hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞容積調節の分子機構:容積調節性イオンチャネルの制御因子

多くの細胞は自らの容積をいつも一定に保つメカニズムを持ち、たとえ低浸透圧環境下に置かれて膨張を強いられたとしてもすぐに元の容積へと復帰するところの調節性収縮(RVD:regulatory volume decrease)を示す。小腸上皮細胞ではこのRVDはK^+チャネルとCl^-チャネルの並列的活性化によるKCl流出とそれに駆動されてもたらされる水流出により達成されること、そしてこのK^+チャネルは細胞内Ca^<2+>濃度増により賦活化されること、そしてこのCa^<2+>濃度増をトリッガーするCa^<2+>流入は、非選択性カチオンチャネルを通ってもたらされることが私達のこれまでの研究で明かとなっている。本研究ではこの細胞容積調節機構に関与するイオンチャネル、特にCl^-チャネルの活性化を制御する因子をパッチクランプ全細胞記録法と生化学的定量法を併用して解明することを目的とする。(1)最近私達はアラキドン酸によってヒト小腸上皮細胞のRVDが著しく抑制されることを見いだした。そこで、本細胞の容積調節性Cl^-チャネルに対するアラキドン酸の効果を調べたところ著しい抑制作用が見いだされた。(2)しかしながら、RVD過程における燐脂質・アラキドン酸代謝産物を定量したところ、IP_3もアラキドン酸も遊離せず、これらの容積調節機構とりわけ容積調節性イオンチャネル活性への制御的関与は否定された。(3)cyclic AMPの定量も行ったが、RVD過程における変化は認められず、また細胞内投与によっても容積調節性イオンチャネル活性に変化は見られず、この制御因子としての可能も否定された。(4)しかし、細胞内のATPを取り除くと容積調節性Cl^-チャネル活性は著しく抑制され、この非水解性ATPアナログはATPの代替をしうることから、ATPの非水解的結合がこのチャネル活性に不可欠であることが明らかとなった。
執務空間におけるタスク・アンビエント空調方式の快適性・生産性に関する研究

等温・非等温型タスク空調(3DU^+、PEM、Task Unit)を用いて被験者実験を行った。1)タスク空調使用条件では、standard条件と同等以上の全身快適感が得られた。2)タスク空調の個人制御により、男女共に高い気流快適感が得られた。3)3DU+条件では、吹出し位置が固定されておらず、好みの位置に吹出すことが可能であるため、standard条件に比べ気流による局所温冷感の改善がみられた。4)男性の加算テスト測定結果では、3DU+条件の正答率が高く、TU条件で低い結果となった。女性は、standard条件、3DU+が、PEM条件、TU条件よりも高い結果となった。5)自覚症しらべ、眼精疲労申告結果は、男性では差は見られなかった。女性は、PEM条件、TU条件において訴え率が高い結果となった。加算テストと同様の傾向であることから、前面から気流が吹出すシステムは眼へ影響を及ぼし、それが加算テストの結果に反映されている可能性が考えられる。6)BUTの値は、standard条件が最も低く、局所気流がまばたきに与える影響は小さいと考えられる。7)自覚症状しらべ(1970年度版)、NASA-TLX、音声疲労計測システムでは、本実験時の設定条件における違いはみられなかった。非等温型タスク空調(RCU)を用いて被験者実験を行った。1)環境測定では、ほぼ設定条件通りに制御されていた。2)温冷感では、各システム条件における顕著な差はみられず、28°C・50%RH環境においてもタスク空調を使用することにより26°C・50%RHと同等以上の快適感が得られていた。3)NASA-TLXでは、各システム条件を比較すると、男女共RCU+布製・メッシュ製椅子条件において、他の条件より申告率の上昇は小さいため、RCUを使用することで若干ではあるが緩和された可能性が考えられる。4)活力度申告結果では、男女共にpractice条件に比べ、RCU条件の申告率が高い結果となった。RCUを使用することによって活力度の低下が緩和された可能性が考えられる。5)タスク空調の個人制御により、好みの温熱環境を実現しようとする動作がみられた。非等温吹出し型と等温吹出し型のTACの比較実験を行い、温冷感、生理量、知的生産性に与える影響について研究を行った。以下に実験結果を述べる。タスク空調の調節の際には、全体的に在室者は顔面に気流が当たること嫌っていた。また、温度、風量の調節状況に関しては、風量の調節を行う被験者が圧倒的に多かった。温冷感においては、既往の研究により等温吹出し気流のTAC使用時には、アンビエント域の空気温度は28°Cまで緩和可能であり、非等温吹出し気流のTAC使用時にはアンビエント域の空気温度は30°Cまで緩和が可能だと言われている。本実験においても各実験条件、28°C50%の環境下においても、温冷感申告は26°C50%の一般的なオフィスビルの環境と申告結果はほとんど差が見られず、上記のアンビエント空気温度の緩和は十分可能である。

知的生産性においては加算テストを行った際に、非等温吹出し口の位置を自由に調節できるシステムで良好な結果が得られた。また、眼に関する申告の結果を見ると前面から気流を吹出すシステム使用が悪影響を及ぼしている傾向もあり、使用する際には注意が必要である。温冷感においては、アンビエント域の温度を緩和しても問題がないことがわかっており、本実験でも同様の結果が得られた。また、知的生産性においては、吹出し気流の位置によって、在室者の知的生産性に与える影響が異なる可能性があり、吹出し口位置の重要性が示唆された。居住者の背面方向から自由に給気できるRCUを使用し、居住者の快適性と知的生産性に与える影響を検討することを目的とした検討を行った。その結果、以下の知見を得た。1)RCU使用状況測定結果から、男性は冷たく強い気流を好み、女性は暖かく弱い気流を好む傾向がみられた。2)RCU吹出し口垂直角度状況測定結果から、女性は男性より高い角度に調節する傾向がみられた。3)全身湿度感-湿度快適感では、「どちらでもない-快適」の申告が多くなった。女性においては、PEM、TU条件では「乾いている」側の申告が多いが、RCU+布製椅子条件では「やや湿っている」側の申告がみられた。4)気流感では、男女共にRCU+メッシュ製椅子条件において、「やや感じる」側の申告となり、他の条件は「感じる」側の申告であった。RCUが効果的に寄与した可能性が考えられる。5)気流快適感では、各システム条件との比較においては顕著な差はみられず、「快適」側の申告が多かった。6)気流温度・風量の調節性では、男性において、3DU+条件、PEM条件よりRCU+布製・メッシュ製椅子条件の方が「満足」付近の申告であった。女性においては、顕著な差はみられなかった。7)NASA-TLXでは、各システム条件を比較すると、男女共RCU+布製・メッシュ製椅子条件において、他の条件より申告率の上昇は小さいため、RCUを使用することで若干ではあるが緩和された可能性が考えられる。8)自覚症状しらべでは、椅子の違いによる申告率の差はみられなかった。また、他のシステムとの比較においても顕著な差はみられなかった。9)自覚症しらべでは、各システム条件を比較すると、RCU+布製・メッシュ製椅子条件において、210分後の第V群の訴え率が他の条件に比べ高くなった。10)活力度申告結果では、男女共にpractice条件に比べ、RCU条件の申告率が高くなった。このことより、RCUを使用することによって活力度の低下が緩和された可能性が考えられる。
日本の地形を考慮した大気汚染曝露の時空間モデル構築と死亡への影響評価

日本の地形を考慮した大気汚染曝露の時空間モデルを構築し、黄砂及び大気汚染の死亡への影響を評価した。中国地方における平成17年から22年の大気汚染の日々の濃度を各市区町村からと、黄砂の濃度(ライダーで測定)を国立環境研究所より入手し、都市在住の65歳以上を対象とした時系列解析分析を実施した。結果、黄砂は交通を起因とする大気汚染物質とは独立して、心疾患や肺炎による死亡を増加させることが明らかとなった。平成23年度では1大気汚染の個人曝露予測のための時空間モデルの構築および、2衛星からの情報を用いた時空間モデルの向上を試み(時空間・衛星モデル作成)を実施した。具体的には、まず、黄砂の日々の濃度を国立環境研究所より入手し、大気汚染の日々の濃度と地理情報システム(GIS)上でデータを結合後、MODIS衛星情報を投入しモデルを構築した。そして、これら作成したモデルは、第23回国際環境疫学会年次総会(スペイン)で、発表を行った。さらに、発表とは別に、アジアにおける多国間共同の大気汚染を中心とする環境疫学研究の実施について研究者間の会合に参加をし、アジアにおける大気汚染研究ネットワークの構築に参加する機会を得た。平成24年度では前年度に作成したモデルを用いて、3黄砂の影響を含む地理的特徴を考慮した大気汚染の大規模健康影響評価を実施した。本評価によって、黄砂がいかに(浮遊粒子状物質の影響とは独立して)死亡に影響を与えているかを、黄砂(2005年3月から2010年10月までの日々の濃度)の影響を時系列分析で中国地方47都市において評価を実施した。結果として、黄砂は(浮遊粒子状物質の影響とは独立して)、心疾患(虚血性心疾患や不整脈など)や肺炎による死亡を増加させることが明らかとなった。本研究内容は、国際誌(Occupational and Environmental Medicine)に掲載された。さらに、これら研究成果は研究目的4中央政府が管理する情報を活用した疫学研究のアジアにおける活用事例の提示を行うため、第24回国際環境疫学学会年次総会(アメリカ)で発表を行った。加えて、同学会の東アジア地域総会(マレーシア)に参加をし、総会の参加者と本研究に関する成果を共有するとともに、今後の展開について打ち合わせを行い、アジア地域との連携を強化するための研究者基盤つくりを取り組んだ。1.大気汚染の個人曝露予測のための時空モデルの構築および、衛星からの情報を用いた時空間モデルの向上を試み:大気汚染の個人曝露予測のための時空間モデルの構築を行う。さらに、これらモデルを向上するために、衛星からの情報を投入し、時空間・衛星モデルを作成した。具体的には、まず、黄砂の日々の濃度を国立環境研究所より5年間分のデータ、大気汚染の日々の濃度は中国地方の各市区町村より10年間分のデータをそれぞれ入手し、地理情報システム上でデータを結合後、モデル構築を実施した。総会では、大気汚染の曝露測定評価分野におけるディスカッションセッションに当該研究が選定され、口頭発表を行う機会を得た。このセッションでは、アジアからの発表は1本のみであり、環境疫学が進む欧米諸国に対して、アジアの知見を発信し、世界の大気汚染研究者と相互に議論を行った。2.黄砂の影響を含む地理的特徴を考慮した大気汚染の大規模健康影響評価:上記1で作成したモデルをベースに、黄砂による健康への影響評価を実施するため、健康アウトカムデータ(死亡個票と出生票)の目的学申請を厚生労働省へ提出し、中国地方の10年間のデータを入手した。それら健康アウトカムと、1.で収集した大気汚染情報を結合し、さらに、日々の気象データも結合を行い、解析のためのデータセットを作成した。平成23年度は、これらデータセットを用いて、まずは黄砂と死亡に関する健康影響評価を、時空間モデルを活用して取り組み、現在第1次解析が完了し、結果を取りまとめた内容を、国際誌へ投稿中である。・大気汚染の個人曝露予測のための時空間モデルの構築:これまで、計画は予定通りに達成している。平成23年度において、個人曝露予測のための時空モデル構築は、予定していたデータの入手が完了し、データセット作成を行い、モデル構築までのプロセスはすべて完了した。・衛星からの情報を用いた時空間モデルの向上を試みる(時空間・衛星モデル構築):衛星画像MODISを入手し、上記構築したモデルの向上を試みた。上記、時空間モデルとあわせて構築した時空間・衛星モデルは、国際学会で発表を行った。・黄砂の影響を含む地理的特徴を考慮した大気汚染の大規模健康影響評価を実施:大規模健康影響評価は平成24年度に予定していたが、平成23年度にデータセットの準備が完了し、死亡に関する健康影響評価に一部前もって着手することができた。

結果、黄砂が死亡に与える影響の全体像を把握することができ、次年度解析のための1次結果を得た。・中央政府が管理する情報を活用した疫学研究のアジアにおける活用事例の提示:国際環境疫学学会年次総会で、大気汚染の個人曝露予測のための時空モデルの学会での発表とは別に、アジア地域で大気汚染研究にかかわる研究者が開く会合に参加する機会を得た。この会合では、平成23年度はまだ参加のみとなり、当該研究成果の発信までは到達していないが、目的の一つである「中央政府が管理する情報を活用した疫学研究のアジアにおける活用事例の提示」を実施するための、研究者ネットワーク構築に参加することができた。これら参加できた研究者ネットワークを通して、平成24年度は、当該研究の紹介等を実施していく予定である。一部、平成23年度に購入予定だった解析のソフトを平成24年度に持ち越している。これら解析ソフトに関しては、当該研究の成果をまとめるものに必要となるものであり、平成24年度に持ち越したことによる研究の遅延は発生していない。・日本の地理的特徴と黄砂の影響を考慮した死亡に関する大規模健康影響評価:平成24年度は、昨年度構築した個人曝露予測のための時空間モデルを利用し、黄砂を含む大気汚染の地理的特徴を考慮した健康影響評価を行う。平成23年度に死亡に関しての健康影響評価はすでに着手しており、第1次解析結果が出ているが、この解析結果をベースに第2次解析を実施する予定である。・日本の地理的特徴と黄砂の影響を考慮した周産期に関する大規模健康影響評価:平成24年度はさらに、昨年度入手している健康アウトカム情報の出生票と、これまで作成した時空モデルを利用して得た大気汚染個人曝露情報を結合し、新たに、周産期における健康影響評価を実施する。・大気汚染の個人曝露予測のための時空間モデルの向上:さらに、平成23年度に構築した、大気汚染の時空間モデルを、平成24年度に入手予定の道路情報を含む、地理的な情報との新たに結合を試みて、大気汚染曝露モデルのさらなる向上をはかる。・中央政府が管理する情報を活用した疫学研究のアジアにおける活用事例の提示:上の項目で実施した健康影響評価に関する成果は、第24回国際環境疫学会年次総会(アメリカ)で、発表する予定である。さらに、国内における大気汚染に関する研究者と協力体制を構築しつつ、昨年度参加したアジア地域における大気汚染研究者ネットワークの研究者とも、これまでの研究成果や知見の共有を試みる。研究費は、当該研究で必要となるソフトウエア、データの購入と、研究打ち合わせによる国内旅費、国際学会発表のための海外渡航費をはじめ、成果報告を発表するための論文の英文校正代で利用する予定である。さらに平成23年度に購入予定としていた当該研究の解析に利用するソフトとデータが、昨年度の研究費の全額支払いが確定した時期の関係で、新バージョンを利用すべく、一部購入を平成24年度前半へ持ち越した。これら持ち越した解析ソフトと、データの購入を平成24年度前半に予定している。
大学、博物館、小・中学校の連携による外来種問題に関する理科の教育課程の開発

本研究の目的は、「持続可能な開発のための教育(ESD)に関するグローバル・アクション・プログラム」に対応し、生物多様性保全の実現に向けた外来種問題に関する小・中学校一貫の理科の教育課程を開発することである。外来種の防除や駆除に詳しい自然史系博物館の研究者およびESD先進国のドイツの理科教育研究者と連携して、外来種の移入の経緯や現状について適切に理解し「外来種とどう向かい合うか」について多面的に考えることのできる単元、授業を開発する。そして、複数の小・中学校において授業の実践と評価を行い、最終的には小・中学校において実施可能な教育課程の範例を提示することが、その具体である。研究初年度の2018年度は,まず,日本の小学校・中学校・高等学校の生活科および理科の教科書における外来種問題に関する記述について分析を行い,その成果を日本理科教育学会全国大会と日本科学教育学会年会で報告した。この成果と本研究テーマに関する先行研究の知見を踏まえて,研究代表者と研究分担者で小学校の教育課程を開発し,授業実践を行う前にドイツおよび韓国の理科教育研究者が評価を行った。評価結果を踏まえて修正した教育課程は,2018年9月2019年2月に研究協力校3校で実践した。教育課程の評価を行うために,対象児童に対して授業前後に質問紙調査を行うとともに,研究協力校の教員から授業評価に関するコメントを得た。得られたデータはすでに整理しており,ヨーロッパ科学教育学会(ESERA,2019年8月開催)で発表予定である。ESERAにて,海外の研究者からの評価を得て,場合によっては再修正を行う。中学校の教育課程については,2019年2月および3月に研究協力校の教員との協議を行い,その結果を踏まえて開発中である。2019年度中に授業実践と評価を行う予定である。教育課程の開発と授業の実践および評価は計画通りに実施した。授業評価に関しては,計画していたドイツの研究者に加えて韓国の研究者からのコメントを得た。また,教育課程開発のための調査も順調に展開し,成果発表を行った。さらに,授業実施によって得られたデータを整理し,2019年8月に行われるヨーロッパ科学教育学会にエントリーした。一方で,2019年4月に予定していた,中学校の教育課程開発に係る研究協力校との打ち合わせを2019年3月に行うことができたため,研究の進行がやや早まった。加えて,依頼していた小学校の研究協力校以外に3校の小学校で授業実施の許可を得ることができ,2019年度には6校で授業を実施できる予定である。その成果は整理して,年度内に学会誌に投稿する予定である。小学校の教育課程については,2019年度に,小学校6校で2018年度に開発した授業を修正・実施し再評価するとともに,その結果を整理して学会誌に投稿する。2018年度に小学校で授業を行った結果は,2019年8月に開催されるヨーロッパ科学教育学会で発表し,海外の研究者から評価を受ける。中学校の教育課程については,2019年23月の研究協力校教員との協議結果を踏まえて,研究代表者および研究分担者で授業を開発し,授業実施前にドイツの理科教育研究者が評価を行う。評価結果を踏まえて修正した教育課程は,2019年度中に研究協力校3校で実践する。教育課程の評価を行うために,対象生徒に対して授業前後に質問紙調査を行うとともに,研究協力校の教員から授業評価に関するコメントを得る。得られたデータは整理し,学会等で発表し,他の研究者からの評価を受ける。

また,教育課程開発のための調査も順調に展開し,成果発表を行った。さらに,授業実施によって得られたデータを整理し,2019年8月に行われるヨーロッパ科学教育学会にエントリーした。一方で,2019年4月に予定していた,中学校の教育課程開発に係る研究協力校との打ち合わせを2019年3月に行うことができたため,研究の進行がやや早まった。加えて,依頼していた小学校の研究協力校以外に3校の小学校で授業実施の許可を得ることができ,2019年度には6校で授業を実施できる予定である。その成果は整理して,年度内に学会誌に投稿する予定である。小学校の教育課程については,2019年度に,小学校6校で2018年度に開発した授業を修正・実施し再評価するとともに,その結果を整理して学会誌に投稿する。2018年度に小学校で授業を行った結果は,2019年8月に開催されるヨーロッパ科学教育学会で発表し,海外の研究者から評価を受ける。中学校の教育課程については,2019年23月の研究協力校教員との協議結果を踏まえて,研究代表者および研究分担者で授業を開発し,授業実施前にドイツの理科教育研究者が評価を行う。評価結果を踏まえて修正した教育課程は,2019年度中に研究協力校3校で実践する。教育課程の評価を行うために,対象生徒に対して授業前後に質問紙調査を行うとともに,研究協力校の教員から授業評価に関するコメントを得る。得られたデータは整理し,学会等で発表し,他の研究者からの評価を受ける。教材製作用写真購入費用が,購入先との交渉の結果かなり安価で購入できたため。次年度の中学校用教材製作のための費用,あるいは,外来種対策に取り組んでいる地域(琵琶湖周辺,沖縄または奄美大島,小笠原諸島などのいずれか)で情報収集を行うための旅費を計画している。
頭頚部癌におけるcollagenase-mRNAの局在と癌浸潤との相関に関する研究

I型collagenase mRNA(以下ImRNA)の局在を検討するため、radioisotopeを用いたin situ hybridization法(以下ISH)を施行した。検体は、外科的手術及び生検で得られた頭頚部腫瘍15例及び炎症1例を用いた。腫瘍は頭頚部領域の偏平上皮癌13例、疣状癌1例、乳頭腫1例であり、炎症は上顎洞炎であった。その結果、最も強い発現が見られたのは疣状癌症例であり、良性の乳頭腫症例にも比較的強い発現が見られた。また偏平上皮癌例では、高分化な組織像を呈する3例に発現を認めたが、中分化型及び低分化型を示す例では発現が確認されなかった。炎症例では発現を認めなかった。発現していた部位は、いずれも腫瘍近傍の間質組織であり、炎症性細胞浸潤の見られる部位であった。また今回、蛋白レベルでのI型collagenase発現を調べる目的で、同抗体を用い酵素抗体法間接法による検討も加えた。その結果、ISHで発現の見られた部位に一致した間質の炎症性細胞に発現を認めたのに加え、ISHでは検出されなかった中分化型及び低分化型偏平上皮癌細胞にも発現を認めた。以上の結果から、頭頚部腫瘍組織においてISHでは、局所浸潤傾向の弱い間質組織でImRNAが発現する傾向にあると思われた。しかし、蛋白レベルでは分化度の低い腫瘍組織でもI型collagenase発現を認めた点から、ImRNAは、局所浸潤傾向が強くturn overが盛んに行われている腫瘍組織においては、その生物学的発現が見かけ上抑制される可能性が示唆された。
トレハロース点眼ヒアルロン酸膜併用による濾過胞維持の新規治療法の開発

トレハロースは培養条件下で線維芽細胞に対して濃度依存性に増殖抑制効果を示した。しかし角膜上皮細胞に対しては線維芽細胞ほどには増殖抑制はかけず、むしろ保護効果があるかのような挙動を示した。この結果は、トレハロースは5%以上の濃度の点眼薬として用いる事で、緑内障濾過手術後の結膜瘢痕組織形成抑制、翼状片手術後の再発予防に将来発展的に応用できる可能性を強く示唆している。これに対してヒアルロン酸合成酵素阻害剤である4-メチルウンベリフェロンは角膜上皮、線維芽細胞および網膜色素上皮細胞いずれにも細胞障害作用が強く、眼科臨床には不適当という結論となった。本研究はトレハロースの上皮保護作用および間葉系細胞のアポトーシス誘導作用とヒアルロン酸膜の瘢痕形成抑制効果を併用して両者の機能を利用することにより眼科手術後の瘢痕形成抑制に応用して治療効果を高めることを最終目標としている。本研究の研究実施年度内にトレハロース点眼液とヒアルロン酸膜を用いることで緑内障に対する線維柱帯切除術の術後濾過胞の維持能ならびに斜視に対する外眼筋移動手術の術後瘢痕抑制機能を動物実験と細胞培養実験にて形態的、生化学的ないし分子生物学的に解析したいと計画した。本年度は昨年度の実験でトレハロースがウサギ線維柱帯切除術モデルに対して線維性瘢痕組織形成を抑制する方向で働くことを明らかにしたのを受けて、線維性組織形成抑制作用をトレハロース同様に期待される物質であるメチルウンベリフェロン(MU)に注目して、MUが説膜下線維芽細胞と結膜上皮細胞にどのような効果を及ぼすかを細胞培養系を用いて検討した。その結果、MUは結膜下線維芽細胞のみならず結膜上皮細胞にも強い毒性を示し、MU存在下では線維芽細胞も上皮細胞もともにネクローシスに陥ることが明らかとなった。この結果から緑内障濾過手術術後濾過胞の形成維持にはMUではなくトレハロースが優れることが改めて明らかとなった。本研究の研究実施年度内にトレハロース点眼液とヒアルロン酸膜を用いることで緑内障に対する線維柱帯切除術の術後濾過胞の維持機能ならびに斜視に対する外眼筋移動手術の術後瘢痕抑制機能を動物実験と細胞培養実験にて形態的、生化学的ないし分子生物学的に解析したいと計画した。研究の初年度は、まずウサギの眼球を用いて安定的に線維柱帯切除を行える状態にすることを行い、さらに線維柱帯切除術後の濾過胞の評価法として実体顕微鏡にて撮影した濾過胞の形態にてgrade分けする方法を確立した。この方法により、次年度はさらにトレハロースやヒアルロン酸膜の濾過瘢痕への効果を半定量的に解析できるように準備した。ウサギ眼球に対して線維柱帯切除術を施行する技術を確立するまでにやや時間がかかった。線維柱帯術後の濾過胞の形成を評価する方法として、実体顕微鏡下での形態観察系については準備が整ったが、生化学的評価や光学顕微鏡による組織評価については次年度に廻さざるを得なかった。線維柱帯切除術の術後濾過胞の経過を組織学的に観察する。その経過に対してトレハロース点眼とヒアルロン酸膜使用がどの程度の瘢痕抑制効果を示すのかどうかを組織学あるいは免疫組織化学的に評価することを第1の目標とする。第2の目標として斜視手術術後結膜瘢痕に対するトレハロース点眼とヒアルロン酸膜の効果を検討したい。ウサギを前年度の動物実験の要領で4群に分けて、上直筋短縮術と下直筋後転術を行う。同様にトレハロースやヒアルロン酸膜で処理をして術後14日と30日に前眼部撮影を行った後、動物を安楽死させ眼球を摘出する。組織学的所見と免疫組織学所見を前年度と同様の方法にて行う。第3の目標として細胞培養によるトレハロースの線維芽細胞に対する増殖抑制作用を検討する。ウサギ結膜上皮と結膜下線維芽細胞を培養し培養液に1%から10%までの各濃度のトレハロース溶液を加えて細胞増殖能をMTT assayにて観察する。ウサギ結膜上皮ならびに結膜下線維芽細胞がうまく培養できないときには市販のヒト正常表皮細胞とヒト正常皮下線維芽細胞を購入して検討する予定とする。該当なし
産業衛生の現場におけるうつ病の遷延化因子の解明と職場復帰プログラムの有用性の検討

職場でうつ病のため1ヶ月以上休養が必要となった者を対象に、職場復帰支援プログラムを開発し、労働者の精神状態や社会適応度などが休職から復帰に至るまでにどのように変化するのか明らかにした。その結果、復職失敗群(2ヶ月未満に再休職)は復職順調群に比べて、休職開始時と休職4週後のうつ病重症度が高く、特に仕事への意欲低下が著しかった。復職開始期のうつ状態の程度が悪かった症例は、さらなる注意観察が必要であることが示唆された。初年度である平成21年度は、某事業所で定期健康診断を受診した労働者1,371人(うち女性175人)を対象に、気分調査票POMS,身体症状問診票,Job Content Questionnaire,睡眠を含む生活習慣を尋ねる質問紙バッテリーを実施した。このデータをベースラインとして2年目以降のコホート調査へとつなげていきたい。またうつ病のため長期休養に至った症例の追跡調査も並行して実施しており、その成果の一部は論文化された(中尾睦宏,竹内武昭,天野雄一,伊藤克人.日本心療内科学会誌,印刷中)。具体的には大うつ病のため職場休職となった20人(うち女性6人)に対してプロトコールに従った抗うつ薬による薬物療法を行い、復職までの治療経過をハミルトンうつ病評価尺度(HAM-D)、Self-rated Depression Scale (SDS)、やる気スコア、Social Adaptation Self-evaluation Scale (SASS)により評価した。その結果、HAM-D、SDS、やる気スコアは治療4週後・8週後・復職時のいずれの期間も有意な改善を示し、SASSは復職時のみ有意な改善を示した。復職後7人が2ヶ月未満に再休職となったが、再休職あり群は再休職なし群に比べて、治療開始時と4週後のHAM-D総得点とSDS得点が有意に高く、治療開始時のHAM-D「仕事と活動」項目得点が有意に高かった。治療開始期のうつ状態が悪かった症例は、薬物療法により復職できたとしても再発しないよう十分に気をつける必要性が示唆された。その結果、特に診断面の特徴について論議が深まり、その他のうつ病として非定型うつ病の症例についても診断基準を用いて正確な診断をすることにした。いわゆるディスチミア親和型性格を伴う「新型うつ病」の問題で、その長期休職と復職後の経過を慎重にfollow-upする予定である。平成22年度まで実施していた定期健康診断時の質問紙・面接調査の結果をまとめた。さらに各事業所の健康管理室スタッフ(担当看護師)と協力し、うつ病・うつ状態が疑われて健康相談をした症例に対しては産業医(研究班)がDSM-IV-TRに基づく(半)構造化面接を継続し、大うつ病、小うつ病、双極性障害、気分変調症、その他のうつ病性障害の診断後の経過観察を続けた。評価項目として、1)気分調査票POMS,2)Hamilton Depression and Anxiety Scales,3)やる気スコア,4)Medical Symptom Checklist(易疲労感、不眠、嘔気、息切れ、動悸、腰痛、下痢、頭痛、胸痛、四肢の痛み、耳鳴り、めまい、腹痛、関節痛の14症状を評価),5)パーソナリティ構造評定質問紙Temperament and Character Inventory,6)Job Content Questionnaire,7)Effort Reward Imbalance Questionnaire,8)社会適応度(Social Adjustment Scale)があったが、各症例の診断について各項目の有用性を研究分担者ならびに研究協力者と定期的に会合を開いて論議した。うつ病の重症度に関しては、休職開始時と復職開始時とでハミルトンうつ病評価尺度(HAM-D)、Self-rated Depression Scale(SDS)、やる気スコア、Social Adaptation Self-evaluation Scale(SASS)などの得点変化を比較したところ、いずれの質問紙得点も有意な改善を示していた。さらに復職順調群と、2ヶ月未満に再休職となった復職失敗群との2群に分けたところ、復職開始時には両群間でいずれの質問紙得点も有意な差がなかった。しかしながら復職失敗群は復職順調群に比べて、休職開始時と休職4週後のHAM-D総得点とSDS得点が有意に高かった。
頭頸部癌の個別化治療に向けたテクスチャ解析画像診断法の開発

頭頸部癌に対する集学的治療法は多様化し,個別化治療に向けた治療法の開発が進んでいる.画像を用いた非侵襲的な治療効果予測方法の確立は,適切な治療方針決定と過度な治療の抑制に寄与すると考えられる.本研究は,頭頸部癌のCT/MRI画像データを用いてテクスチャ/Radiomics解析を行い,治療効果予測に有効な精度の高い特徴を探索し,診断法の確立に向けたモデル構築を目指している.組織学的に頭頸部癌と確認され,治療開始前1ヶ月以内に同一の定められたプロトコールで造影CT検査もしくはMRI検査を受けている患者群の約3500症例の治療前CT/MRI画像データベースから,臨床的に有効な精度の高いテクスチャ特徴を探索するために複数の症例グループに対する探索的検討を平行して行った.1)局所進行性舌癌の手術症例の術前CT/MRI画像を用いてテクスチャ/Radiomics解析を行い,Lasso(正則化項)を用いて有効特徴を抽出,機械学習にて評価を行い,2年以内の術後再発を予測する良好なモデル構築を得た.2)頭頸部癌の術前CT画像によるリンパ節転移の判定に対してテクスチャ/Radiomics解析し,特にHIV感染陽性によるFDG-PET偽陽性との鑑別に有効な特徴量が得られた.本検討の成果は国際誌に報告した.3) Dual-energy CTのデータを用いて甲状腺腫瘍の良悪性鑑別に有効なテクスチャ/Radiomics特徴の探索を行い,従来行われてきたdual-energy imagingによるヨード量測定などの定量的測定法と比較を行った.本検討の成果は現在国際誌に投稿した.今後は,これまでに得られた成果をもとに,他の頭頸部癌原発巣グループの治療効果予測に対しても探索し,日常臨床に応用していく上で解決すべき課題の整理にも取り組んでいく.当初は50種類の小規模の特徴量を解析するテクスチャ解析を行いて有効な特徴を探索することから始める予定であったが,近年の機械学習や深層学習研究の急速な進歩に追随すべく,さらに複雑な解析と評価まで行う必要があると判断し,1400以上の特徴量をもつRadiomics解析と機械学習を用いたモデル構築を行うこととした.結果的には当初の進捗以上にすすめることができている.これまでに得られた成果をもとに,日常臨床に応用していく上で解決すべき課題の整理にも取り組んでいく方針である.また,これまでの成果を国際学会にて発表・論文化を遂行していくとともに,他の頭頸部癌原発巣グループの治療効果予測に対しても引き続き探索を続けていく予定である.頭頸部癌に対する集学的治療法は多様化し,個別化治療に向けた治療法の開発が進んでいる.画像を用いた非侵襲的な治療効果予測方法の確立は,適切な治療方針決定と過度な治療の抑制に寄与すると考えられる.本研究は,頭頸部癌のCT/MRI画像データを用いてテクスチャ/Radiomics解析を行い,治療効果予測に有効な精度の高い特徴を探索し,診断法の確立に向けたモデル構築を目指している.組織学的に頭頸部癌と確認され,治療開始前1ヶ月以内に同一の定められたプロトコールで造影CT検査もしくはMRI検査を受けている患者群の約3500症例の治療前CT/MRI画像データベースから,臨床的に有効な精度の高いテクスチャ特徴を探索するために複数の症例グループに対する探索的検討を平行して行った.1)局所進行性舌癌の手術症例の術前CT/MRI画像を用いてテクスチャ/Radiomics解析を行い,Lasso(正則化項)を用いて有効特徴を抽出,機械学習にて評価を行い,2年以内の術後再発を予測する良好なモデル構築を得た.2)頭頸部癌の術前CT画像によるリンパ節転移の判定に対してテクスチャ/Radiomics解析し,特にHIV感染陽性によるFDG-PET偽陽性との鑑別に有効な特徴量が得られた.本検討の成果は国際誌に報告した.3) Dual-energy CTのデータを用いて甲状腺腫瘍の良悪性鑑別に有効なテクスチャ/Radiomics特徴の探索を行い,従来行われてきたdual-energy imagingによるヨード量測定などの定量的測定法と比較を行った.本検討の成果は現在国際誌に投稿した.今後は,これまでに得られた成果をもとに,他の頭頸部癌原発巣グループの治療効果予測に対しても探索し,日常臨床に応用していく上で解決すべき課題の整理にも取り組んでいく.当初は50種類の小規模の特徴量を解析するテクスチャ解析を行いて有効な特徴を探索することから始める予定であったが,近年の機械学習や深層学習研究の急速な進歩に追随すべく,さらに複雑な解析と評価まで行う必要があると判断し,1400以上の特徴量をもつRadiomics解析と機械学習を用いたモデル構築を行うこととした.結果的には当初の進捗以上にすすめることができている.これまでに得られた成果をもとに,日常臨床に応用していく上で解決すべき課題の整理にも取り組んでいく方針である.また,これまでの成果を国際学会にて発表・論文化を遂行していくとともに,他の頭頸部癌原発巣グループの治療効果予測に対しても引き続き探索を続けていく予定である.
疲労損傷過程における超音波波形の変化と損傷予測への適用

本研究は,低サイクル疲労から高サイクル疲労までの広い範囲の応力振幅条件における疲労損傷過程に注目し,疲労き裂の発生位置及び発生時期を超音波波形の変化から予測するための評価法を確立することを目的として実施された。湾曲した側面を有する黄銅試験片の疲労試験により,以下の結果を得た。すなわち,試験片全体にわたる巨視的ひずみは,応力-ひずみ線図から推定されたひずみ分布と良く一致した。低サイクル疲労試験では荷重繰返し数の増加に伴って巨視的ひずみ分布は最大30%程度まで増加し,その最大値を示す位置近傍で疲労き裂が発生・進展して破壊に至ったが,高サイクル疲労では疲労き裂が発生するまで最大10%程度のひずみの状態が継続した。局所的ひずみは,全体的には巨視的ひずみと同様な変化を示したが,荷重繰り返し数の増加に伴って場所によるゆらぎが増大していった。また,表面の凹凸と局所的ひずみ分布の逆数との間に良い対応のあることが分かった。超音波測定の結果,伝達関数の平均勾配は荷重繰り返し数に従って変化する傾向を示したが,その2次元分布には,試験片中央部近傍の側面に生じた微細き裂の影響は見られなかった。深い切欠きを有するAl合金試験片を低サイクル疲労条件で疲労試験し,試験片底面からの超音波反射波をFFT解析して得られた超音波スペクトル,底面反射波スペクトルと表面反射波スペクトルとの比(伝達関数)の変化を調べた。切欠き底近傍でそれらの2次元分布を測定した結果,荷重繰り返し数の増加に従ってピーク強さ及び伝達関数の平均勾配は一様に変化していくこと,特に切欠底前面に変化領域が形成されることが分かった。これに対し,ピーク周波数には変化が見られなかった。伝達関数の平均勾配及びピーク強さを用いてマハラノビスの距離による判別分析を行い,切欠き底近傍においてき裂発生との関係を得た。本研究は,低サイクル疲労から高サイクル疲労までの広い範囲の応力振幅条件における疲労損傷過程に注目し,疲労き裂の発生位置及び発生時期を超音波波形の変化から予測するための評価法を確立することを目的としている。本年度は,湾曲した側面を有する黄銅試験片を用いて疲労試験を行い,試験片表面のひずみ分布を測定することにより,以下の諸点を明らかにした。試験片の中心軸上に10mm間隔で目盛を付けて測定した巨視的ひずみは,0.001Hzから10HZまでの周波数の疲労試験の初期段階で,ほぼ一致した。また,それらの巨視的なひずみ分布は,引張試験で得られた応力-ひずみ線図から推定されたひずみ分布と良い一致を示した。低サイクル疲労領域で実施した疲労試験では,繰返し数の増加に伴って巨視的ひずみ分布は最大30%程度まで増加していき,その最大値を示す位置近傍で疲労き裂が発生・進展して破壊に至った。これに対し,高サイクル疲労の場合は,疲労き裂が発生するまで最大10%程度のひずみの状態が継続し,破壊に至った。次いで,試験片の中央部に2mm間隔の2次元格子(40mm×10mm)を貼り付けて局所的なひずみを測定した。全体的には巨視的ひずみと同様な変化を示したが,繰り返し数の増加に伴って場所によるひずみ値のゆらぎは増大していった。また,局所ひずみ分布には,すべり線によると思われる斜め方向の帯状分布の他に,引張り方向と直交する方向に帯状の変化が生じ,繰り返し数の増加に伴って後者の変化が増大していった。

表面観察の結果,繰り返し数の増加に伴って表面に凹凸が生じ,それらが連結して引張り方向に直交する方向に線状の凹凸が形成されていくことが分かった。今後は,これらの表面形状の変化と局所ひずみとの関係,及び超音波因子との関係を明らかにしていく。本研究は,低サイクル疲労から高サイクル疲労までの広い範囲の応力振幅条件における疲労損傷過程に注目し,疲労き裂の発生位置及び発生時期を超音波波形の変化から予測するための評価法を確立することを目的としている。本年度は,深い切欠きを有するAl合金試験片並びに湾曲した側面を有する黄銅試験片を用いて疲労試験及び超音波測定を行い,以下の諸点を明らかにした。Al合金試験片を低サイクル疲労条件で疲労試験し,試験片底面からの超音波反射波をFFT解析して得られた超音波スペクトル,底面反射波スペクトルと表面反射波スペクトルとの比(伝達関数)の変化を調べた。切欠き底近傍でそれらの2次元分布を測定した結果,荷重繰り返し数の増加に従って伝達関数の平均勾配は一様に変化していくこと,特に切欠底前面に変化領域が形成されることが分かった。また,伝達関数の平均勾配及びピーク強さを用いてマハラノビスの距離による判別分析を行い,切欠き底近傍においてき裂発生との関係を得た。次いで,超音波顕微鏡を用いて同様の領域において測定を行い,切欠き底近傍において超音波画像は材料組織に起因して変化したが,画像から特徴量を抽出することはできなかった。黄銅試験片を疲労試験し,超音波スペクトルのピーク周波数,ピーク強さ及び伝達関数の平均勾配の変化を調べた。その結果,伝達関数の平均勾配は荷重繰り返し数に従って変化していった。しかし,伝達関数平均勾配の2次元的な分布には,試験片中央部近傍の側面に微細き裂が発生しても,変化は見られなかった。これは,試験片の塑性変形量が10%以上であったため,平均勾配が収斂して,変形量依存性を示さなくなったためと思われた。
蓄積電荷測定法による有機／金属界面の電荷注入障壁測定

当該年度はまずアルミニウムを背面電極とした電荷拡散が起こらないような構造をもつ基板(背面制限電極型基板)を作成し、蓄積電荷測定法の実験を行った。その結果、電荷拡散が抑制され、信頼性の高いデータが取得できることがわかった。背面制限電極型基板を用いた場合、蓄積電荷ー印加電圧の測定データから、直接絶縁層の電気容量を計測できるため、実験結果を精密に解析することも大きな利点である。この基板を用いて測定したデータは、Organic Electronics誌に現在投稿中である。背面制限電極型基板を用いるといくつかの利点があることがわかったので、背面電極をAlからITOに変更した試料の作成に次いで取り組んだ。ITOを背面電極とした場合、光照射を背面から行えることに加えて、表面電極に用いる貴金属と仕事関数差がほとんどないため、バイアス電圧をゼロにしたときに、Flat band状態となることも利点である。このように考えて素子作成を行ったのだが、作成した試料に電荷が思うように注入できないという思わぬ現象に直面した。いろいろ調べた結果、この現象はどうやらプラズマCVD法で製膜したSiO2に多くのトラップができているためと思われることがわかった。AlとITOの仕事関数の違いにより、このような現象が出現したと思われる。そこで、この現象を解消すべく、過酸化水素水を用いた基板処理法を試みたところ、当初から期待していたような特性をもつ素子を作成することに成功した。現在この基板を用いた素子により実験を行っている。上記の実験に加えて、国際学会での口頭発表、招待講演、国内学会での招待講演を行った。当初目標としていた試料基板構造の改良を行った素子作成に関しては成功したことから、研究はおおむね順調に進展していると考える。この改良した基板を用いた蓄積電荷測定に関しては、現在論文投稿中である。蓄積電荷測定法の応用として、i)絶縁層上に形成されたSAMの影響を定量的に調べること、ii)比較的障壁の小さい正孔注入障壁だけでなく電子注入障壁を求めること、が特に重要と考えている。この二つの大目標に取り組みたい。ちなみにii)の目標のためには、市販のファンクションジェネレータで出力できる±10Vを越えて電圧を出力できるように装置を改良する必要があるが、これに関しては最近改良に成功した。前年度に他の研究費を繰り越しておいた分の余裕があったので残ができた。繰り越しておいた分は次年度に有効に活用できる。残額は8万程度であり、旅費あるいは消耗品代として活用する。
内耳前庭有毛細胞における新規重力センサー繊毛分子の同定

動物は加速変化を感知する機能を内耳に有しているが、どの程度の変化をどのような仕組みで感知するかについて、分子レベルでは明らかになっていない。また、変化を感知するシステムを有している一方で、変化が恒常的な状態となった場合は、新たな環境に適応(対応)することができる。つまり、感知するシステムは鋭敏でかつ柔軟なものである。本研究では、加速変化環境下での活動を解析するために、個別飼育可能なカメラ付きケージを遠心機に設置しマウスを飼育した。さらに、その活動を動画から解析する「ピクセル解析系」を構築し、どの時点のマウスが最も重力影響を受けているのかを評価した。初年度は、(1)マウス内耳組織取得および(2)遠心荷重負荷実験を実施した。遠心実験においては内耳破壊マウスと通常マウスの行動についてビデオ観察による定量解析系の構築を進めた。行動定量評価の解析は、エピゲノム解析における表現型評価に必要である。(1)マウス個体の平衡感覚機能を担うのは、内耳にある平衡斑である。そこで、正常マウスから内耳組織を摘出する解剖系を構築し、実体鏡等で組織回収が出来ていることを確認した。(2)1.4Gの荷重負荷を行った実験系において、負荷初期にマウスが底面に伏せ、活動量が大きく減少することが分かった。通常、マウス活動は立ち上がり回数などを赤外線レーザーや通常観察でのカウントを行うことで評価するが、マウスが底面に伏せた状態をこれらで評価することは難しい。そこで、EthoVision XT ver9.0を用いピクセル解析を行い定量化した。通常マウスでは遠心初日の活動量は大きく抑制され、4日目まで急速に回復した。その後は変化は無かった。一方で内耳破壊マウスは遠心期間を通して活動量に差は無かった。この結果から、荷重は前庭を介してマウス活動を制御すること、さらに、遠心開始4日目以降においてマウスが荷重環境に慣れることが明らかとなった。マウスを遠心環境下(1.4G)で飼育すると、遠心開始直後は伏せ、かつ動かなくなる。しかし、遠心飼育を続けることで、その環境に慣れ通常と同じように活動できるようになる。この活動を定量化する解析フローを作成することを本年度の主要目的とした。1)経時時刻対アクティビティデータのヒストグラムを取ると、ポアソン分布の0<λ<=1に近い形状であった。そこで底に関する試行を行い、-log0.9Xを変換関数として設定した。変換されたヒストグラムは、左側の山、右側の山に分離され、左側の山と右側の山間の極小値を含まない値をしきい値とした。しきい値を真数に戻し、経過時刻対Active continousデータで、しきい値より大きい値が出ているとき、その瞬間の経過時刻(サンプリング)を活動している時間(Active time)、それ以外の時間を(Inactive time)とした。この算出手法は、実験ごとの飼育環境の「明るさのわずかな違い」に影響を受けないことが分かり、独立した飼育実験結果を定量的に処理することが可能となった。2)これまで実施してきた24週間の遠心飼育実験時のマウス活動をこの算出方法で再度定量化を実施した。結果、遠心飼育直後に激減した行動量は5日目には回復することが分かった。なお、前庭破壊マウスでは、この減少が見られなかった。3)このタイムコースデータを基に組織解析時期を設定しアレイ解析を進める。動画定量解析を実施する上で、当初は想定していなかった、実験ごとの飼育環境の「明るさのわずかな違い」が解析結果(活動時間計算)に大きな影響を与えることが判明した。しかし、行動ヒストグラム解析において、動画中の各ピクセルの光度をLinとして閾値設定するのではなく、Log解析として実施することで本課題を解決することが出来た。解析はおおむね順調に進んでいるが、解析フローが修正されたため、前年度に実施していた定量化解析を再度実施することとなり、そのための時間が必要となっている。つまり、感知するシステムは鋭敏でかつ柔軟である。マウスを遠心過重力下(1.4G)で飼育すると、遠心開始直後はそのG変化に応じ、動かなくなる(伏せる行動を示す)。しかし、遠心飼育を続けることで、1-2日で動けるようになり、5日ほどで新たな環境に慣れ、これまで(1G)と同じように活動できるようになる。組織・分子レベルで平衡機能(前庭機能)を詳細に調べるためには、この個体応答(活動)を定量化し、組織サンプリングの結果と総合的に解析する必要がある。遠心機に設置し個別飼育可能なカメラ付きケージでマウスを飼育し、その活動を動画から解析する「ピクセル解析系」を構築した。経時時刻対アクテビティデータのヒストグラムをlog変換を行い、左右の2つの山(活動期・不活動期)に分け、その山間の極小値算出することから活動期・不活動期それぞれの時間を導き出した。これまでは、S/N比の高い明期においてのみ解析が可能であったが、マウスの活動は明期・暗期で大きく異なることが知られているため、どちらの光量においても解析可能なパラメーターの設定に成功した(最終年度成果)。

定量化の結果により、遠心過重力直後1日の活動量は激減し、その後緩やかに回復しおおよそ5日目に元と同じレベルまで回復することが分かった。加速変化を感知するシステムはこの期間内で大きく機能変換を行っていることが示唆された。これらの成果は、遠心飼育時のどの時期の加速変化感知システムの状態を組織評価するかを判断する上で有用である。動物は加速変化を感知する機能を内耳に有しているが、どの程度の変化をどのような仕組みで感知するかについて、分子レベルでは明らかになっていない。また、変化を感知するシステムを有している一方で、変化が恒常的な状態となった場合は、新たな環境に適応(対応)することができる。つまり、感知するシステムは鋭敏でかつ柔軟なものである。本研究では、加速変化環境下での活動を解析するために、個別飼育可能なカメラ付きケージを遠心機に設置しマウスを飼育した。さらに、その活動を動画から解析する「ピクセル解析系」を構築し、どの時点のマウスが最も重力影響を受けているのかを評価した。遠心飼育開始後のどの時点でマウス前庭を回収すべきかについて、実験系が設定されていなかったため、ビデオ解析によりマウスが遠心荷重環境に慣れる時期を推定した。少なくとも4日間は環境に慣れるために必要なことが分かった。また、最近報告された細胞実験でエピゲノム変化が刷り込まれるには、最低5日間必要である結果をあわせて、2週間の遠心飼育を十分な期間として設定した。初年度は、実験系設定作業に時間を費やした。既に、内耳組織の取得系については別途確立できているため、エピゲノム(DNA)解析を実施できるように調整する。遠心飼育実験を実施し、組織のアレイ解析を進める。特に、本年度設定したタイムコースをもとに1)遠心直後(2hr後程度)状態2)行動力回復期(2日後)3)定常期(2週間後)の解析を順次進める。重力生物学遠心飼育実験を実施し、組織を回収することでアレイ実験を実施する。繊毛機能との関連については、網羅解析だけでなく、繊毛に局在する受容体に焦点を当てその変化解析を進める。初年度の解析の遅れにより、経費の繰り越しが発生していた(約42万円)。当該年度(2年目)にその一部を使用したが、残り(合計約30万円)は次年度(3年目)に繰り越しとなっている。遠心実験により回収した組織を解析委託する予定であったが、遠心期間の設定を実施したため、回収組織の解析費が次年度となった。行動解析法の精度が上がったため、より精度を高くサンプリング時期を設定することが出来た。そのため、時期を絞った組織サンプル解析を行うこととする。理由にも記載したように、回収組織の外部解析委託を実施する計画
問題解決工程を学習するためのe-Learningシステムの開発

前年度に開発した問題解決ゲームの改良を行った。この問題解決ゲームは半実践的に問題大解決を進めていくゲームである。このゲームを行うことにより、学習者はどのように問題解決を進めればよいかを学ぶことができる。特に問題解決の中でも重要な問題発見の工程の重要さを学ぶことを目的としている。問題発見を十分に行うには問題をタテとヨコに分析することと、解決策を実施した結果を評価し、読み解くことが重要である。これらの点を学べるようにゲームを設計した。予備実験から、前年度に開発したものでは難易度が高い部分があり、このままだと問題解決の初学者には十分な効果を発揮できない可能性があった。そのため、内容を初学者にも理解しやすいように改良した。改良した問題解決ゲームの評価実験を行った。評価は以下の3つの観点で行った:1)問題解決ゲーム自体を理解できたか、2)問題解決の理解が深まったか、3)理解した内容を問題解決行動に反映することができたか。結果、1)についてはほとんどの学習者が理解できていた。問題解決の重要な部分である問題発見の特に問題分析については理解も深まり、それを問題解決行動に反映できたことまで確認ができた。一方で、同じく問題発見に重要な解決策を評価することについては理解が深まった一方で、実践への反映までは至ることができなかった。この原因は評価を重要視しなくとも,問題分析に時間をかけてしまえば解けてしまったことが原因である.そのため,評価結果の意味をよく考えなくなってしまい,評価の重要性を理解したとしても実践にそれを反映する学習が少なかったと考えられる.この問題解決ゲームで評価の重要性まで理解させるためには,評価を十分に行わないとクリアすることが難しいように改良する必要があると考える.実施者の異動に伴い、当初予定していたよりも研究時間が取れなかったため、全体の進行が遅くなってしまったことがまず挙げられる。以降については状態も落ち着いたので十分な研究時間が確保できる。また、問題解決ゲームの改良に時間がとられたことも原因の一つである。これは異動により予定していた被験者が変更になったことに伴う。当初予定していた被験者による予備実験ではうまくいっていたが、変更となった被験者ではうまくいかない部分があることが分かった。これは当初予定していた被験者では群が偏っており、見落としがあったことを示していた。これを解消するべく改良を行い、より広い学習者に対応できるようになったが、その分予定していたよりも時間がかかってしまった。今後は大きく分けて以下の二つを実施する予定である:a)問題解決チュートリアルの開発、b)問題解決ゲームの改良である。問題解決チュートリアルは問題解決の実践能力を向上させるものである。問題解決ゲームは、問題解決自体の工程やその重要性を理解することが中心であったが、問題解決チュートリアルは、実際どのように進めるかを学ぶためのツールである。現在は特にどこに注目するかを検討しており、問題分析について行うことがよいと考えている。すなわち問題解決チュートリアルは、問題分析の過程でそのガイドを行っていく。ガイドは学習者が問題分析でつまずきがちな部分に注目して行う。問題解決ゲームの改良は、よりコンパクトな形で、問題発見と評価の重要性を学べるように改良する予定である。本研究は問題解決e-Learningシステム開発を目指すものである.そのために28年度は問題解決工程においてどのようなつまずきがあるのかを分析することによって,システムにどのような要素を組み込めばよいかの検討を行った.結果として以下のつまずきが見られることが分かった:1-1)目標が明確でない;1-2)現状を誤解している;1-3)目標が解決策の実施になっている;2-1)対象となる問題を分析していない;2-2)問題の深堀ができていない;3-1)問題と解決策に対応関係が成り立っていない部分がある;3-2)問題の分析と矛盾した解決策を立ててしまう.また,イシューツリーを使った分析の工程においては以下のつまずきがあることが明らかになった:1.要素が整理されておらずMECEになっていない可能性がある;2.子ノードが解決策になってしまっている;3.子ノードが分類や原因になっていない;4.子ノードが問題の大枠を超えてしまっている;5.発見された問題と解決策が対応していない部分がある;6.発見された問題と解決策が矛盾している部分がある.また,そのうえで引き続き以下のつまずきが確認された:7.問題と解決策に対応関係が成り立っていない部分がある;8.問題の分析と矛盾した解決策を立ててしまう.さらに問題解決e-Learningシステムの開発に向けて,効果的な学習方法を検討するために,問題解決学習を学ぶためのチュートリアル型PBLの開発と評価を行った.結果として目標を構造的に整理するカードソート法や,問題を深堀するなぜなぜ分析,問題と解決策の対応関係を考える問題ー解決策マトリックスが効果的であることが分かった.本年度はe-Learningシステムを開発するうえで重要なつまずきの分析を行った.結果として開発において重要なポイントと考えられるものを明らかにすることができた.これにより来年度以降の開発の指針を立てることができた.また,チュートリアル型PBLの実施とその結果により,再来年度に開発予定であるe-Learningシステムである問題解決チュートリアルの開発の指針も立てることができた.