャンブル,高利息投資ブログラムなどの計7種のクラスに対して多クラス識別を行い,約73%の正答率で識別できることがわかった.また既存手法は静的な解析がほとんどであり,動的,すなわち時系列解析の手法は例が見られない.そこでBitcoinアドレスの取引履歴に対して時系列解析ならびに異常検知を行う手法を提案した.提案方式の有効性を示すため,2013年に米国SEC (Security and Exchange Commission)に告発されたPirate@40の投資詐欺に対し提案手法を適用し,取引から算出された異常スコアが実際に起きたイベント時に高くなる傾向があるかを明らかにした.当初の初年度の目標は,(i) Webサイトからサービス・犯罪に用いられているBitcoinアドレスの収集,(ii)得られた各サービス・犯罪のBitcoinアドレスに対し,取引の特徴抽出, (iii)特定のクラスに限定した二値識別を目標としていたが,実際には上記の目標に加え,取引の時系列解析に関する研究に着手し,有効な結果が得られたため.各サービス・犯罪間にどのような関係があるのかを解明するために,どのようなサービス間でBitcoinの送受が行われているかを調査する.具体的には,収集した一連の取引履歴から送金/受領の関係にあるBitcoinアドレスを抽出し,これらの関係のあるBitcoinアドレスからソーシャルグラフを構成する.これにより,例えばHYIPで不正に収集したBitcoinがその後ギャンブルやマーケットプレイスでの決済に用いられる傾向がある,などといったサービス・犯罪間の関係性・類似性を解明する.さらに,ホモフィリーと呼ばれる,属性・傾向の似た者同士がソーシャルネットワーク上でより近接した関係にあるという性質が,Bitcoinのアドレス間においても見られるのかを明らかにする.例えばHYIPの運営者のBitcoinアドレス同士はグラフ上で近くに存在するのかといったことや,どの使用目的がHYIPと近接しているかといった性質を解明する.初年度の研究成果のうち2件を国際論文誌IEEE Accessに投稿中であり,これらの掲載料を考慮に入れている.さらに,現在執筆中の国際会議原稿に関して,採択された場合の旅費ならびに学会参加費が必要となる.また次年度取り組む予定のグラフ解析に関しては,より大規模かつ高速に処理可能なワークステーションを購入予定である.
哺乳類の発情行動を制御するGnRHニューロンの同定

視床下部に局在する性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)ニューロンは、雌では発情期に下垂体からのホルモン分泌を促し排卵を誘起すると同時に、雄を受入れる発情行動の発現にも関与すると考えられている。しかし、GnRHという同一のペプチドが内分泌と発情行動という異なる生理現象を協調的に調節する機構については不明である。本研究では、性腺刺激ホルモン分泌を調節するGnRHニューロン群と発情行動の発現に関与するGnRHニューロン群が、それぞれ別の制御系によりコントロールされているとの仮説を立て、GnRHニューロンを起点としたホルモン分泌調節機構と発情行動調節機構が協調的に機能するメカニズムを探る。本研究は、性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)ニューロン群がどのような支配のもとに発情行動を制御するのか明らかにし、発情行動に問題を有する家畜の原因解明や治療法開発に資する基礎的知見を提供することを目的としている。視床下部に局在するGnRHニューロンは、雌では発情期に下垂体からのホルモン分泌を促し排卵を誘起すると同時に、雄を受入れる発情行動の発現にも関与すると考えられている。本研究は、性腺刺激ホルモン分泌を調節するGnRHニューロン群と発情行動の発現に関与するGnRHニューロン群が、それぞれ別の制御系によりコントロールされているとの仮説を立て、GnRHニューロンを起点としたホルモン分泌調節機構と発情行動調節機構が協調的に機能するメカニズムを探る。本研究では、性腺刺激ホルモン分泌を調節するGnRHニューロンと発情行動に関与するGnRHニューロンをcatFISH法を用いた染色により、それらの局在を明らかにする計画である。catFISH法に用いる活性化マーカーとしてc-Fos mRNAおよび転写直後のc-Fos mRNA前駆体を染め分ける必要がある。今年度は、c-Fos mRNAおよびc-Fos mRNA前駆体のcRNAプローブの作成およびin situ hybridizationによる検出法を確立した。また、GnRH分泌を強力に促すキスペプチンの抹消投与後に脳を採取し、GnRHおよびc-Fos mRNAの染色を行ったところGnRHニューロンの活性化をc-Fos mRNAによって検出することもできた。今後はキスペプチン欠損(Kiss1 KO)ラットを本学施設に導入し、発情行動時に活性化するGnRHニューロンの局在を明らかにしていく計画である。本研究では、性腺刺激ホルモン分泌に関与するGnRHニューロンと発情行動の発現に関与するGnRHニューロンが同一のニューロン群によるものか否か明らかにする必要がある。行動発現時とホルモン分泌時に活性化したGnRHニューロンをcatFISH法により染め分ける計画である。今年度は研究室が設置された初年度であったため、各種実験系の確立に時間を要したが、本研究の肝となるc-Fos mRNAおよび転写直後のc-Fos mRNA前駆体のin situ hybridizationによる染色法を確立することができた。また、キスペプチンの抹消投与によってc-Fos mRNAがGnRHニューロン上に発現することも確認できた。今後は、キスペプチンをコードするKiss1遺伝子を欠損したKiss1 KOラットを本学施設にて飼育予定である。Kiss1 KOラットの性腺刺激ホルモン分泌は強力に抑制されている。そのため、性腺刺激ホルモン分泌に関与するGnRHニューロンの活動も抑制されている。次年度は、Kiss1 KOラットの雌が発情行動としてロードシスを発現するときに神経活動が活発になったGnRHニューロンを、発情行動に関与するGnRHニューロンとして同定する計画である。また、キスペプチンを外因的にKiss1 KOラットへ投与し、性腺刺激ホルモン分泌に関与するGnRHニューロン群の局在をc-Fos染色により明らかにする計画である。最終的には同一個体において、発情行動に関与したGnRHニューロンと性腺刺激ホルモン分泌に関与したGnRHニューロンを明らかにすることを目指す。

本研究では、性腺刺激ホルモン分泌を調節するGnRHニューロンと発情行動に関与するGnRHニューロンをcatFISH法を用いた染色により、それらの局在を明らかにする計画である。catFISH法に用いる活性化マーカーとしてc-Fos mRNAおよび転写直後のc-Fos mRNA前駆体を染め分ける必要がある。今年度は、c-Fos mRNAおよびc-Fos mRNA前駆体のcRNAプローブの作成およびin situ hybridizationによる検出法を確立した。また、GnRH分泌を強力に促すキスペプチンの抹消投与後に脳を採取し、GnRHおよびc-Fos mRNAの染色を行ったところGnRHニューロンの活性化をc-Fos mRNAによって検出することもできた。今後はキスペプチン欠損(Kiss1 KO)ラットを本学施設に導入し、発情行動時に活性化するGnRHニューロンの局在を明らかにしていく計画である。本研究では、性腺刺激ホルモン分泌に関与するGnRHニューロンと発情行動の発現に関与するGnRHニューロンが同一のニューロン群によるものか否か明らかにする必要がある。行動発現時とホルモン分泌時に活性化したGnRHニューロンをcatFISH法により染め分ける計画である。今年度は研究室が設置された初年度であったため、各種実験系の確立に時間を要したが、本研究の肝となるc-Fos mRNAおよび転写直後のc-Fos mRNA前駆体のin situ hybridizationによる染色法を確立することができた。また、キスペプチンの抹消投与によってc-Fos mRNAがGnRHニューロン上に発現することも確認できた。今後は、キスペプチンをコードするKiss1遺伝子を欠損したKiss1 KOラットを本学施設にて飼育予定である。Kiss1 KOラットの性腺刺激ホルモン分泌は強力に抑制されている。そのため、性腺刺激ホルモン分泌に関与するGnRHニューロンの活動も抑制されている。次年度は、Kiss1 KOラットの雌が発情行動としてロードシスを発現するときに神経活動が活発になったGnRHニューロンを、発情行動に関与するGnRHニューロンとして同定する計画である。また、キスペプチンを外因的にKiss1 KOラットへ投与し、性腺刺激ホルモン分泌に関与するGnRHニューロン群の局在をc-Fos染色により明らかにする計画である。最終的には同一個体において、発情行動に関与したGnRHニューロンと性腺刺激ホルモン分泌に関与したGnRHニューロンを明らかにすることを目指す。
大学運動選手の自我発達に影響する経験の検討

本研究では,大学運動選手の危機経験(迷い悩んだ経験と悩みへの対処行動の経験)の特徴および危機経験と自我発達との関連を検討した.その結果,「競技成績や技術の停滞」「チームメイトとの関係」「怪我」などで多くの選手が悩んでおり,他者に相談しながら悩みに対処していることが明らかになった.また,「競技成績」「将来の職業や進路」「生き方や価値」「異性の友人」での危機経験が自我発達に関連することが明らかになった.さらに,選手が持っている父性・母性が悩みへの対処行動に関連することが明らかになった.本研究では,大学運動選手の危機経験(迷い悩んだ経験と悩みへの対処行動の経験)の特徴および危機経験と自我発達との関連を検討した.その結果,「競技成績や技術の停滞」「チームメイトとの関係」「怪我」などで多くの選手が悩んでおり,他者に相談しながら悩みに対処していることが明らかになった.また,「競技成績」「将来の職業や進路」「生き方や価値」「異性の友人」での危機経験が自我発達に関連することが明らかになった.さらに,選手が持っている父性・母性が悩みへの対処行動に関連することが明らかになった.本年度は大学運動選手189名(男子126名、女子63名)を対象者として、自我発達ならびに運動部生活や日常生活で経験してきた危機を調査し、自我発達と危機経験との関連を検討した。主な結果は以下の通りである。1.自我発達得点(TPR)の平均は、男子では4.38、女子では5.06であり、同調的段階(4)と自己意識的段階(5)の周辺に位置していた。なお、男子よりも女子の自我発達得点の方が有意に高かった。2.これまでに経験してきた危機を複数回答を認めたうえで調査した結果、運動部で経験してきた危機としては、男子では「技術の停滞・プレーの不調(19.8%)」「チームメイトとの関係(13.6%)」「怪我(12.5%)」などが多く挙げられ、女子では「チームメイトとの関係(19.3%)」「技術の停滞・プレーの不調(15.6%)」「指導者との関係(10.9%)」などが多く挙げられた。また、目常生活で経験してきた危機としては、男女を問わず、「高校や大学への進学や進路(男子:25.1%、女子:26.6%)」「部外の友人との関係(男子:16.0%、女子:19.5%)」「勉強や学習の遅れ(男子:12.0%、女子:10.2%)」などが多く挙げられた。3.最も重篤であった危機としては、男子では「技術の停滞・プレーの不調(16.8%)」「高校や大学への進学や進路(10.9%)」「怪我(9.9%)」などが多く挙げられ、女子では「チームメイトとの関係(18。2%)」「チームをまとめること・士気を高めること(10.9%)」「高校や大学への進学や進路(10.9%)」などが多く挙げられた。4.最も重篤であった危機における危機の程度を3件法で調査し、危機の程度と自我発達得点との相関を算出した結果、男子ではr=.17(p=.09)、女子ではr=.24(p=.10)と有意に近い相関が得られた。このことから運動部生活や日常生活での危機の経験は自我発達に関連すると考えられた。本年度は,運動選手の自我発達に影響する経験として,両親やコーチといった重要な他者との父性的・母性的関わりの経験に着目し,検討を加えた.具体的には,親や指導者の父性・母性イメージを測定する尺度を作成し,選手が親や指導者に対してもっている父性・母性イメージを測定し,それらのイメージと自我発達との関連を検討した。1.父性・母性イメージ尺度の作成大学運動選手125名に人の特質を示す形容詞を提示し,個々の形容詞の特性を持つことが父親と母親にとってどのくらい望ましいかを調査した.そして父親と母親の得点を比較し,父親の方が得点が高かった項目と母親の方が得点が高かった項目を各々集めて父性尺度と母性尺度を構成した.次に,この尺度を大学運動選手159名に実施し,各自の父親と母親の父性・母性イメージを調査した.また76名には4週間後に再テストを実施した.そして父性・母性尺度のα係数ならびに再テスト法による信頼性係数を検討し,尺度の信頼性を確認した.2.重要な他者の父性・母性イメージと選手の自我発達との関連男子大学運動選手132名を対象に,父親・母親・現在のチームの指導者・高校時の指導者の各々に対する父性・母性イメージおよび自我発達を測定した.そして変数間の関連を検討した結果,父親の父性・母性イメージのみが自我発達に関連することが示された.こうした結果より,自立が要求されてくる大学期では,男子の自我発達は同性である父親の父性的・母性的関わりの影響を強く受けるといった可能性が示唆された.本年度は,大学運動選手を対象者として過去の危機経験を調査し,危機事象ならびに危機への対処行動の分類を行った.また,危機の程度・危機への対処行動の有無・危機の解決が自我発達に及ぼす影響についても検討した.

調査は男女に実施したが,女子の人数が少なかったので,男子137名のデータを分析した.危機事象を分類した結果,運動領域では12の危機事象が抽出され,日常生活領域では11の危機事象が抽出された.多くの選手が経験していた運動領域の危機事象は,「競技成績や技術の停滞」「チームメイトとの関係」「怪我」「指導者との関係」「部活動の継続」であった.これら5つの危機事象への対処行動を検討した結果,「チームメイトとの関係」「指導者との関係」「部活動の継続」では,"他者に話したり相談したりする"という対処行動が多く取られ,「競技成績や技術の停滞」と「怪我」では,"他者に話したり相談したりする"に加えて,"身体面への働きかけ"という対処行動が取られていた.危機の程度・対処行動の有無・危機の解決が自我発達に及ぼす影響を検討した結果,運動領域での危機の程度と対処行動の有無が自我発達に影響していた.また,日常生活領域での危機の程度・対処行動・危機の解決は,自我発達に関連を示さなかった.これらの結果は,大学男子運動選手の自我発達に対しては運動領域での危機経験が影響していることを示唆している.運動選手は運動部活動への関与が大きいので,運動領域での危機経験が自我発達に影響することは了解できる.日常生活領域での危機経験が運動選手の自我発達に影響していなかった点については,対処行動や危機の解決を"有無"という観点で分類し検討したことが原因となっている可能性が考えられ,危機経験をより質的な観点でとらえて検討していくことが今後必要と考えられた.
ヒト臍帯静脈内皮細胞の血管新生に及ぼすサイクリックヌクレオタイドの影響

血管新生は、炎症、固形腫瘍の増殖、虚血性心疾患における側副血行路の形成などに重要な役割を果たしている。近年、培養血管内皮細胞を用いた血管新生の研究が行われるようになったが、ヒトの内皮細胞による検討は少ない。本研究では、コラ-ゲンゲル上にヒト臍帯静脈内皮細胞を培養し、endothelial cell growthfactor(ECGF)を加えて血管様構造物を形成させ、その定量化を試みた。またcAMP誘導体や、adenylate cyclaseのactivatorであるcholera toxinやforskolinの血管新生に及ぼす影響を検討した。ECGFを加えて培養すると数時間後には内皮細胞は、spindle様の形態変化を生じ、コラ-ゲンゲル内に侵入した。24時間を経過すると、索状構造物を形成し、48時間後には、血管様構造物を形成した。この血管様構造物を位相差顕微鏡には観察、撮像し、planimeterにて計測した。電顕にて、この血管様構造物の横断面を観察すると、1個から数個の細胞で構成されるさまざまな大きさの血管腔類似の構造物が認められた。コラ-ゲンゲル上の内皮細胞のmonolayerから連続しているものもあれば、完全に離れているものも認められた。ECGFは10から75μg/mlで濃度依存的に血管新生を促進したが、これ以上の濃度では、プラト-に達した。ECGFを加えないと血管様構造物は全く形成されなかった。dbcAMP(10^<ー4>,10^<ー3>M),8brcーAMP(10^<ー6>,10^<ー5>M)はECGFの血管新生促進作用を有意に抑制した。Cholera toxin,forskolinには血管新生抑制作用は認められなかった。また、dbcGMPでは血管新生抑制作用は認められなかった。以上より、血管新生に外因性cyclic AMPが関与していることが示唆された。
マウス個体老化の分子的把握:老化臓器の遺伝子発現レパートリィの作成

より効率良い解析を目指して14塩基のsingle tagを利用する改変SAGEライブラリーを3種の精巣mRNAから作製した。無作為的に数十クローンのプラスミドの塩基配列を読み、ほぼ予測通りのTagの挿入を確認した。今後、各ライブラリーについて約1000クローン(=25,000 Tags)の塩基配列を読み、3つのライブラリーのデータを比較して老化に伴う精巣での遺伝子発現レパートリーの変化の分子的把握を目指す。またSAMP1およびSAMR1マウスの精巣mRNAより二本鎖cDNAを合成した後、PCR-Select^<TM>cDNA Subtraction Kit (CLONTECH)をもちいてSAMP1-SAMR1およびSAMR1-SAMP1の二種類のサブトラクションライブラリーを作製した。ディファレンシャルスクリーニングによりボジティブクローンを選択し、さらにノザンブロットにより発現の差異を調べた。既知遺伝子3種類と未知遺伝子2種類に発現の違いが見られた。SAMR1において発現が高かったGsg1およびACTは成熟精子細胞において発現していると報告されている遺伝子であり、未知遺伝子の一つ(Tall)も3週齢以降に発現して来る。これら3つの遺伝子の発現は11ヶ月齢のSAMP1でさらに減少しており精巣の加齢との関連が示された。高齢マウスとしては最も広く研究に用いられている系統の一つであるC57BL/6とDBA2マウスのF1マウス(BDF1)の雄の3ヶ月齢および30ヶ月齢をそれぞれ若齢期と老齢期の代表として実験に用いた。解析を行う臓器として脳、肝臓、脾臓、肺、腎臓、心臓、精巣を摘出し保存した。はじめに精巣における遺伝子発現の差異をSAGE法をもちいて解析するため、mRNAを抽出し、ビオチン化オリゴdTプライマーを用いて逆転写し、2本鎖cDNAを合成した。4塩基認識酵素であるN1aIII(アンカー酵素)で切断後、磁性体結合型ストレプトアビシンビーズを用いてcDNAの3'末端を分離精製した。認識部位から9塩基以上離れた部位を切断するBsmFI(タグ酵素)制限酵素用の配列を含むように設計された2種類のリンカーを、分離したcDNA断片に別々に結合させた。BsmFIを用いて解析すべき遺伝子配列を含むタグ(tag)を分離し、タグをライゲースを用いて互いに結合させ、2つのタグを含むcDNA断片(ダイタグ:ditag)を形成させた。これまでの実験操作の効率を調べるため、PCRによりダイタグを増幅し、シークエンスを行いその塩基配列を解析中である。ダイタグの形成が確認されれば、今後はダイタグのライブラリーを用いて大規模なPCR反応を行う。プラスミドにPCR産物をサブクローニング後、シークエンスを行い、発現解析用コンピュータープログラムを用いて、若齢期および老齢期における遺伝子発現をそれぞれ2万タグの解析を目標に実験を進めていく予定である。この結果をもとに遺伝子発現レパートリィを作製し、また興味深い発現の挙動を示す未知遺伝子が発見された場合、完全長のcDNAを単離し機能解析を目指す。
褐炭の高次構造に依存するイオン交換特性の解明

本研究ではオーストラリア産のビクトリア褐炭のイオン交換特性の解明を目的とし、以下の検討を行った。1.鉄交換量への前処理の影響: Yalloum炭の前処理としてナトリウム、カルシウム交換を行い、この試料と原炭の鉄交換量を比較した。原炭に比べ、前交換炭では鉄交換量が24倍に増加した。また、カルシウム前交換量とその後の鉄交換量の間には良い相関関係が認められた。2.褐炭への熱処理及び交換溶液への有機溶媒添加の効果:熱処理を施したLoy Yang炭を用い、コバルト、マグネシウム交換時の有機溶媒添加(主にアセトン)の効果を検討した。熱処理炭は水溶液中では交換しないが、有機溶媒添加により交換量は増加した。その増加の挙動は膨潤度とほぼ一致した。また、カチオン種による交換量の違いからポアサイズとカチオンサイズとが関係することを見出した。3.イオン交換速度の検討:カチオン種により交換速度に違いが見られ、その順はカルシウム、ニッケル、鉄の順となった。また、カチオン濃度が高い場合に温度による交換速度の違いが見られた。エタノールを添加した場合、交換速度は変わらずに最大交換量が増加した。4.イオン交換選択性の検討:コバルトーニッケル混合溶液からのイオン交換の結果、全pH域において選択率はほぼ50%であった。一方、コバルトーマグネシウム混合溶液からの実験では低pH側ではマグネシウム、高pH側ではコバルトの選択率が高く、熱処理温度の上昇に伴い、低pH側でのマグネシウム選択率が上昇した。以上の結果は水和カチオンの大きさとpHによる褐炭のポアサイズの変化を考慮することで説明できた。以上、褐炭のイオン交換性は構造と密接に関連し、適当な方法でイオン交換量は制御できることが分かった。今年度はオーストラリア産のビクトリア褐炭のイオン交換特性を解明するために以下の3点について検討した。1.鉄交換量への前処理の影響Yallourn炭の前処理としてNH_3、Na及びCa交換を行い、この試料と原炭のFe交換量を比較した。原炭では約0.3mmol/gであったFe交換量が前交換炭では24倍に増加し、残存Na、Ca量は0.1mmol/g以下となった。特にFe交換量増加が顕著であったCa前交換炭についてCa量とFe量の関係を見てみると良い相関関係が認められた。このことから酸型よりも塩型試料の方がFeとの交換は容易であり、一旦結合したCa等がFeと置換することが分かった。2.イオン交換量への有機溶媒添加の効果熱処理を施したLoy Yang炭を用い、Co、Mg交換時の有機溶媒添加(アセトン、メタノール及びエタノール)の効果を検討した。また、カチオン種による交換量の違いからポアサイズとカチオンサイズの関係を見出した。更にイオン交換量の対数はpHと直線関係にあり、その傾きはカルボキシル基と金属との結合数を示し、切片は平衡定数や金属とカルボキシル基との接近性、結合性などを表していることが分かった。3.イオン交換速度の検討試料としてLoy Yang炭を用いた。カチオン種により交換速度に違いがみられ、その順はCa>Ni>Feとなった。また、カチオン濃度が高い場合に交換温度による交換速度の違いがみられた。エタノールを添加した場合、交換速度は変わらずに最大交換量の増加が見られた。本年度は褐炭の低温熱分解時の高次構造を解明するために水酸化ナトリウムによる抽出実験、膨潤度実験及び金属塩混合溶液からのイオン交換実験を原炭及びカルシウム交換炭について行った。

1.水酸化ナトリウムによるフミン酸抽出実験原炭の場合、熱処理温度の上昇に伴い、徐々にフミン酸抽出量は減少した。一方、カルシウム交換炭では、300°Cまではフミン酸抽出量は50%と多く、350°C以上の熱処理では殆ど抽出されなかった。2.膨潤度実験原炭の場合、熱処理温度の上昇に伴い、膨潤度は減少した。一方、カルシウム交換炭では、250°Cまで膨潤度は低い値で一定であったがそれ以上の温度では急激に増加した。以上の結果から原炭では熱処理温度の上昇に伴い、官能基等の分解が起こり、新しい共有結合ができる。それに対し、カルシウム交換炭の場合、250°Cまでは大きな変化は起こらない。それ以上の温度では共有結合は切断し、低分子化が進行するが、それらは非共有結合により褐炭内にとどまっていることが示唆される。3.イオン交換実験カルシウム交換炭についてのCo-Ni混合溶液からのイオン交換選択性を検討した結果、全pH範囲においてNi選択率はほぼ50%であった。これはCoとNiの水和イオン半径やカルボキシル基との結合性にあまり差がないためと考えられる。Co-Mg混合溶液からの実験では低pH側ではMg、高pH側ではCoの選択率が高くなった。また、熱処理温度の上昇に伴い、低pH側でのMg選択率が上昇した。これは低pH側では水素結合が多くなり、褐炭の構造が締まり、小さい水和イオン半径を持つMgが選択的に吸着し、高pH側では水素結合が切れ、水和イオン半径の大きいCoが褐炭内部に入れるようになるため選択性は上昇すると思われる。
ハドロン有効理論における閾値効果

今年度は2篇の論文でハドロン反応における閾値効果の重要性と関連する現象の解析への寄与の研究を進めた。最初に、電子陽電子対消滅によって生成されるチャーモニウム類似メソンでストレンジ・クォークと反クォーク対を内部に含む状態を考察した。特に、電子対の全エネルギーがチャームとストレンジネスを含むD_s中間子2個の閾値に近い時に生じる、異常三角特異性に注目し、どのような場合にその特異性が生成断面積に現れるか、異常三角特異性と真の共鳴状態をどうやって区別するかを運動学的な観点で論じた。また、ペンタクォークの発見に促されて、pi- + p -> J/psi p反応におけるオープンチャームの再散乱ダイヤグラムの寄与を調べた。再散乱に現れる三角特異性によって、J/psi pにペンタクォーク状の共鳴に類似の構造が出ることから、実験の解釈に不定性があることを示した。三角特異性は反応に強く依っているため、他の方法によるペンタクォークの探索が有効であると結論した。28年度が最終年度であるため、記入しない。11月1日に外国人特別研究員として着任後、IHEP (China)のQiangZhao教授らとの共同研究によって、ヘビークォーコニウムにおけるエキゾチック状態の生成における、閾値アノーマリーの影響と寄与に関する研究を継続して行った。Zhao氏との共同研究によって、新展開した閾値異常による共鳴状態の生成過程の増大とその全エネルギー依存性に関して、東工大のグループへのレクチャーを行い、それを元に共同研究を開始した。これまでの成果を国際研究集会やセミナーで発表するなどの研究交流活動も強めている。具体的な共同プロジェクトとして、X, Y, Zと呼ばれるヘビーエキゾチック状態の解析を進めると同時に、ストレンジクォークを2個含むエキゾチックハドロンの生成可能性について計算を始めた。着任後の半年で新しい共著論文の執筆も進めていて、順調に共同研究を進めている。ハドロン生成過程における閾値効果の様々な過程における現れ方の違いに注目し、軽いメソン系や重いクォークを含むペンタクォーク系に適用した。本年度は特に、中国のIHEP研究所からZhao教授を招聘し、共同研究をさらに進め、原著論文として成果を発表した。その中で、2015年にLHCb実験によって発見が報じられたhidden ccbarを含むペンタクォークに関する研究は、ボトムバリオンの崩壊過程における閾値効果である三角異常性がピークとして現れることを指摘した重要な論文となり、国際的にも注目されている。来日1年で共同研究によってすでに4篇の原著論文を発表し、新しい研究展開が進んでいる。特別研究員の任期中に閾値アノーマリーによるエキゾチックハドロンの生成への影響を中心に共同研究を進めていく。残りの特別研究員としての滞在期間に、さらに中国との連携も進めて、研究成果をあげる。
教育で防ぎ得た重大事故を防ぐ能動的ＬＭＳを軸とする安全教育システムの実現

「子どもの傷害予防」「環境安全工学」「救急看護教育」の3分野を対象として、教育を行うことで防ぎ得た重大事故を防ぐための安全教育システム(各分野向けのコンテンツを載せたLMSの効果的な運用方法)を実現する。安全教育システムの核となるオンライン学習プラットフォームとして、能動的LMS(学習者の操作がなくとも学習者に能動的に作用する機能をもつLMS)を設計・開発する。
親の能動的・反応的攻撃性が虐待的養育と子どもの心理社会的不適応に及ぼす影響

小学生の子どもを持つ父母が子どもに対して行う養育行動を測定する尺度の開発のためWeb調査を実施した。養育行動尺度の構成は,内外の先行研究をレビューし,向社会的行動と共感・道徳的価値の内在化,感情並びに行動の自己調整,抑うつ,不安障害傾向,反社会的行動・攻撃行動,社会的後退行動について,それぞれ促進的に働く養育行動と抑制的に働く養育行動を特定し,これらから,暖かい支持的対応,感情調整促進的対応,行動調整促進的対応,向社会的行動・共感促進的対応の肯定的養育行動群と冷たい拒否的な対応,過剰に保護的な対応,過剰に制限的な対応の否定的養育行動群からなる72項目5件法の養育行動尺度(小学生保護者用)原版を作成した。NTTコムリサーチに業務委託し,Web上で2種類の質問紙調査を実施した。A, B両タイプ共通に,養育行動尺度(小学生保護者用)原版72項目を入れ,Atypeには既存の2種類の養育行動尺度が,BtypeにはCBCL(親評定用)の抑うつ不安尺度とCSBSP(Crick&Grotpeter,1995)が含まれた。調査対象者は全国の小学生を持つ父母で、Atype506(父270,母236)名,Btype513名(父535,母484)であった。探索的因子分析を繰り返した結果,第1因子は,見守り,子どもの活動への関与,賞賛・承認,誘導的しつけなどから成る「暖かい自立支援的養育行動」,第2因子は感情的叱責,体罰,心理的コントロールなどから成る「攻撃的養育行動」,第3因子は「過保護」と解釈された。α係数は.80を超え,2種類の養育行動尺度との相関は.5.7程度となり、併存的妥当性が確認された。適応尺度の各変数との関連を階層的重回帰分析で検討したところ,抑うつ・不安,向社会的行動,身体的攻撃,関係性攻撃には3種類の養育行動の総てが有意な関連を示し,1035%程度を説明することがわかった。申請時点では平成30年度は幼児期・児童期小学生の保護者を対象とした養育行動尺度の構成と信頼性・妥当性の検討を行うことが目的であった。調査計画を遂行する中で,幼児期と児童期では保護者の養育行動には少なからぬ相違が見られることが判明し,予算の制約もあったため,小学生の保護者を対象とした尺度の作成こ限定した。小学生の保護者を対象とした養育行動尺度の構成は,2つの独立のサンプルを対象とした2種類のWeb調査により実施した。こちらの調査では調査対象者数をそれぞれ300名程度に設定していたものの,500名程度の回答が得られた点で予想を上回った。尺度の因子構造の確定には検討の余地があるが,50項目程度で,高い信頼性と内容的妥当性,併存的妥当性を備えた尺度が作成されたと言える特に3下位尺度による児童の攻撃行動の説明率は従来の内外の研究結果より比較的高く,有用性が示されている。今年度は,昨年度の研究成果を内外の学会で公表することと,元々計画されたいた児童用能動的・攻撃的攻撃行動の測度を作成し,信頼性・妥当性を検証することである。申請時点での計画では,Rain, et al(2006)のRPQの日本語翻訳版の作成を予定していたが,項目内容が日本の児童の実情にそぐわない点もあるため,海外で開発されている既存の他の尺度も検討し,最適の尺度を選んで翻訳版を作成し,信頼性・妥当性の検討を行う。また,小学生用養育行動尺度をもとに,幼児の保護者用の養育行動尺度の開発も可能な限り進めたい。

適応尺度の各変数との関連を階層的重回帰分析で検討したところ,抑うつ・不安,向社会的行動,身体的攻撃,関係性攻撃には3種類の養育行動の総てが有意な関連を示し,1035%程度を説明することがわかった。申請時点では平成30年度は幼児期・児童期小学生の保護者を対象とした養育行動尺度の構成と信頼性・妥当性の検討を行うことが目的であった。調査計画を遂行する中で,幼児期と児童期では保護者の養育行動には少なからぬ相違が見られることが判明し,予算の制約もあったため,小学生の保護者を対象とした尺度の作成こ限定した。小学生の保護者を対象とした養育行動尺度の構成は,2つの独立のサンプルを対象とした2種類のWeb調査により実施した。こちらの調査では調査対象者数をそれぞれ300名程度に設定していたものの,500名程度の回答が得られた点で予想を上回った。尺度の因子構造の確定には検討の余地があるが,50項目程度で,高い信頼性と内容的妥当性,併存的妥当性を備えた尺度が作成されたと言える特に3下位尺度による児童の攻撃行動の説明率は従来の内外の研究結果より比較的高く,有用性が示されている。今年度は,昨年度の研究成果を内外の学会で公表することと,元々計画されたいた児童用能動的・攻撃的攻撃行動の測度を作成し,信頼性・妥当性を検証することである。申請時点での計画では,Rain, et al(2006)のRPQの日本語翻訳版の作成を予定していたが,項目内容が日本の児童の実情にそぐわない点もあるため,海外で開発されている既存の他の尺度も検討し,最適の尺度を選んで翻訳版を作成し,信頼性・妥当性の検討を行う。また,小学生用養育行動尺度をもとに,幼児の保護者用の養育行動尺度の開発も可能な限り進めたい。予定していたWeb調査にかかった費用が当初考えていたよりも安価で抑えられたことと,次年度は配分額が少ないため,予定している調査のために少しでも予算を確保しておく必要があったため。今年度分の残額は,調査で使用予定の市販されている質問紙尺度の購入に充てる。
遠心鋳造の湯流れの可視化実験とそのコンピュータシミュレーション

1.遠心鋳造のシミュレーション実験シミュレーション実験および可視化観察より下記のことが分かった。(1)室温真ちゅう鋳型(横型)に鋳込んだ高温シリコンオイル(373473K)は自由表面側に流動の生じる領域と外周の鋳型側に流動の生じない領域の2つに分かれる。(2)流動領域では回転方向に鋳型に対して前方へ進む流れと動径方向の流れが存在し、その結果、複雑の渦流れとなる。(3)流動領域の幅は熱流体の温度が高いほど、また鋳型回転速度が速いほど、自由表面から鋳型に向かって広がるようになる。(4)さらに鋳型に対して回転方向の流れは熱流体温度が高いほど、また鋳型回転が速いほど、速くなる。上記の熱対流現象を以下の物理モデルで説明できた。内側の自由表面で熱流体が冷却されるため、遠心力よりまず動径方向に密度差による流れが生じる。次に動径方向の流れが生じると、コリオリカより回転方向に流れが生じるようになる。従って、流動領域とその内部の複雑な渦流動現象は動径方向および回転方向にそれぞれ働く遠心力およびコリオリカの総合作用によるものと考える。また遠心鋳造におけるバンド偏析は固液領域で上記の渦流れにより、固相率の低い領域は自由表面(内側)ヘシフトし、濃化された液相が流入したためであると考える。2.遠心鋳造の数値解析法およびコンピュータシミュレーションソフトの開発直接差分法に基づき、遠心鋳造プロセスをシミュレートできる解析手法と解析ソフトを開発した。遠心力、コリオリカおよび粘性力を考慮することによって、遠心鋳造の注湯過程、その後の密度差による熱対流をシミュレートできた。一方、バンド組織およびバンド偏析の解析については、現時点では困難であるが、今後、マクロモデル(熱・流れ解析、開発済み)およびミクロモデル(例えばフェーズフィールド法による組織予測)の連立解法を発展させることによって、組織および偏析の予測が可能になると期待できる。横型遠心鋳造における熱対流挙動を解明するため、透過光により回転流体の熱対流を直接観察実験を行い、下記のことが分かった。(1)室温真ちゅう鋳型に鋳込んだ高温シリコンオイル(373473K)は自由表面側に流動の生じる領域と外周の鋳型側に流動の生じない領域の2つに分かれる。(2)流動領域では回転方向に鋳型に対して前方へ進む流れと動径方向の流れが存在し、その結果、複雑な渦が観察されるようになる。(3)流動領域の幅は熱流体の温度が高いほど、また鋳型回転数が速いほど、自由表面から鋳型に向かって広がるようになる。(4)さらに鋳型に対して熱流体の回転方向の流れは熱流体の温度が高いほど、また鋳型回転数が速いほど、速くなる。(5)鋳型内の動径方向に鋼板を挿入すると、回転方向の流れが抑制され、流動領域が著しく減少するようになる。上記の熱対流現象は下記の物理モデルで説明できた。自由表面で熱流体が冷却されるため、遠心力により、まず動径方向に密度差による流れが生じる。次に動径方向に流れが生じると、コリオリ力を受けるため、回転方向に流れが生じるようになる。従って、流動領域とその内部の複雑な渦流動現象の生じる理由はそれぞれ動径方向および回転方向に働く遠心力とコリオリ力の複合作用によるものと考えられる。可視化実験より横型遠心鋳造における熱対流挙動をある程度把握できた。また回転流体の熱対流をコンピュータシミュレーションするための基礎データを取れた。来年度は、解析方法を確立するとともに、上記の現象をシミュレートできるコンピュータシステム開発する予定である。