hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
仮想現実技術を用いた新しい認知・心理実験パラダイムの開発と応用

装置開発、応用展開、成果発表については、上述のように順調に進展している。とくに応用展開については、国内外から多くの問い合わせ、共同研究の打診をうけており、現在すでにいくつかの共同研究が本研究より派生している。ただし認知心理実験課題(健常者での作話メカニズム、デジャヴなどの認知心理現象の生成メカニズム)については、予備的実験を重ねる段階にとどまっている。理由としては、研究計画で記述した実験を実施するための装置の要件が、当初想定していたよりも高グレードなものであり、装置開発を続ける必要があったことと、また応用、アウトリーチ活動が先行してすすんだために認知心理実験計画・実施に十分な時間がとれなかったことが大きい。装置の改良については、上述のように大幅な進展があった。ただしそちらに多くのリソースを割いたため、提案した認知実験の進捗についてはやや遅れ気味である。体験型アミューズメントとしての展開については、当初予定していたよりも早くすすんでいる。2012年度夏にはJST科学未来館でのデモ展示が内定している。これは、未来館、理研との共催イベントとなる予定である。以上、全体としては、おおむね順調にすすんでいると評価している。1)上述の認知心理実験課題を2013年度前半に早急に実施する。2)加えて脳波計測を行う実験を考えており、脳波計測機器の実験装置への組み込みを2012年度よりすでに開始している。これを早い段階で完成させ、実験に導入する。3)装置の開発を平行して継続し、本研究実施者以外でも利用できるよう、実験装置のモバイル化、オープンソース化および付随する仕様策定を行う。4)現在いくつか進行しているアミューズメント体験装置としての応用企画を実施する。5)成果発表を論文誌、学会にて行う。1装置改良については、ハードウェアからソフトウェアへと重点を移す。バグ修正、新しいユーザーインターフェースの作成を行う。これは、一部外部開発業者に委託するか、もしくは研究支援パートタイマーを雇用するかのいずれかにて対応する。2認知実験の予備的段階を終了させ、本実験へと移行する。本実験では、予備実験の結果を踏まえ、作話、デジャブ感覚が生じている際のスキンコンダクタンス、心拍、行動、視線を記録し、先行研究との比較を行う。3パフォーマンスアートとしての展開をすすめる。2012年度夏の未来館展示の他、8月後半にはオーストリアにて開催されるアルス・エレクトロニカというヒューマンインターフェースの世界最大級のイベントがあり、そこでのデモ展示を計画している。これらのプロジェクトには、今後サウンドアーティストや照明の専門家などのコラボレーターが加わる予定である。該当なしハードウェア開発については、ある程度完了したため、今年度はソフトウェア開発、および被験者への謝金、実験用刺激作成といった人件費が主な支出となる予定である。
言語発達を考慮した幼児用嗅覚検査の開発

嗅覚異常や嗅覚低下は認知症で認められるが,自閉スペクトラム症(以下,ASD)のように幼少期から嗅覚に困難を伴う疾患が存在する.そこで本申請では,幼児の嗅覚検査の開発を試みる.しかし一から開発するのではなく,既存の成人用嗅覚検査の方法を幼児向けに改変することによって,実用的かつ,最速の完成を目指す.また,成人用検査を幼児に適用する際に問題となる「言語力の乏しさ」を解消する手続きを追加する.さらに,ASD児に同検査を実施し健常児と比較することで,ASD児の嗅覚力の特徴を検討する.また臨床現場での実施に不可欠な手続きの簡便さ,所要時間の短縮化など本検査の実用性の点についても検討する.嗅覚異常や嗅覚低下は認知症で認められるが,自閉スペクトラム症(以下,ASD)のように幼少期から嗅覚に困難を伴う疾患が存在する.そこで本申請では,幼児の嗅覚検査の開発を試みる.しかし一から開発するのではなく,既存の成人用嗅覚検査の方法を幼児向けに改変することによって,実用的かつ,最速の完成を目指す.また,成人用検査を幼児に適用する際に問題となる「言語力の乏しさ」を解消する手続きを追加する.さらに,ASD児に同検査を実施し健常児と比較することで,ASD児の嗅覚力の特徴を検討する.また臨床現場での実施に不可欠な手続きの簡便さ,所要時間の短縮化など本検査の実用性の点についても検討する.
性質の異なる2つの内向己整流性K^Tチャネルのキメラを用いた諸機能部位の同定

心筋の内向己整流性K^TチャネルC2Rと、強い内向己整流性を示すK^Tチャネル2RK2は、非常に異なった電気生理学的性質を示す。その2点は(1)C2R12、GIRK2チャネルとヘテロマルチマ-を形成するが、IRK2は形成しない(2)C2Rホモ&ヘテロマルチマ-は、G蛋白質β_1γ_2サブユニットで活性化されるが、IRK2は活性化されない。である。この2つの異なる性質の分子的基盤、すなわちG_2RK_2とのヘテロマルチマ-形成に必須の部位,β_1γ_2による活性化をうけるのに必須の部位を同定するために、C2Rと2RK2の種々のキメラを作成し、その電気生理学的性質を調べた。その結果、GIRK2とのヘテロマルチマ-形成には、C2Rのコア領域が必要十分であること、β_1γ_2による活性化には、N端とC端の個胞内領域が十分であることが明らかになった。である。
高温超伝導体SQUIDによる生体磁気計測技術の構築

高温超伝導体SQUID磁束計による生体磁気計測技術の構築を目的として,心磁図計測応用をターゲットとしたデバイスとシステム化研究を行い、以下の成果を得た。1.高温超伝導体SQUIDの高感度化と環境磁場特性の改善レーザアブレーション法によるYBa_2Cu_3O_<7-d>超伝導薄膜の作製技術を立ち上げ,高臨界電流密度(Jc5×10^6A/cm^2)の薄膜を作製可能とした。ストリップ線路構造をもつ直結型マグネトメータを設計・作製し、磁場雑音100fT/Hz^<1/2>以下の高感度デバイスを実現した。マグネトメータの超伝導薄膜に微細なホールやスリットを作り込み磁束侵入や運動を抑制し、さらに磁束ダムによりしゃへい電流を制限する新構造とした。これらの磁束制御技術により,30μT以下の環境磁場中で冷却したり,12μTの環境磁場変動でも動作するデバイスが実現できた.2.環境磁場雑音の低減技術簡易な磁気シールドと能動型磁気シールドを組み合わせた環境磁場雑音の低減技術を開発した.簡易磁気シールドルームに巻いた誘導型コイルを磁場雑音検出器とし,'補償コイルによりフィードバックするキャンセル法を考案した.また,多チャンネル用の技術として,シールドルーム内の参照マグネトメータの磁束ロック用磁場信号を,信号マグネトメータのフィードバックコイルに印加する方法を開発した.これらの磁場雑音法の組み合わせにより,簡易磁気シールドと併用し,1100Hz帯域で5060dBの雑音低減が可能となった.3.心磁図計測システム心磁図計測を目標とし,実用化が可能な多チャンネルシステムを試作した。デュワーとガントリ(架台),SQUIDコントローラ,アンプフィルタユニット,ADコンバータ,データ収録装置などからなる10チャンネルシステムを構築し、1100Hz帯域で心磁図のリアルタイム計測が可能であることを実証した.高温超伝導体SQUID磁束計による生体磁気計測技術の構築を目的として,心磁図計測応用をターゲットとしたデバイスとシステム化研究を行い、以下の成果を得た。デュワーとガントリ(架台),SQUIDコントローラ,アンプフィルタユニット,ADコンバータ,データ収録装置などからなる10チャンネルシステムを構築し、1100Hz帯域で心磁図のリアルタイム計測が可能であることを実証した.YBa_2Cu_3O_y単層薄膜を加工して検出コイルと粒界接合SQUIDからなる直結型磁束計を設計・試作した。デバイス構造として、幅の広い(3mm)薄膜ストリップからなる検出コイルと縦型SQUID(伝送線路特性をもつ平行細線の一端に2個のジョセフソン接合を持つ)が結合した単検出コイル磁束計と、2個の検出コイルを平行に配列し、横型SQUID(伝送線路平行細線の両端に1個づつのジョセフソン接合をもつ)と結合した双検出コイル磁束計を考案・試作し、いずれも100200fT/Hz^<1/2>の磁場感度を得た。さらに、これらのマグネトメータの検出コイル薄膜中に5×45μmの微細なスロット構造を全面に作りこみ、環境磁場による磁束トラップの抑制を図った結果、約10μT(地磁気の約1/5)までの磁場中では磁束トラップが生じないことが分かり、簡易型磁気シールド中で動作することが確認された。環境磁場ノイズの低減法については、厚さ1mm1層のミューメタルからなる簡易型磁気シールドと能動的な磁場雑音キャンセルの組み合わせを検討した結果、簡易型シールドルームの中央周囲に巻いたコイルを磁場検出器とし、その出力を増幅・積分・位相調節してシールドルームの上下端に巻いた補償コイルによりキャンセルする方法を考案した。数50Hzの周波数範囲で、磁気シールドルームと併せて4050dBの雑音磁場低減が得られた。また、生体磁気計測におけるソフトウエア的な手法として電源周波数磁気ノイズに着目し、オフラインでフィルタリングにより50Hzノイズを抽出し、その空間単位ベクトルを算出して計測データとの内積をとって差し引く方法を考案し、シミュレーションによりその効果を確認した。

レーザアブレーション法によるYBCO薄膜の成膜について、基板温度、基板-ヒータ間距離、ガス圧、アニール条件などの最適化をはかり、Tc≧87Kの薄膜が再現性良くできるようになった。成膜した150nm厚さのYBCOを用いて昨年度に開発した直結型SQUID磁束計を作製し、高いIcRn値(≧150μV)が達成され変調電圧の大きなデバイスができた。直結型SQUID磁束計には、薄膜だけではなく、バイクリスタル線上にできる粒界接合部にも5μm幅のスロットを作り込み、フラックスダムとしてとして動作させることで磁場中でのノイズ特性の改善を図った。その結果、磁場変動より生じるシールド電流でフラックスダムが開放となり、その直後はノイズが上昇するがその後減衰すること、500fT/Hx^<1/2>以下(@1Hz)の非常な低ノイズは12μTの磁場変動に限られることが分かった。この値は、単層のμメタルシールド(簡易シールド)で達成できる値である。簡易磁気シールドと組み合わせた能動型シールドについて昨年度に続いて検討を行った。信号検出用SQUIDに加えて、近接(10cm)した位置に参照用(ノイズ計測用)SQUIDを、相互干渉を最小に抑えた状態で動作させることに成功し、さらに参照SQUIDのノイズ信号を外部コイルにより負帰還させる能動補償を行った。その結果、低周波(<1Hz)から100HzのMCG信号帯域をカバーする広い周波数範囲でアダプティブにノイズ低減(3040dB)が実現できた。また、DSPにより単一の電源周波数(50Hz)ノイズを選択的に除去する方法についても検討をはじめ、高振幅の電源ノイズを除去できる見通しを得た。これまでに開発した高温超電導体SQUIDマグネトメータと受動+能動型磁気しゃへい技術を基盤として、心磁図計測応用をターゲットとした計測システムの構築を行った。1.システム化心磁図計測を目標とし,簡易磁気シールドルーム(能動型磁気シールドを併用),多チャンネル用のデュワーとガントリ(架台),SQUIDコントローラ,アンプフィルタユニット,ADコンバータ,データ収録装置などからなるシステムを構築した.簡易磁気シールドルームの中央外周に巻いた誘導型コイルを雑音磁場検出器とし,シールドルームの外から補償コイルによりフィードバックする方法と,シールドルーム内の参照マグネトメータの磁束ロック磁場信号を信号マグネトメータのフィードバックコイルに印加する方法を併用して外部磁場雑音を消去した.また,シールドルーム内にコントローラを設置して操作を容易とし,SQUID周辺を完全電磁シールドしてドアを開放した状態でも計測ができるシステムとした.2.多チャンネル化磁場雑音用参照マグネトメータと信号用マグネトメータを組み込んだ10チャンネルSQUIDシステムを構築した.上記の雑音除去とデータ収録技術により,1100Hz帯域で心磁図のリアルタイム計測を実証した.また、基準肢誘導心電図装置(3チャンネル)を併置してあるので,心電図との同時計測も可能である.試作したシステムは,液体窒素のもつ高い冷却能力のため,窒素の補給に液体ヘリウムのような特殊な技術を必要としない.
コンピュータ支援による競泳のコーチング・システムの開発

トレーニング中の心拍数を腕時計式表示装置に示したり、スイム後の心拍数をモニタリングするシステムは現存する。しかし、水泳の運動環境および運動形態の特殊性から選手自身が心拍数を水泳中に確認できない。従って、遠隔計測器でコーチがこれを把握する必要がある。心拍や泳ぎの情報を日常的な競泳トレーニングのコーチングに反映するためには、データの収集、分析、提示できるコンピュータ支援システムが不可欠である。そこで心拍情報をプールサイドのパソコンへ無線送信することにより水泳中の心拍変動をコーチに提示するシステムを開発することを目的とした。また、コーチングを支援するために泳ぎの情報も同様に提示した。水泳中の心拍数はハートレイトセンサーPOLAR Vantage NVで計測した。このセンサー出力をV-FM変換した後、アナログ送信した。プールサイドに10m間隔でアンテナをたてブ-スターで増幅後、受信機に取り込んだ。当初、遠隔計測器からのデータ集録はAD変換器DAQ Card-500を介し、LabViewでモニタリングソフトを作成した。しかし、実用性を考慮し、より一般的なデータ入出力、モニタリング環境を実現するために、受信機からのアナログ音声出力波形を矩形波に加工し、RS232Cを介しパソコンでVisual Basicを用い信号入力タイミングを計測した。モニタリングソフトは、1/100秒計、リアルタイム心拍数表示、リアルタイム・ストローク頻度表示、途中時間及び心拍数リスト表示、データ保存機能を盛り込んだ。さらに、心拍の変動をリアルタイムにグラフィカル表示し、必要に応じて波形の履歴を呼び出せるように工夫した。コンピュータ支援による競泳のコーチング・システム(CSSSC)が今後普及すれば、トレーニング強度の設定、管理が効果的に行われるものと思われる。競泳のトレーニングは、主にプールの往復の繰り返しによって行われる。従来のロード・セル式速度計は、一方向への移動速度しか検出できず、牽引ケーブルがキック動作の妨げになることがあるなど、トレーニング中の実用に問題がある。そこで牽引ケーブルを用いないセンサーを利用した泳速度の把握が必要である。また、トレーニング中の心拍数を腕時計式表示装置に示したり、スイム後の心拍数をモニタリングするシステムは現存するが、これらは水泳トレーニングの進行に伴う心拍数の変動をコーチが知るのに充分ではない。そこで泳速度情報と心拍情報をプールサイドのパーソナル・コンピュータへ無線送信することにより水泳中の泳速度および心拍変動をコーチに提示するシステムを開発することを目的とした。泳速度変化の振るまいをとらえるために加速度センサー、水泳中の心拍数をとらえるハートレイトセンサPOLAR Vantage NVを用いた。センサー部の出力を増幅し、さらにV-FM変換した後、送信する回路設計を行った。試験的に作成した発信装置は、発信回路が不安定であった。発信部分の改造課題が残された。受信したデータをデータ集録カードDAQ Card-500を介してパーソナル・コンピュータに2チャンネル100Hzで取り込み、リアルタイムにグラフ表示、データファイルを保存するためのソフトをLabViewを用いて作成した。利用しやすい操作性、目標値や現在値の図式化などに工夫の余地が残された。今後、特別なデバイスやアプリケーションに依存しない、より汎用性の高い入力手段、ソフトの作成が改善の方向として示される。前年度の成果の改善課題は以下のとおりであった:1.送信範囲を広げる。2.特殊なデバイスやアプリケーションに頼らない。3.情報のわかりやすい提示。そこで、これらの改善を試みた。1.プールサイドに10m間隔でアンテナをたてブ-スターで増幅後、受信機に取り込んだ。ほぼ良好に受信することができたが、送信アンテナを頭部近くに置くことも工夫した。

2.実用性を考慮し、より一般的なデータ入出力、モニタリング環境を実現するために、受信機からのアナログ音声出力波形を矩形波に加工し、RS232Cを介しパソコンでVisualBasicを用い信号入力タイミングを計測した。アナログ信号を簡単な回路で矩形に変換するだけで、標準入出力端子を利用できる新しい技術と言える。3.モニタリングソフトは、1/100秒計、リアルタイム心拍数表示、リアルタイム・ストローク頻度表示、途中時間及び心拍数リスト表示、データ保存機能を盛り込んだ。さらに、心拍の変動をリアルタイムにグラフィカル表示し、必要に応じて波形の履歴を呼び出せるように工夫した。コンピュータ支援による競泳のコーチング・システム(CSSSC)が今後普及すれば、トレーニング強度の設定、管理が効果的に行われるものと思われる。
神経細胞分化におけるDNA修復酵素の1分子蛍光イメージング解析

転写やクロマチン構造制御に加えてDNA修復機構は神経細胞分化において重要な要因であるが、どのような分子動態が機能に結びついているのかに関しては不明な点が多い。本研究では、マウス及びヒト神経細胞においてDNA修復酵素を1分子蛍光イメージングで可視化し、分化過程での核内動態を明らかにすることを目指した。その結果、培養したマウス大脳皮質神経細胞の核内でDNA修復酵素の一つであるDNAポリメラーゼβの動態を調べることに成功した。これまでのマウス遺伝学の解析から、DNA修復酵素は神経細胞分化における重要な因子であると考えられるが、生理的意義は不明な点が多い。本研究では遺伝学的手法に加えて、マウス及びヒト神経細胞分化において遺伝子座とDNA修復酵素の相互作用を1分子蛍光イメージングで可視化し、核内空間配置と動態をとらえることで新たな観点から神経細胞分化の原理・法則性を明らかにすることを目指している。さらに、分化過程におけるDNA鎖切断損傷部位と遺伝子座の相関を1細胞レベルで解析し、神経発達障害の原因になりうる体細胞突然変異の発生メカニズムを明らかにすることを目指している。本年度は、(1)ヒト神経細胞でDNA修復酵素の役割を明らかにするための遺伝子改変iPS細胞の作製に成功し、神経細胞への分化誘導の実験を開始している。(2)神経細胞におけるDNA修復酵素の1分子動態を明らかにするための発現ベクター等を作製し、斜光レーザー顕微鏡により核内に動的な輝点として観察することが出来た。(3)本研究の基盤となる核内1分子動態計測の成果を研究論文として発表した。マウス神経細胞におけるDNA修復酵素に関する研究と遺伝子破壊技術に関する研究成果を国内外の学会で発表した。当初の予定通り、ヒト神経細胞でDNA修復酵素の役割を明らかにするための遺伝子改変iPS細胞の作製は概ね順調に進み、神経細胞への分化誘導の実験を開始している。また、神経細胞分化におけるDNA修復過程の可視化においても、発現ベクターの作製は終了し、斜光レーザー顕微鏡による観察で核内に動的な輝点として観察することが出来ているので、概ね順調に進捗していると考えている。これまでのマウス変異体の解析から、DNA修復酵素は神経細胞分化における重要な因子であると考えられるが、生理的意義は不明な点が多い。さらに、分化過程におけるDNA鎖切断損傷部位と遺伝子座の相関を1細胞レベルで解析し、神経発達障害の原因になりうる体細胞突然変異の発生メカニズムを明らかにする。本年度は、(1)遺伝子ターゲティングとCRISPR/Cas9法を組み合わせてDNA修復酵素DNAポリメラーゼβ欠損ヒトiPS細胞株の作製に成功し、神経細胞への分化誘導の実験を開始した。(2)DNAポリメラーゼβ欠損マウス神経細胞およびヒトiPS細胞由来神経前駆細胞の塩基損傷およびDNA2本鎖切断損傷に対する感受性の解析を行った。(3)DNAポリメラーゼβ欠損マウス神経細胞のトランスクリプトーム解析を進め、野生型とは異なる発現を示す遺伝子群を同定した。(4)マウス神経前駆細胞においてエピジェネティックな制御として知られるDNA脱メチル化機構にDNAポリメラーゼβが必要であることを明らかにした。(5)本研究の基盤となる神経細胞の核内での1分子蛍光イメージング計測に関する成果を研究論文として発表した。また、上記にあるマウス神経前駆細胞と神経細胞におけるDNAポリメラーゼβの役割に関する研究成果を国内外の学会で発表した。当初の予定通り、マウス細胞での実験は順調に進んでいる。その一方で、ヒト神経細胞でDNA修復酵素の役割を明らかにするためのDNAポリメラーゼβ欠損iPS細胞の作製を進めた。欠損iPS細胞株の取得と神経細胞への分化誘導には成功し概ね順調に進んでいるが、DNA損傷の可視化やその1分子イメージング解析には至っていない。DNA修復酵素は神経細胞分化における重要な因子であると考えられるが、生理的意義は不明な点が多い。本研究では、マウス及びヒト神経細胞分化において遺伝子座とDNA修復酵素の相互作用を1分子蛍光イメージングで可視化し、核内空間配置と動態をとらえることで新たな観点から神経細胞分化の原理・法則性を明らかにすることを目指した。本年度は、(1)神経細胞におけるDNA修復酵素の1分子動態を明らかにするため、作製した幾つかのDNA修復酵素とタグタンパク質との融合タンパク質の発現ベクターを初代培養細胞に遺伝子導入した後にタグに特異的に結合する蛍光色素で標識し、斜光レーザー顕微鏡による観察を行った。その結果、核内に動的な輝点として観察することに成功し、変異原物質によるDNA損傷や神経活動に対する応答性を調べた。(2)発達期神経細胞における特定遺伝子座の遺伝子発現とDNA損傷との関係を明らかにするために、これまでの解析の結果に基づいて対象とする遺伝子を選択し、qRT-PCR法による遺伝子発現解析とPCR法を基盤としたDNA損傷の定量解析を行った。(3)研究成果を論文発表をすると共に国内外の学会で発表を行った。研究期間を通じて、神経細胞において1分子レベルでDNA修復酵素の動態を観察することに成功する共に、DNAポリメラーゼβ欠損マウス及びヒトiPS細胞の遺伝的な解析を行い、神経細胞分化の新たな原理・法則性の発見に繋がる成果を得ることができた。

本研究では、マウス及びヒト神経細胞においてDNA修復酵素を1分子蛍光イメージングで可視化し、分化過程での核内動態を明らかにすることを目指した。その結果、培養したマウス大脳皮質神経細胞の核内でDNA修復酵素の一つであるDNAポリメラーゼβの動態を調べることに成功した。今後の研究の推進方策として、当初の予定通り作製した遺伝子改変iPS細胞を用いてヒト神経細胞分化におけるDNA修復機構の役割を調べると共に、輝点として観察されたDNA修復酵素の反応過程の動態を明らかにすることが必要である。また、予定していた神経前駆細胞における染色体不安定部位の特定も進める必要がある。今後の研究の推進方策として、DNAポリメラーゼβ欠損ヒトiPS細胞由来の神経前駆細胞および神経細胞を用いて、神経細胞分化におけるヒトDNA修復機構の役割を明らかにする研究を推進する。また、マウス細胞でのトランスクリプトーム解析のデータを参考にして、ヒトの神経細胞分化過程において転写制御に影響する染色体不安定部位の特定を進める。神経科学iPS細胞の神経細胞への分化誘導実験を進める予定であったが、開始時期が計画より若干遅れていることからそれに予定していた費用を次年度で使用することとなった。iPS細胞由来ヒト神経前駆細胞および神経細胞の実験を進める予定であったが、その実験が当初の予定よりも遅れていることから、それに予定していた費用を次年度で使用することとなった。実験を継続して行い、その経費・研究発表の旅費・研究成果の発表に充てる予定である。実験を継続して行い、その経費や研究発表の旅費、研究成果の発表に充てる予定である。
実験レポートの指導を基盤とした科学的思考力育成に関する実践的・開発的研究

理科教育における科学的思考力について、理論的枠組みを検討するとともに、レポート作成指導を基盤とし、児童・生徒の科学的思考力を育成する教授-学習プログラムの実践的開発を行った。その結果、レポートを作成する際には、Elements of Scientific Inquiryといった要素的能力と、これらを全体的に統括するメタ認知とが必要になることを明らかにした。また、クリティカルシンキングや継続的添削指導を取り入れることにより、児童生徒の科学的思考力を育成する教授-学習プログラムの開発を行った。平成18年度は、これまでに行ってきた研究を基盤に、理科教育においてその育成が求められる科学的思考力について、理論的枠組みを検討した。また、理科において実験レポートの指導を行うことの意義について認知的側面から検討を行うとともに、認知的側面の育成を考慮した教授・学習プログラムの基礎を構築するための基礎的な調査を行った。その概要を以下に示す。(1)科学的思考力理科教育において科学的思考力を育成することの必要性について述べられた文献は、既に1950年代においてみられる(中野,1953など)。科学的思考力を育成することの目的は、時代によってその趣旨が若干異なるものの、科学的思考力には創造性と論理性が含まれる点は普遍的である。また、科学的思考の年齢的発達過程による段階として、「アニミズム的思考」「現象論的思考」「論理的思考」「創造的思考」などが提案されている。(2)実験レポートと科学的思考力Vygotskyが「ことばの自覚性の発達に重要な意義があるのは、それが概念の体型性の発達と密接に結びついている点にある。」と述べているように、ことばの自覚的使用は概念の体系生を発達させることと結びついている。このため、観察・実験活動のまとめとしてレポートを作成させることは、科学的概念の理解・深化にも寄与できると考えられる。(3)中学生の実験レポートの実態実験レポートの作成について意図的な指導をあまり受けていない中学生は、(1)論理性に乏しい実験レポートしか書くことができない、(2)結果と考察の区別が曖昧である、ことが明らかとなった。平成19年度は、昨年度の研究から得られた知見などをもとに、まず、実験レポートの継続的指導を通した形成的評価としての可能性について検討を行った。また、生徒の実験レポートの書き方に影響を与えている要素の検討を、中学校理科および中学校国語の教科書におけるレポートの書き方に関する記述に着目した分析を通して行った。(1)実験レポートの継続的指導公立中学校1年隼57名を対象に、生徒の実験レポートの指導・評価を行った。その結果、予想や方法の欄の記述については、1回の指導でもある程度改善できると考えられる。しかし、自分の予想を検証するためにはどのような結果(データ)や考察が必要なのかという、科学的思考力と密接に関わる記述については、さらに丁寧な指導を行っていく必要があるとか明らかとなった。(2)教科書分析現行の学習指導要領に準拠した中学校理科及び中学校国語の教科書を分析対象として用いた。そして、理科においては、実験レポートの書き方に関する具体的な解説や記述例の有無について分析を行った。また、国語においては、レポートの書き方を.取り扱った単元について分析を行った。その結果、理科のレポートは観察や実験に基づくものが多いのに対して、国語のレポートは資料調べに基づくものとなっていることが明らかとなった。このため、理科における実験レポートの考察が感想文になっている事例が多いのは、このような調べ学習によるレポートとの違いが生徒に十分理解されていないことが一因ではないかと考えられる。平成20年度は、前年度までの研究に基づき、小学校及び中学校において実践的研究を行い、科学的思考力を育成する教授-学習プログラムの開発・検討を行った。(1)教授-学習プログラム開発のフレーム科学的なレポートを作成する際には、Elements of Scientific Inquiryに相当するような要素的能力と、これらを全体的に統括するメタ認知能力とが必要になると考える。このため、具体的場面として結果と考察を記述する場面を中心に実践を行うとともに、繰り返し指導場面を設定することによって、児童生徒自身による省察を促す。(2)小学校における実践結果や考察を振り返る観点を示したワークシートを用い、児童同士の話し合いを通した省察を行わせ、結果や考察を科学的な記述へと変容させるための教授-学習プログラムを実践した。繰り返し実践を行った結果、レポートの結果や考察が科学的な記述へと変容すると共に、省察を行う態度を育成することができた。(3)中学校における実践生徒の実態に基づいて、レポート作成時の留意点を指導すると共に、生徒が作成したレポートの添削を繰り返し行い、結果や考察を科学的な記述へと変容させるための教授-学習プログラムを実践した。その結果、レポートの結果や考察が科学的な記述へと変容すると共に、このようなレポート作成指導を行うことによって、生徒の「解決方法を立案する能力」と「結論を出す能力」が向上することを示した。
アタッチメント理論と病児保育:その有機的架橋に向けた萌芽的研究

本研究は、アタッチメント理論の立場から、探索的に、入院病児および通院病児に対する保育の現状と課題等を把捉し、そのあり得べき形に関して考察を行ったものである。病院内保育施設における病児の観察や保育士に対する面接、通常保育所における保育士との理論研修および事例検討、幼少期における長期入院経験者を対象とした面接を通じて、殊に子どもの自発的探索活動を支える保育環境のあり方に課題があることが浮き彫りになった。現在、入院病児の保育を目的とした院内病児保育所が着実に増えつつあり、病児の身体的なケアのみならず心の育ちに対しても関心が高まってきている。しかし、そこでの保育は多くの場合、少数の保育スタッフによって手探りで進められているというのが実状であり、明確な理論的方針に基づいたものとは言い難い。特に本来、最も重要なアタッチメント形成期たる乳幼児期に病気等によって養育者との分離にさらされた子どもに対して、保育士が医師や看護師らといかに連携を図りながらそのケアをなし得るのかということをめぐる現場の混乱は著しく、その確かな指針となる理論や実践的方法論が求められている。本研究はそうした理論や方法論の模索を目指したものである。現在も、院内保育所におけるフィールド・ワークを継続中であり、そのデータの分析や知見の整理とともに、次なるリサーチクエスチョンを模索しているところであるが、これまでに見えつつあることは、病児に対して関わる複数の大人(医師、看護師、保育士、臨床心理士、保護者、ボランティア等)「個々」に関して言えば、病児との関係性の構築およびアタッチメント形成への配慮が十分に認められるということである。しかしながら、その一方で、病児が成育する病院という生活環境「全体」に目を転じた時には、複数の大人の間における、子どものケアや子どもとのアタッチメント形成のあり方に関して、必ずしも明確な合意形成がなされておらず、結果的に子どもが、特にネガティヴな情動を経験した折に、誰に対していかにアタッチメント・シグナルを送り得るかということにおいて混乱が見られるということである。すなわち、大人個々の子どものケアに対する高い意識や動機づけが、全体としてうまく機能的に結集されていないということであり、今後はそれぞれの子どもを取り巻くアタシチメント・ネットワークの構築が喫緊の課題であることが浮き彫りになったと言える。現在、医学や医療技術の飛躍的な進展により、先天性心疾患などの重篤な疾病を抱えた子どもに対する治療が大幅に改善され、そうした子どもたちが、完全にあるいは部分的に自身の疾病を克服し、長期的に生存するケースの割合がきわめて高くなってきている。しかし、その一方で、指摘されていることは、そうした子どもたちが、幼少期に長期的な入院を強いられた際の、身体面以外におけるケア、特に心理社会的側面に対するケアに相対的に困難を抱える事例が少なくないということである。そして、そうした現状認識の中で、病院内における病児に対する保育のあり方が問われてきている。今年度は、院内保育所におけるフィールド・ワークを継続的に行うとともに、先天的小児疾患により幼少期から児童期を病棟で過ごし、現在、成人期に至っている研究協力者に対して面接調査を行った。病院内におけるスタッフとの関わりや養育者等とのアタッチメントのあり方には、疾病やその重篤度および病院の方針や構造等によって広汎な差異があることが認められたが、幼少時の長期入院体験者には、概して、自身の今後の生活やライフコースに対する将来展望が希薄である特徴が認められ、殊に幼少期に心理的な自律性発達を支え促すという視座が病院および子どもの養育環境全体においてきわめて乏しい可能性が示唆された。生活が病気治療中心にならざるを得ず、遊びが極端に制約されることはやむを得ないことと言えるが、その限られた可能性の中で、子どもの自発的探索をいかにして促し得るのか、その具体的な方策の案出が急務であると考えられた。本研究は、そうした理論や方法論の模索を目指したものである。今年度は、継続してきた院内保育所におけるフィールド・ワークに加え、顎顔面形態と聴覚等に先天的疾患を抱え、病院から定期的に保育所に保育を委託された1歳代の乳児のケースに着目し、保育士との共同のもとで、そのあり得べき保育の方法等について模索した。

そのケースは、親の特殊な事情により児童相談所が親権を有し、出生直後から病院での生活を余儀なくされるという特殊な事例であったが、アタッチメント障害における無差別的社交性(特定対象への選択的アタッチメントが希薄で、誰彼構わず、シグナルの表出を向けるなど)の特徴が顕著であり、その改善が急務と考えられた。保育所内では、特定の保育士が、情緒的利用可能性(emotional availability)の原則に則り、物理的にも情緒的にも高度に一貫した関わりを持つ中で、徐々にその特定保育士との間に緊密な情緒的絆が形成されていく様子を見て取ることができた。しかし、このケースでは、保育所での生活は週の内のごく限られた時間でしかなく、しかも、主たる生活の場である病院との連携が実質的に不可能であり、今後のトータル・ケアのあり方に大きな課題が残ったと言える。当初、予定していた調査協力者から了解が得られず、いくつかの変更を余儀なくされたが、計画を変更しながらも、概ね、目的に沿った研究の展開が可能であることが見込まれる。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでのフィールド・ワークに加え、今後は、病院から、一時的に、保育を委託された保育所と連携し、そこでの病児および保育者等との関係性に関して、知見の蓄積を行う予定である。
概日時計を構成する二重の振動発振経路の実体と相互作用機構の解明

生命活動は概日時計によって調節されている。本研究はシアノバクテリアの二重の振動発振経路で構成される概日時計の実体の解明と二重経路の相互作用機構の解析を行った。時計タンパク質KaiCのATPase活性とリン酸化の関係や時計タンパク質複合体形成を調べたところ、遺伝子発現の概日リズムはKaiCのリン酸化状態に加え時計タンパク質複合体状態にも制御されることが示唆された。生物は体内に概日時計を持っており、多くの生理現象は概日時計によって調節されることが知られている。概日時計を持つ最も単純な生物であるシアノバクテリアの概日時計システムは協同して働く二重の振動発振経路をもっている。本研究課題はKaicリン酸化サイクルに依存せず機能する振動発振経路の実体を解明すること、および二つの経路がどのように相互作用しているか、機能的な分業が行われているのかを調べることを目的として研究を行った。[1] KaiCリン酸化サイクルに依存せず機能する振動発振経路の解明・リン酸化の変動を伴わずにATPase活性が変動し、それが構造変化を起こすことによって遺伝子発現を概日制御し、細胞に概日リズムが形成されるのでないかと考え、リン酸化のおこらないKaicを精製しATPase活性の測定を行った。現在のところ、活性に振動は観察されていない。また、ゲルろ過クロマトグラフィーを用いてKaiA, KaiB, KaiCと遺伝子発現への出力を担う因子との複合体のストイキオメトリ計測実験を行っている。・KaiA, KaiB, KaiCからの情報を受け取る因子の探索を行うため、リン酸化部位変異株をバックグラウンドに用いてサプレッサースクリーニングを行うためにライブラリーを作製し,スクリーニングを行った。[2]二重の振動発振経路の相互作用機構の解析・1つの振動発生経路しか持たないシステムに変化を与えその応答を観察・比較し、カップリングや分業の形式の推測を行い相互作用機構の解析を行うため、測定方法の検討を行った。本研究課題はKaiCリン酸化サイクルに依存せず機能する振動発振経路の実体を解明すること、および二つの経路がどのように相互作用しているか、機能的な分業が行われているのかを調べることを目的として研究を行った。[1]KaiCリン酸化サイクルに依存せず機能する振動発振経路の解明自己リン酸化しないKaiCを精製しATPase活性の測定を行った結果から、リン酸化とATPaseは密接に相互作用しており、リン酸化状態に変動がないときにはKaiCのATPase活性も同様にリズムを失うことがわかった。そこで、次にリン酸化振動がおこらない条件においてKaiA, KaiB, KaiCの複合体形成を調べた。その結果、細胞においてはKaiCのリン酸化状態が固定されていても複合体形成にはリズミックな変動が見られることがわかった。Kaiタンパク質同士の相互作用はKaiCのリン酸化状態によって制御されていると考えられてきたが、実際には他の要素によっても制御されており時間依存的に複合体状態が変化することによって遺伝子発現が制御されていると考えられる。[2]二重の振動発振経路の相互作用機構の解析・1つの振動発生経路しか持たないシステムに変化を与えその応答を観察・比較したところ、温度条件において二重の振動発振経路のうちリン酸化依存的経路もしくは量変動依存的経路が担う役割の割合が変化することを示唆する結果が得られた。
酸化LDLによる血小板 活性化-CD36の関与-

低比重リポ蛋白(LDL)には、血小板活性化作用および血小板活性化促進作用は認められないが、硫酸銅などで酸化修飾を受けると低濃度で血小板凝集の促進作用を、高濃度になると単独で血小板凝集を惹起し、CD62PやCD63などのいわゆる活性化抗原の発現をも惹起する。これらの酸化LDLによる血小板活性化は、主として細胞内カルシウム動員による細胞質遊離カルシウムイオンの増加を伴うが、シクロオキシゲナーゼ阻害剤やトロンボキサンA_2アンタゴニストにより抑制されなかったことから、アラキドン酸-トロンポキサンA_2系に依存しない活性化経路を介していると考えられた。酸化LDLの血小板活性化作用は、native LDLやnative HDLをあらかじめ短時間インキユベートすることによって抑制された。また酸化LDLによる血小板活性化は抗CD36モノクローナル抗体によって部分的に抑制され、血小板CD36欠損者の血小板は、CD36陽性血小板に比べ酸化LDLによる血小板活性化作用は減弱していた。今回フローサイトメトリー法にて、1094例の健常人の血液から血小板CD36の有無をスクリーニングしたところ、血小板CD36欠損は68例(6.2%)であり、このうち血小板、単球ともにCD36が欠損しているTypeIは9例(0.82%)、血小板のみにCD36が欠損しているTypeIIが59例(5.39%)であった。CD36欠損の遺伝子型では、TypeIの8例中、exon4のCT置換とexon 10の1塩基挿入の複合へテロ接合体が2例、exon4異常のホモ接合体が1例、exon4異常のホモ接合体とexon10異常のへテロ接合体の合併が1例であった。またTypeIIの48例中、exon4異常のへテロ接合体が14例、exon10異常のへテロ接合体が6例、exon4異常とexon10異常の複合へテロ接合体が4例、exon5の2塩基欠失のへテロ接合体が2例で、残りの22例では既知の3種類の異常は認められなかった。これらのCD36欠損例では、陽性例と比較し血清脂質プロフィールが変化しており、総コレステロールおよびLDL-コレステロールが有意に高値をとった。CD36は酸化LDLのみならず循環血液中でLDLに対してもレセプターとして働き、欠損例では循環血液中でLDLの細胞内取り込みが低下し、LDL-コレステロールの増加を来したものと推測された。CD36欠損例での動脈硬化の進展の相違について検討の必要があると思われる。健常人から得た血漿から超遠心法とゲル濾過法を組み合わせて低比重リポ蛋白(LDL)と高比重リポ蛋白を分離し、一部をEDTAを加えて酸化を抑え冷暗所に保存してnative LDL(n-LDL)あるいはnative HDL(n-HDL)とした。

また一部を硫酸銅を添加して酸化し酸化LDL(ox-LDL)あるいは酸化HDL(ox-HDL)とした。ox-LDLを健常人より得た洗浄血小板浮遊液に加えると濃度依存性に血小板凝集を惹起したが、n-LDLでは凝集惹起はみられなかった。ox-HDLにも軽度の血小板凝集惹起作用を認めたが、n-HDLではみられなかった。あらかじめn-HDLあるいはn-LDLを血小板に前処理しておくと、ox-LDLによる血小板凝集は抑制された。血小板凝集を惹起しない程度の低濃度のox-LDLの添加により、トロンビンあるいはコラーゲン刺激による血小板凝集を促進した。またこの低濃度のox-LDL刺激により散乱光により検出される血小板小凝集塊の形成が認められた。ox-LDLの添加により血小板活性化抗原であるCD62PおよびCD63の血小板表面への発現が惹起されたが、n-LDLの添加ではこの発現はみられなかった。蛍光物質fura-2を用いて血小板の細胞質遊離カルシウムイオン濃度([Ca^<2+>]i)を測定すると、ox-LDLの添加により[Ca^<2+>]iは増加し、この増加は主として細胞内Ca^<2+>動員によっていた。ox-LDLによる血小板凝集および血小板表面へのCD62PおよびCD63の発現は、CD36に対するモノクローナル抗体により一部抑制された。健常人182例について血小板表面のCD36をフローサイトメトリー法により検討したところ、13例(7.1%)で血小板CD36が欠損していた。このうちの8例について単球表面のCD36を測定したところ、陽性6例(CD36欠損TypeII)、陰性2例(CD36欠損TypeI)であった。CD36欠損者の遺伝子異常を検討したところ、TypeIではexon4の478CのTへの置換のホモ接合体1例とexon4478CからTへの置換とexon10のsingle dinucleotide insertionの複合ヘテロ接合体1例、TypeIIではexon4478CからTへの置換のヘテロ接合体2例、exon5のdinucleotide(539AC)diletionのヘテロ接合体1例、exon10のsingle dinucleotide insertionのヘテロ接合体1例を認めた。また2例では既知の異常はみられずさらに検討が必要である。これらの血小板CD36欠損者ではox-LDL刺激による血小板凝集およびCD62PおよびCD63の発現は、血小板CD36陽性者に比べ低下しており、血小板ではCD36がox-LDLのレセプターの一つとして働いている可能性が示唆された。さらに症例数を増やして解析中である。低比重リポ蛋白(LDL)には、血小板活性化作用および血小板活性化促進作用は認められないが、硫酸銅などで酸化修飾を受けると低濃度で血小板凝集の促進作用を、高濃度になると単独で血小板凝集を惹起し、CD62PやCD63などのいわゆる活性化抗原の発現をも惹起する。これらの酸化LDLによる血小板活性化は、主として細胞内カルシウム動員による細胞質遊離カルシウムイオンの増加を伴うが、シクロオキシゲナーゼ阻害剤やトロンボキサンA_2アンタゴニストにより抑制されなかったことから、アラキドン酸-トロンボキサンA_2系に依存しない活性化経路を介していると考えられた。酸化LDLの血小板活性化作用は、native LDLやnative HDLをあらかじめ短時間インキュベートすることによって抑制された。また酸化LDLによる血小板活性化は抗CD36モノクローナル抗体によって部分的に抑制され、血小板CD36欠損者の血小板は、CD36陽性血小板に比べ酸化LDLによる血小板活性化作用は減弱していた。
建築外装材料選定支援システムの開発に関する研究

本研究において,性能規定型の設計手法を体系化し,最適な材料選定のための設計支援システム構築と,そのための材料物性値のデータベース構築を目的とした一連の研究を行った.本年度の研究成果は以下のとおりである.1.住宅の外壁を対象とした住宅メーカーへのヒアリングを行い,工業化住宅生産の現場における設計段階での材料選定に関わる性能への対応,品質の管理法などの調査,材料選定の現状調査および,評価性能項目の検討を行った.その結果,システマティックな材料性能の評価・管理を行っている例を確認することはできなかったが,また,材料選定のための支援システムの構築ためには,外装材の美観評価手法の確立が重要は要素であることを確認した.2.外装材料のデータベース構築を目的とし,材料表面の工学挙動のモデル化を検討,外装材の形状特徴の抽出技術の検討を行った.また,美観評価は重要な要素であるにも関わらず,色彩情報のデータベース化技術は確立されておらず,撮影環境のモデル化およびデータ取得・デジタル画像正規化手法の検討を行い,再現性の高い測色技術の検討を行った.外装材の美観評価手法の開発を目的とし,現象の統合解釈手法の確立を目指し視覚に関わる各分野の文献調査を行った.3.実外装材料データベースの構築を目的とし,1.2.で検討した手法に従い,一般的に用いられている市販の外装材料の形状測定,および色彩データ,テクスチュアデータ,濡れ性の測定を行い,昨年度に作成したデータベースを改良し,プロトタイプを提案した.本研究において,性能規定型の設計手法を体系化し,最適な材料選定のための設計支援システム構築と,そのための材料物性値のデータベース構築を目的とした一連の研究を行った.本年度の研究成果は以下のとおりである.1.住宅の外壁を対象とした住宅メーカーへのヒアリングを行い,工業化住宅生産の現場における設計段階での材料選定に関わる性能への対応,品質の管理法などの調査,材料選定の現状調査および,評価性能項目の検討を行った.その結果,システマティックな材料性能の評価・管理を行っている例を確認することはできなかったが,また,材料選定のための支援システムの構築ためには,外装材の美観評価手法の確立が重要は要素であることを確認した.2.外装材料のデータベース構築を目的とし,材料表面の工学挙動のモデル化を検討,外装材の形状特徴の抽出技術の検討を行った.また,美観評価は重要な要素であるにも関わらず,色彩情報のデータベース化技術は確立されておらず,撮影環境のモデル化およびデータ取得・デジタル画像正規化手法の検討を行い,再現性の高い測色技術の検討を行った.外装材の美観評価手法の開発を目的とし,現象の統合解釈手法の確立を目指し視覚に関わる各分野の文献調査を行った.3.実外装材料データベースの構築を目的とし,1.2.で検討した手法に従い,一般的に用いられている市販の外装材料の形状測定,および色彩データ,テクスチュアデータ,濡れ性の測定を行い,昨年度に作成したデータベースを改良し,プロトタイプを提案した.1.美観性能の定量化に向けた実験的研究建築外装材の美観性能に関して、外装材の持つ物性値と性能の関係を明らかにすることを目的とし、分光測色計による物体色の測定、反射率の測定、表面形状の測定などの一連の実験的研究を行い、代表的な建築外装材料の美観にかかわる物性データを得た。特に、同じ材質でも異なる性能を示すと考えられる石材については、ME法による感覚量との比較実験を通して、感覚量(美観性能)と物性値の関係を明らかにすることを試しみ、基礎的知見を得た。2.多目的最適化に関する検討建築物の材料選択は、要求条件と複数の制約条件が与えられる多目的最適化問題として捉えられることができ、その最適解空間の導出には解空間を各世代に保持しながら最適解の導出を行う遺伝的アルゴリズムが有効であることが明らかとなった。本研究では、Goldbergらにより提案された共存型GAに改良を加えた改良多目的共存GA(MOVGA)の開発を行い、多目的最適化ツールとして有効であるかとを確認した。3.耐久性能に関する研究文献調査とシミュレーション解析を中心に、建築外装材の劣化プロセスのモデル化に関する研究を行った。4.環境調和性に関する研究とBEESの解析環境調和性に関する調査研究を行い、国内外のLCA評価手法の調査研究を行った。特に、海外のLCAに基づく材料選定プログラムであるBEESを中心とした材料選定支援システムの実例に関して調査を行い、同様のLCAに基づく多目的材料選定システムの構築への準備・検討を行っている。5.性能規定型データベース構築の方法論に関する検討建築物の外装材として用いられる材料について外装材の性能・品質が建築レベルの性能とどのような関係にあるかを検討するために、国内外における性能設計に関する研究の動向について調査研究を行い、性能規定型データベース構築のための基礎的知見を得た。本年度の研究成果は以下のとおり1.美観性能の定量化に向けた研究とデータベースの構築建築外装材の美観性能に関して、代表的な建築外装材料の美観に関わる物性データの測定を行い、2次元フーリエ変換によるテクスチュアの評価とデータ収集を行いった。ここで得られたデータをもとに、アプリケーション形式、あるいはWEB上での壁体材料選定最適化のシミュレイションの開発を目的としたデータベースのプロトタイプの制作を行い、本研究室のホームページにて試用公開した。2.住宅メーカーの材料選定システムのヒヤリング調査材料選定システム構築にむけた第1段階として、住宅住宅メーカーにおける材料選定モデルの詳細な現状調査を行った。製品の生産過程

および、ユーザーの要求に対応する性能(外壁を構成する各種部材・材料の性能値)を如何に捉え方、建材の性能の管理手法の現状調査を調査項目とし、大手住宅メーカー3社にヒアリング調査をおこない以下の知見を得た。・要求性能と材料性能を対応させて系統立った評価・管理を試みていた実例は少ない・性能評価の点ではJIS、JAS規格と併せて、必要に応じてクローズドの各社の規格によって試験・評価を行っている。・評価システム構築のためには、各メーカーとも耐久性能の取り扱いに関して更なる研究の必要性が指摘された。・従って、新しい素材、構造、工法を導入する際には要求条件と材料性能を対応させた評価システムが望まれていることが明らかとなり、引き続きシステム構築に向けたモデルの開発を行う。本研究において,性能規定型の設計手法を体系化し,最適な材料選定のための設計支援システム構築と,そのための材料物性値のデータベース構築を目的とした一連の研究を行った.本年度の研究成果は以下のとおりである.1.住宅の外壁を対象とした住宅メーカーへのヒアリングを行い,工業化住宅生産の現場における設計段階での材料選定に関わる性能への対応,品質の管理法などの調査,材料選定の現状調査および,評価性能項目の検討を行った.その結果,システマティックな材料性能の評価・管理を行っている例を確認することはできなかったが,また,材料選定のための支援システムの構築ためには,外装材の美観評価手法の確立が重要は要素であることを確認した.2.外装材料のデータベース構築を目的とし,材料表面の工学挙動のモデル化を検討,外装材の形状特徴の抽出技術の検討を行った.また,美観評価は重要な要素であるにも関わらず,色彩情報のデータベース化技術は確立されておらず,撮影環境のモデル化およびデータ取得・デジタル画像正規化手法の検討を行い,再現性の高い測色技術の検討を行った.外装材の美観評価手法の開発を目的とし,現象の統合解釈手法の確立を目指し視覚に関わる各分野の文献調査を行った.3.実外装材料データベースの構築を目的とし,1.2.で検討した手法に従い,一般的に用いられている市販の外装材料の形状測定,および色彩データ,テクスチュアデータ,濡れ性の測定を行い,昨年度に作成したデータベースを改良し,プロトタイプを提案した.