hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
欧州言語共通参照枠に準拠した英語プレイスメントテストの開発

本研究はCEFR(欧州言語共通参照枠)に準拠した英語プレイスメントテストの開発を行い、その相乗効果により教育、測定、学習の向上を目指すことを目的とした。テスト開発は循環作業であるという基本的立場から、テスティングの手順を構想→開発→実施→検証→再開発と考え、テストの開発サイクルを通してテストの質を徹底的に検証しテストの妥当性を追求した。確定されたプレイスメントテスト4つのバージョンを使用して、能力別クラス編成のためのテストRPTを実施し、読解力の分野のデータ分析をおこない、さらに読解分野、及び総合理解、文法、語彙の各分野についての問題、設問、難易度設定など詳細な分析をおこなった本研究はCEFR(欧州言語共通参照枠)に準拠した英語プレイスメントテストの開発を行い、その相乗効果により教育、測定、学習の向上を目指すことを目的とする。テスト開発は循環作業であるという基本的立場から、テスティングの手順を構想→開発→実施→検証→再開発と考え、テストの開発サイクルを通してテストの質を徹底的に検証しテストの妥当性を追求しようとするものである。英語学力には読解力は不可欠であるが、この能力向上を第一目標として、テスト開発を行い、それをもとにした能力別クラス編成に基づくカリキュラム開発も同時にすすめ、学生のみならず教員も実りある英語の授業が展開できるようにすることが目的である。これまでの蓄積された延べ500項目の中から厳選された最適テスト項目をもとに4セット分のテストを作成し、実施・分析・修正・実施・分析の循環(テスティングサイクル)を行った。これらの項目に対してテストの等化が行われ、学生の能力の正確な測定のみならず読解力の経年変化に関しても精度の高い分析をおこないつつ、テストの下位項目の一部である、語彙、文法の分野においてレベル別の記述とCEFRの基準比較を行った。学生の読解能力の変化は良好で、それぞれの年度の教育効果が表れているものとおもわれる。文法は伝統的8品詞を中心に分類し、語彙はJACET8000の分類表に従い、それらをCEFRの基準と照らし合わせながら分析を行った結果、共通点および類似点が明らかになった部分が今後の英語教育に活用できると考えられる。本研究はCEFR(欧州言語共通参照枠)に準拠した英語プレイスメントテストの開発を行い、その相乗効果により教育、測定、学習の向上を目指すことを目的としている。今年度はこれまでの蓄積された延べ500項目の中から厳選された最適テスト項目をもとに4セット分のテストを作成し、実施・分析・修正・実施・分析の循環(テスティングサイクル)を行い、等化作業を行った。各テスト項目に対してIRTに基づく分析を行い、受験者に依存しないテスト項目難易度、テストに依存しない受験者の能力表示を可能にした。等化されたテスト問題を使用することにより、高度なテスティングの知識をもたなくても素点による、英語能力の経年変化を検証できるようになり、素点の得点により平均、標準偏差をもって読解力を含めた英語学力の経年的変化分析が可能となった。また、確定されたプレイスメントテスト4つのバージョンを使用して、能力別クラス編成のためのテストRPT1-4を実施し、構成要素の検討を行った。各回のテスト結果を下位構造の相関関係検証、及び因子分析による構成要素(構成概念)の検討を行い、ほぼ4つの領域に確定され、読解力指導の中で大いに活用されると思われる。今年度はこれまでの蓄積された延べ500項目の中から厳選された最適テスト項目をもとに4セット分のテストを実施・分析の循環(テスティングサイクル)を行い、2巡目の実施作業を行った。確定されたプレイスメントテスト4つのバージョンを使用して、能力別クラス編成のためのテストRPT5-8を実施し、読解力の分野のデータ分析をおこない、さらに読解分野の問題、設問、難易度設定など詳細な分析をおこなった。学生の読解能力の変化は良好でそれぞれの年度の教育効果が表れている。読解力も問題を分析した結果パッセージの内容、レベルはJACET8000では区別するのはあまり明確にできないことが分かった。むしろ、問題の内容(要約、言い換え、比喩表現など)による差別化がよりはっきりすると考えられる。このことは今後の読解力指導・問題作成の中で有益な情報と思われる。

テスト開発は循環作業であるという基本的立場から、テスティングの手順を構想→開発→実施→検証→再開発と考え、テストの開発サイクルを通してテストの質を徹底的に検証しテストの妥当性を追求した。英語学力には読解力は不可欠であるが、この能力向上を第一目標として、テスト開発を行い、それをもとにした能力別クラス編成に基づくカリキュラム開発も同時にすすめ、学生のみならず教員も実りある英語の授業が展開できるようにすることが目的である。今年度はこれまでの蓄積された延べ500項目の中から厳選された最適テスト項目をもとに4セット分のテストを実施・分析の循環(テスティングサイクル)を行い、3巡目の実施作業を行った。確定されたプレイスメントテスト4つのバージョンを使用して、能力別クラス編成のためのテストRPT 9-11を実施し、読解力の分野のデータ分析をおこない、さらに読解分野、及び総合理解の問題、設問、難易度設定など詳細な分析をおこなった。学生の入学後の英語学習時間の割合を考慮すれば、読解能力および総合理解力の変化は良好でそれぞれの年度の教育効果が表れていると考えられる。テスト問題を分析した結果パッセージの内容、レベルはJACET8000では区別するのはあまり明確にできないことが分かった。むしろ、問題の内容(要約、言い換え、比喩表現など)による差別化がよりはっきりすると考えられる。また、テスト問題作成で最も重要な要素の一つとして教授者の教育経験が学生の英語力把握には不可欠で、このことは今後の読解力指導・問題作成の中で特に考慮されなければならない情報と思われる。本研究はCEFR(欧州言語共通参照枠)に準拠した英語プレイスメントテストの開発を行い、その相乗効果により教育、測定、学習の向上を目指すことを目的とした。確定されたプレイスメントテスト4つのバージョンを使用して、能力別クラス編成のためのテストRPTを実施し、読解力の分野のデータ分析をおこない、さらに読解分野、及び総合理解、文法、語彙の各分野についての問題、設問、難易度設定など詳細な分析をおこなった研究の目的の第一は読解能力向上を目標として、テスト開発を行い、それをもとにした能力別クラス編成に基づくカリキュラム開発も同時にすすめ、学生のみならず教員も実りある英語の授業が展開できるようにすることである。語彙・文法の分析においてJACET8000のみならずCEFR準拠の視点からも検討を加え、さらに、読解問題をJACET8000から分析した結果は大きい。JACET8000は、本テストにおける問題差別化には貢献度は少ないが、問題自体はほぼ偏りなくどのバージョンにも各レベルの語彙が配置されていることが分かったことは大きい成果であろう。今後は、Hubleyなどの別の分類系との比較がなされる予定である。
心筋興奮収縮連関の分子機構の解明

本研究では心筋興奮収縮連関の分子機構さらにリアノジンレセプターの構造機能連関について検討を行うことを目的とした。ディフィドロピリジンレセプターとリアノジンレセプターとの介在物質と考えられるソルシンのノックアウトマウスを作成した。マウスゲノミックライブラリーをスクリーニングすることによってマウスソルシン遺伝子の単離を行った。ATGを含む第2エキソンの両側にflox配列を挿入したコンストラクトをES細胞に導入し相同組換え体を得た。この組換えES細胞をマウス子宮に移植しキメラマウスを得た。さらにキメラマウスをC57BL6と交配しgerminal transmission体を得た。リアノジンレセプターの第一エキソンにflox配列配列を挿入したマウスとミオシン軽鎖プロモーターの下流にCre recombinaseをノックインしたマウスを交配しヘテロタイプの心筋特異的ノックアウトマウスを得た。このマウスでは心筋リアノジンレセプターの発現は50%低下していた。しかし心エコー法で評価した心機能、心サイズとも有意な変化を認めなかった。さらに心機能を評価するため観血的にカテーテル法により左室内圧を測定したところ収縮期左室圧、拡張期圧とも有意差がなくまたdP/dt、-dP/dtとも有意差を求めなかった。他のカルシウムシグナリング蛋白質の発現を検討したがホスホランバン、CaATPase、カルセクエストリンの発現は特に変化を認めなかった。本研究では心筋興奮収縮連関の分子機構さらにリアノジンレセプターの構造機能関について検討を行うことを目的としている。ディハイドロピリジンレセプターとリアノジンレセプターとの介在物質と考えられているソルシンの心筋特異的ノックアウトマウスを作成を試みた。まずマウスゲノミックライブラリーをスクリーニングすることによってマウスソルシン遺伝子の単離を行なった。さらにその制限酵素地図の作成あるいは塩基配列の決定によりその遺伝子構造を明かにした。その同定した機能エキソンの両側にflox配列を導入しコンディショナルノックアウトマウス作製に必要なコンストラクトを作製した。そしてそのコンストラクトをエレクトロポレーション法によりES細胞に導入した。リアノジンレセプターの第一エキソンの両側にflox配列を挿入したマウスとミオシン軽鎖プロモーター下にCre組換え酵素を挿入したマウスを交配することにより心筋特異的にリアノジンレセプターの発現を低下させるマウスを作製した。そのマウスは心筋特異的にリアノジンレセプター遺伝子を1アレルのみ欠いている。このマウスではリアノジンレセプターの発現をウエスターブロット法で検討すると約50%低下していた。しかし心エコー法で検討したところ構造上あるいは機能的に対照マウスと差異を認めなかった。すなわち、心不全で観察されるリアノジンレセプターの発現低下は心不全の直接的な原因ではないことが明らかとなった。

さらに心機能を評価するため観血的にカテーテル法により左室内圧を測定したところ収縮期左室圧、拡張期圧とも有意差がなくまたdP/dt、-dP/dtとも有意差を求めなかった。他のカルシウムシグナリング蛋白質の発現を検討したがホスホランバン、CaATPase、カルセクエストリンの発現は特に変化を認めなかった。
生活科授業の最適化を探る授業分析研究

1指導法についての研究から学習指導要領移行期において様々な指導上の工夫(合科的・関連的指導,地域の人々との交流,表現方法や授業形態の工夫等)を実践の分析から明らかにした。特に,知的な気付きを深めるためには,単元を構想する際に,学習対象に子供が繰り返しかかわることのできる学習環境や時間を設定することで,学習対象とやりとりをする過程で,その子供なりの気付きが深まることが分析から明らかになった。2教材についての研究から特に,動植物の飼育・栽培及び身近な自然との触れ合いについて研究を深めた。生活科は,子供の発達特性を考慮した教科であるので,教材そのものについて教えるのでなく,その教材を通した活動を通じて,どのように子供を成長させていくのかを考える必要がある。また,飼育・栽培活動の問題点を調査から明らかにし,その解決策についても論じた。3生活科と総合的学習の関係新学習指導要領の全面実施を1年後に控え,小学校では総合的学習の単元開発が盛んである。そんな中,生活科と総合的学習の関係を明確にする必要が生じてきた。そこで,総合的学習の理解から始まり,生活科とどこが同じで,どこが違うかを,創設の趣旨や教師の意識,実践の様子から論じた。4 3年間の研究のまとめと今後の課題今年度は,最終年度となったため研究のまとめを冊子にした。第1部:生活科の指導法に関する分析,第2部:生活科の教材に関する分析,第3部:生活科と総合的学習の関係に関する分析である。第3部で論じてきた生活科学習から総合的学習へどうつなげるのか,生活科学習の独自性は何かを実践を通して明らかにしていきたい。1授業分析研究から教育課程審議会「答申」が7月に発表され,学習指導要領が12月に告示された。生活科にとっては,初めての改訂であり,第3学年以上に創設される「総合的な学習の時間」へのつながりを含めて,変革期に様々な授業の試みがなされている。主に9校10授業の分析から次のような6つの方向が明らかになった。・生活科を中核とした関連的な指導・対象とのかかわりを深める指導の工夫・授業の終末の工夫・自己決定,自己選択できる場面の設定・地域の人々との交流の工夫・表現方法及び形態の工夫2学習材に取り扱いに関する研究から今年度は,主に植物を扱う栽培活動について調査研究をし,その最適化について分析した。栽培活動は,生活科及び理科でも取り扱われているため,両者を体験した者へ意識調査を行った。(被験者:小学校第3学年,第6学年:中学校第2学年,大学生,各200名以上に調査)その結果,生活科では,より多種の植物栽培に取り組ませること,観察を強いるのでなく植物との心情的なかかわりを重視することが,将来にわたって植物に親しむ基礎をつくることにつながることが分かった。3今後の研究方向来年度は,今年度明らかになった授業分析結果を基に,附属小学校にて,研究代表者が授業を行い最適化に向けて検討を深めたい。学習材の取り扱いでは,動物を扱う飼育活動に焦点を当てたい。また,生活科の前段階となる幼児教育について,その実態を知ることで,生活科授業の最適化への手がかりとしていきたい.1授業分析研究から平成10年12月,学習指導要領の告示についで,5月には「小学校学習指導要領解説」(文部省)が出された。このような状況の下,新しい生活科に向けて様々な授業での取り組みがなされている。改訂のキーワードとも言うべき6項目を提示し,小学校教師の興味・関心を調査したところ,「知的な気づきを大切にすること」が1番の関心事であることが分かった。そこで,繰り返しかかわるという視点から,授業参観をすることのできた4つの授業について,単元全体を分析し,子どもに知的な気づきを得させるための指導方法について考えた。

2学習材に取り扱いに関する研究から今年度は,飼育活動について調査研究をし,その最適化について分析した。飼育活動は,生活科が創設されて以来盛んになってきているが,飼育環境について動物愛護団体から指摘されたり,アレルギーや感染症などの問題の出てきたり,その生命を実感させるという教育効果は大であるが,扱いの難しい学習材となっている。そこで,愛知県下で動物飼育についての実態調査を行い,飼育活動に対する教師の意識や生活科における望ましい動物飼育の在り方について考察した。3今後の研究方向来年度は,3年目となり研究のまとめの年になる。今年度データ収集で終わった幼児(5才児)の自然に対する働きかけの実態を分析することから生活科へのアプローチを考えたい。授業分析研究では,保護者等の学習参加をどのように位置づけるか授業を通して探っていきたい。1自然体験の調査研究から平成10年3月に出された第16期中央教育審議会中間報告「幼児期からの心の教育について」では,幼児期からの自然体験の重要性が強調された。生活科学習の前段階である幼児教育において,子供がどの程度自然に親しんでいるかを調査し分析することは,生活科学習を考える上で重要である。そこで,愛知県内の私立幼稚園約100園の協力を得て,四季を通して幼児の自然との触れ合いの現状を調査した。その結果,全体的には積極的に自然体験の機会が設けられていた。しかし,視覚や触覚を使っての働きかけがほとんどであるので,今後は聴覚や臭覚を使った働きかけを生活科学習で考える必要がある。2生活科と総合的学習の関係新学習指導要領の全面実施を1年後に控え,小学校では総合的学習の単元開発が盛んである。そんな中,生活科と総合的学習の関係を明確にする必要が生じてきた。そこで,総合的学習の理解から始まり,生活科とどこが同じで,どこが違うかを,創設の趣旨や教師の意識,実践の様子から論じた。3 3年間の研究のまとめと今後の課題今年度は,最終年度となったため研究のまとめを冊子にした。第1部:生活科の指導法に関する分析,第2部:生活科の教材に関する分析,第3部:生活科と総合的学習の関係に関する分析である。第3部で論じてきた生活科学習から総合的学習へどうつなげるのか,生活科学習の独自性は何かを実践を通して明らかにしていきたい。
ループス腎炎におけるＣａＭＫＩＶを介したポドサイトの機能解析

ループス腎炎患者の腎生検組織における蛍光染色ではポドサイトにおけるNephrin発現は低下し、逆にCaMKIV発現は上昇していた。またCaMKIVmRNA発現は正常IgGに比してループス腎炎IgG刺激で有意に増加していた。またmicroarray解析では正常IgGに比してループス腎炎IgG刺激でCaMKIV発現が1.65349倍増強しており、Gene Ontology解析ではCaMKIVを含む細胞の活性化に関連する遺伝子群の発現が変化していた(P<0.04711)。ループス腎炎患者におけるCaMKIVを介したpodocyteの機能変化が示唆された。【目的】これまでループス腎炎におけるpodocyteと免疫担当細胞との関わりについては明らかにされていない。ループス腎炎におけるpodocyteではCalcium/calmodulin dependent protein Kinase Type IV(CaMKIV)の発現が亢進しており、その役割を明らかにしたいと考えた。【方法】培養podocyte(AB8/13)において、健常人およびループス腎炎患者から分離したIgGの局在をそのレセプターであるFcRnをsi-RNAを用いてノックダウンし、蛍光染色法で解析した。また各々のIgGをpodocyteとともに24時間インキュベートし、Microarrayによる網羅的遺伝子解析を行った。さらにMRL/lprマウス、MRL/lpr.camkiv-/-マウス、MRL/MPJマウスのpodocyteにおけるCD86 mRNA発現をin situ hybridizationにて解析を行った。【結果】IgGはpodocyteの細胞質に局在し、FcRnをノックダウンするとその集積がみられなくなった。MicroarrayによるGene Ontology解析ではCD86, PTPN22, PDE5A, CD47やMALT1などの免疫細胞の活性化、podocyte障害に関わる分子の発現亢進がみられた。In situ hybridizationではMRL/lpr.camkiv-/-マウスのpodocyteにおけるCD86 mRNAの発現抑制がみられた。【結論】ループス腎炎のpodocyteではCaMKIVによって制御されたCD86が、蛋白尿の発現に関与していることが示唆された。<目的>ループス腎炎における糸球体上皮細胞(ポドサイト)の機能については不明な点がまだ多い。全身性エリテマトーデス(SLE)のT細胞ではCalcium/calmodulin-dependent protein Kinase Type IV(CaMKIV)の発現が増加しており、T細胞機能の異常を引き起こすことが報告されている。今回、我々はループス腎炎患者の腎生検組織およびヒトのポドサイトのcell line (AB8/13)を用いて、CaMKIVのループス腎炎に与える影響について検討した。<方法>正常コントロールとループス腎炎における腎生検組織におけるNephrinおよびCaMKIV発現を蛍光染色にて検討した。また正常人およびループス腎炎患者の血清からIgGを分離し、IgGをポドサイトとともに24-48時間インキュベートして、ポドサイトに発現しているCaMKIV mRNA発現変化、microarray解析にてCaMKIVに関連する遺伝子発現解析を行った。<結果>ループス腎炎患者の腎生検組織における蛍光染色ではポドサイトにおけるNephrin発現は低下し、逆にCaMKIV発現は上昇していた。<結論>ループス腎炎患者におけるCaMKIVを介したpodocyteの機能変化が示唆された。ループス腎炎におけるポドサイトではCalcium/calmodulin-dependent protein Kinase Type IV(CaMKIV)の発現が増加していることが、microarray解析や遺伝子発現解析にて明らかにできた。その機能変化がもたらす役割について現在解析中である。今後はループス腎炎におけるCaMKIVの役割について、si-RNAによるgene delationやCaMKIV阻害薬を用いて特異的な細胞内シグナルの変化についてとらえたいと考えている。特異的なシグナルが解明されれば、SLEのモデルマウスを用いた系でもpodocyteに与える影響について検討したいと考えている。消耗品の中でpodocyteの機能解析に関わる抗体、トランスフェクションキット、siRNA、CaMKIV阻害薬、PCRプライマー、血清から分離する抗体に必要なカラムへの支出、さらにマウスの腎臓組織におけるシグナル発現に必要な検出系や解析に必要な試薬の購入を検討している。旅費は、国際学会、国内学会でその成果を発表するために必要である。特に、国際学会は、1年に1回、欧州リウマチ学会、米国リウマチ学会、および米国腎臓学会のいずれかに参加する予定である。
ステロイド性骨壊死予防の臨床応用可能な条件の確立-高磁場MRIの定量評価を用いて

本研究の目的は電気刺激が家兎ステロイド性骨壊死モデルの大腿骨内血流に与える影響をDCE-MRIを用いて評価することである.家兎7羽を対照群とし,他の7羽は電気刺激を与える電気刺激(ES)群とした.DCE-MRIはステロイド投与前,投与直前,投与後1,5,10,14日に両大腿骨近位を撮像した.骨内血流の3パラメーターER, IS, AUCを算出した.対照群では,全てのパラメーターでステロイド投与後最小値が投与前に比べ有意に低下したが,ES群では有意な変化は無かった.対照群で3本の大腿骨で骨壊死を認めがES群では認めなかった.電気刺激はステロイド性大腿骨頭壊死症の発生予防に有望であると考えられる.申請者らはビタミンEや電磁場刺激がステロイド性骨壊死症を予防することを見いだした.また,造影MRIで骨内血流の定量的評価を可能とし,ステロイド投与後早期に血流が低下していることを明らかにした.骨壊死の予防法は,早期に効果を発現する必要がある.しかし,各予防法の効果発現時期や必要投与量は明らかではなかった.1各種予防法施行後の骨内の血行動態を解明すること,2至適な予防開始時期と投与量を検索すること3予防法の併用効果を明らかにすることでステロイド性骨壊死症の予防法の臨床応用が可能となると期待できる.1各予防法施行後に骨内血流が増加する時期を特定できる.ステロイド投与後血流が低下するのは10日以内に多いことが確認できている.予防法の血流増加効果が発揮される時期をステロイド投与10日以内に一致させることにより,今まで報告されていた方法より高い予防効果が得られる.2予防法の投与量によって骨内血流変化に差が生じると予想される.この差異から最低限必要な投与量が得られる.今回検討する予防法はすでに他疾患の治療で臨床利用されているもので,安全性が確認されている.平成27年度では各種予防法施行後の骨内血流測定と至適投与条件の設定をすることを目的とし,ビタミンE,スタチンおよび電磁場刺激の投与量を変動させ,その骨内血流へ与える影響を検討した.この検討結果を踏まえ,平成28年度以後ステロイド性骨壊死モデルに対する各種予防法施行後の骨内血流測定と予防効果の評価を行う予定である.平成27年度に各種予防法施行後の骨内血流測定と至適投与条件の設定をすることを目的とし,ビタミンE,スタチンおよび電磁場刺激の投与量を変動させ,その骨内血流へ与える影響を検討できた.[目的]ステロイド関連の骨壊死の予防法がいくつか報告されているが,多くはステロイドに先行投与されており,ステロイドと同日に開始し効果がある予防法は少ない.我々は骨壊死予防の機序としてステロイド投与後の骨内血流に注目し,Dynamic contrast enhanced MRI(DCE-MRI)を用いて評価してきた.電気刺激は血管新生や血管拡張作用をもち,骨壊死予防に有効である可能性がある.本研究では電気刺激をステロイドと同日に開始し,DCE-MRIで骨内血流を評価することを目的とした. [方法]骨折治療に臨床利用されている電気刺激装置を用いた.対象は日本白色家兎で,ステロイド投与のみの対照群(n=5)と,ステロイド投与同日から2週間,1日10時間の電気刺激を与えた電気刺激群(n=5)とした.DCE-MRIは40回連続撮像し,10回目の撮像時に造影剤を急速静注した.大腿骨に関心領域を設定し,時間0を基準にした信号比をRelative intensity(RI)とした.RIを経時的にプロットしてtime signal intensity curve(TIC)を作成し,造影前のa相,造影剤投与直後にRIが増加する時期のb相および造影剤投与後定常状態となるc相に分けた.血流は,(1)c相の平均RIをa相の平均RIで除した値,(2)造影剤投与後のTICの傾き,(3)b相のRI(t)の和で評価した.DCE-MRIは電気刺激前,ステロイド投与前,投与後1,5,10,14日目に撮像した.(1)(3)のステロイド投与前と投与後の最小値を比較した.また,各撮像日において2群間の(1)(3)を比較した.[結果]対照群ではステロイド投与後の各最小値が有意に低下したが,電気刺激群では有意な低下を認めなかった.撮像日ごとの比較では電気刺激群で各値が無処置群より高い傾向があった.当該年度の研究結果から,電気刺激によってステロイド投与後も骨内血流が維持されたと考えた.ステロイドと同日に物理刺激療法を開始して効果が確認された初めての報告であり,今後の予防法の臨床応用の基礎データとして有用である.また,当該年度には本研究結果を学会で報告した.現在,この実験結果をもとに論文を作成中である.[目的]われわれは,電磁場刺激予防投与がステロイド投与後の骨内血流低下を抑制することを報告したが同時投与では確認していない.電気刺激には血管新生と血管拡張効果が報告されている.本研究の目的は家兎に電気刺激をステロイドと同時に投与し,Dynamic contrast enhanced MRI (DCE-MRI)を用いて大腿骨内の血流変化を明らかにすることである.[方法]酢酸メチルプレドレニゾロン(20mg/kg)筋注による家兎ステロイド性骨壊死モデルを用いた.Biomet社OrthoPak骨電気刺激装置を使用し,ステロイド投与日から投与後14日目まで1日10時間電気刺激を与えた.

電気刺激前,ステロイド投与前,投与後1,5,10,14日目にMRI(7.04T)を撮像した.[結果]各パラメーターのステロイド投与前と投与後の最小値の比較を行った.無処置群ではステロイド投与後に有意に値が低下したが,電気刺激群では有意な変化はなかった.[考察]電気刺激同時投与がステロイド投与後の血流低下を抑制すると考えられる.同時投与方が予防投与より臨床応用に適している.本研究の目的は電気刺激が家兎ステロイド性骨壊死モデルの大腿骨内血流に与える影響をDCE-MRIを用いて評価することである.家兎7羽を対照群とし,他の7羽は電気刺激を与える電気刺激(ES)群とした.DCE-MRIはステロイド投与前,投与直前,投与後1,5,10,14日に両大腿骨近位を撮像した.骨内血流の3パラメーターER, IS, AUCを算出した.対照群では,全てのパラメーターでステロイド投与後最小値が投与前に比べ有意に低下したが,ES群では有意な変化は無かった.対照群で3本の大腿骨で骨壊死を認めがES群では認めなかった.電気刺激はステロイド性大腿骨頭壊死症の発生予防に有望であると考えられる.平成27年度の結果を踏まえてステロイド性骨壊死モデルに対する各種予防法施行後の骨内血流測定と予防効果の評価を行う予定である.予防法単独群と併用群に分けて予防法併用効果についても検討する予定である.現在,本研究結果から論文を作成中であり,次年度での投稿を予定している.特発性大腿骨頭壊死症残高が少なく,買うことのできる研究に必要な物品が無かったため.当該年度に必要な実験試薬や物品を購買したが,予定よりも使用量が少なく研究を遂行できたため。次年度の研究のための,試薬や細胞を購買するために使用する.次年度の追加実験を進めるに当たって使用する実験試薬や物品や実験動物を購入する予定である。
分子系統解析に基づく生理活性脂質関連ＧＰＣＲを標的とする骨吸収性疾患治療薬の探索

申請者は、骨髄炎などの骨吸収性疾患においてほとんど注目されていなかった生理活性脂質の内、血小板活性化因子(PAF)やロイコトリエンB4(LTB4)が骨吸収に重要で、その受容体(GPCR)抑制が治療上有用であることを見いだした。この分子系統解析により、近傍GPCRの内proton sensing receptorであるT-cell death-associated gene 8(TDAG8)にも骨吸収抑制作用のあることを発見した。本研究は、GPCR関連生理活性脂質のシグナル伝達機能を明らかにすることを主たる目的としている。本研究においては、GPCRを初めとする生理活性脂質の生合成・分解に大きく関わる酵素であるリゾリン脂質アシル転移酵素群の解明が進んだ。すなわち本酵素群の細胞分化における発現や機能の詳細を一層明らかにし、この分野の研究進展に貢献した。本酵素群は従来よりその機能の重要性が指摘されながら、近年までその実在性が不明であった新規酵素群で、PAFの合成などにも深く関わっている。さらに、骨吸収に重要な破骨細胞の前駆細胞であるマクロファージのM1(炎症)、M2(非炎症)フェノタイプへの分化に本酵素群の発現が関わるという知見を元にして、マクロファージの分化方向の違いが骨吸収に大いに影響することも見出した。軟骨細胞などの骨関連細胞における本酵素群の働きなども明らかにした。マクロファージは口腔領域の炎症および炎症を伴う骨吸収性疾患で重要な役割を果たしている。平成30年度はマクロファージおよび骨関連細胞の口腔領域における働きについて、さらに研究を重ねた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。申請者は、受容体分子系統解析により、骨髄炎などの骨吸収性疾患においてほとんど注目されていなかった生理活性脂質の内、血小板活性化因子(PAF)やロイコトリエンB4(LTB4)が骨吸収に重要で、その受容体(GPCR)抑制が治療上有用であることを見いだした。この分子系統解析により、近傍GPCRの内proton sensing receptorである本研究は、受容体分子系統解析によりGPCR関連生理活性脂質のシグナル伝達機能を明らかにし、その受容体アンタゴニストを用いた治療へ発展させることを目的としている。すなわち、1受容体欠損マウスの病態モデルの解析2生理活性脂質の細胞内シグナル伝達機構の解析3受容体アンタゴニストの治療薬としての有用性の解析を3本の大きな柱としている。平成28年度は、これらの目標の内、特に細胞内シグナル伝達機構の解析が進展した。すなわち、GPCRを初めとする生理活性脂質の生合成・分解に大きく関わるリゾリン脂質アシル転移酵素群の細胞分化における発現や機能の詳細を明らかにし、この分野の研究進展に貢献した。今後もこれらの酵素群とともに細胞内シグナル伝達機構の解析に努め、骨吸収性疾患の病態解明、治療薬の開発にも貢献したい。現在、生理活性脂質機能解析のブレイクスルーともいえるリゾリン脂質アシル転移酵素群の細胞分化における機能を解析し、大きな進展を得た。平成29年度は、その解析が進展し、GPCRを初めとする生理活性脂質の生合成・分解に大きく関わる酵素であるリゾリン脂質アシル転移酵素群の解明が進んだ。さらに、骨吸収に重要な破骨細胞の前駆細胞であるマクロファージのM1(炎症)、M2(非炎症)フェノタイプへの分化に本酵素群の発現が関わるという昨年度の知見を元にして、マクロファージの分化方向の違いが骨吸収に大いに影響することも見出した。現在、生理活性脂質機能解析のブレイクスルーともいえるリゾリン脂質アシル転移酵素群の細胞分化における機能を解析し、さらに大きな進展を得た。

本酵素群は従来よりその機能の重要性が指摘されながら、近年までその実在性が不明であった新規酵素群で、PAFの合成などにも深く関わっている。さらに、骨吸収に重要な破骨細胞の前駆細胞であるマクロファージのM1(炎症)、M2(非炎症)フェノタイプへの分化に本酵素群の発現が関わるという知見を元にして、マクロファージの分化方向の違いが骨吸収に大いに影響することも見出した。軟骨細胞などの骨関連細胞における本酵素群の働きなども明らかにした。マクロファージは口腔領域の炎症および炎症を伴う骨吸収性疾患で重要な役割を果たしている。平成30年度はマクロファージおよび骨関連細胞の口腔領域における働きについて、さらに研究を重ねた。現在、生理活性脂質機能解析のブレイクスルーともいえるリゾリン脂質アシル転移酵素群の細胞分化における機能を解析している。本酵素群の解析とともに、さらに、細胞内シグナル伝達機構の解析に努め、骨吸収性疾患の病態解明、治療薬の開発にも貢献したい。現在、リゾリン脂質アシル転移酵素群の細胞分化における機能を解析している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
TRPチャネルへの麻酔薬の作用機序解明を通して，新たな脳浮腫治療を探る

低張性脳浮腫・虚血性脳浮腫の新たな治療ターゲットを見極めることを目的とした研究である。マウス脳スライス標本を用い、独自に確立したTRPチャネル(transient receptor potential channels)を刺激する方法を用い、脳内ネットワーク機構を解き明かす研究を進めてゆく。脳内に幅広く作用を及ぼす麻酔薬に着目し、作用機序に迫ることを通して、低張性脳浮腫・虚血性脳浮腫の複雑な機構を明らかにする。このことから、脳障害治療、手術時の麻酔の脳保護に役立てる結果を導いてゆく。
末梢アミノ酸代謝変動による高次脳機能低下を抑制する食環境の構築

トリプトファン代謝産物キヌレン酸が脳内で増加すると,神経伝達物質の放出抑制を介して高次脳機能を低下させる.本研究では,キヌレン酸産生機構がアミノ酸代謝と関連することに着目し,末梢のアミノ酸代謝変動が脳内キヌレン酸産生を介して高次脳機能におよぼす影響を明らかにすることを目的としている.平成30年度には,末梢のアミノ酸代謝変動が脳内キヌレン酸産生におよぼす影響を明らかにするため,急性肝炎モデルラットおよび非アルコール性脂肪肝炎(NASH)モデルラットについて検討した.四塩化炭素投与によって急性肝炎を発症させたラットにおいて,脳内キヌレン酸濃度の上昇が認められた.肝トリプトファン代謝の低下が認められたものの,キヌレン酸前駆体であるキヌレニンの血清濃度および脳内濃度については影響が認められなかった.コリン欠・メチオニン減量食によってNASHを発症させたラットにおいても,脳内キヌレン酸濃度の上昇が認められた.肝臓におけるキヌレニン産生亢進が認められたが,キヌレニンの血清濃度および脳内濃度については影響が認められなかった.また,NASHラットにおいて,トリプトファン異化代謝経路の下流に位置するニコチンアミドホスホリボシルトランスフェーラゼ(Nampt)発現が減少し,ナイアシン栄養状態を悪化させることを見出した.以上の結果は,急性肝炎およびNASHによって脳内のアストロサイトが影響を受け,キヌレニンからキヌレン酸への産生が亢進した可能性を示している.本研究は,大きく分けて,1)脳内キヌレン酸産生を亢進する因子の解明,2)食餌による脳内キヌレン酸産生抑制機序の解明,3)食餌による脳内キヌレン酸産生を介した高次脳機能の評価,から構成される.2),3)を実施するためには1)の結果が必要となるが,計画通り,平成30年度に,キヌレン酸産生を亢進する疾病を明らかにすることができた.1.キヌレン酸産生を亢進する因子を解明するために,肝部分切除モデル動物および潰瘍性大腸炎モデル動物における末梢のトリプトファン代謝変動および脳内キヌレン酸産生への影響を明らかにする.また,急性肝炎モデル動物およびNASHモデル動物におけるキヌレン酸産生亢進の作用機序を明らかにする.2.食餌による脳内キヌレン酸産生抑制機序を明らかにするため,急性肝炎モデル動物およびNASHモデル動物にキヌレン酸産生抑制作用をもつアミノ酸を高濃度に含む食餌をマウスに与え,末梢のトリプトファン代謝および脳内キヌレン酸産生におよぼす影響について明らかにする.トリプトファン代謝産物キヌレン酸が脳内で増加すると,神経伝達物質の放出抑制を介して高次脳機能を低下させる.本研究では,キヌレン酸産生機構がアミノ酸代謝と関連することに着目し,末梢のアミノ酸代謝変動が脳内キヌレン酸産生を介して高次脳機能におよぼす影響を明らかにすることを目的としている.平成30年度には,末梢のアミノ酸代謝変動が脳内キヌレン酸産生におよぼす影響を明らかにするため,急性肝炎モデルラットおよび非アルコール性脂肪肝炎(NASH)モデルラットについて検討した.四塩化炭素投与によって急性肝炎を発症させたラットにおいて,脳内キヌレン酸濃度の上昇が認められた.肝トリプトファン代謝の低下が認められたものの,キヌレン酸前駆体であるキヌレニンの血清濃度および脳内濃度については影響が認められなかった.コリン欠・メチオニン減量食によってNASHを発症させたラットにおいても,脳内キヌレン酸濃度の上昇が認められた.肝臓におけるキヌレニン産生亢進が認められたが,キヌレニンの血清濃度および脳内濃度については影響が認められなかった.また,NASHラットにおいて,トリプトファン異化代謝経路の下流に位置するニコチンアミドホスホリボシルトランスフェーラゼ(Nampt)発現が減少し,ナイアシン栄養状態を悪化させることを見出した.以上の結果は,急性肝炎およびNASHによって脳内のアストロサイトが影響を受け,キヌレニンからキヌレン酸への産生が亢進した可能性を示している.本研究は,大きく分けて,1)脳内キヌレン酸産生を亢進する因子の解明,2)食餌による脳内キヌレン酸産生抑制機序の解明,3)食餌による脳内キヌレン酸産生を介した高次脳機能の評価,から構成される.2),3)を実施するためには1)の結果が必要となるが,計画通り,平成30年度に,キヌレン酸産生を亢進する疾病を明らかにすることができた.1.キヌレン酸産生を亢進する因子を解明するために,肝部分切除モデル動物および潰瘍性大腸炎モデル動物における末梢のトリプトファン代謝変動および脳内キヌレン酸産生への影響を明らかにする.また,急性肝炎モデル動物およびNASHモデル動物におけるキヌレン酸産生亢進の作用機序を明らかにする.2.食餌による脳内キヌレン酸産生抑制機序を明らかにするため,急性肝炎モデル動物およびNASHモデル動物にキヌレン酸産生抑制作用をもつアミノ酸を高濃度に含む食餌をマウスに与え,末梢のトリプトファン代謝および脳内キヌレン酸産生におよぼす影響について明らかにする.機器類の管理維持に要する費用が予定よりも少額で済んだため,次年度使用額が生じた.この次年度使用額を実験に要する物品費に充てることにより,より詳細な実験を実施する予定である.
道徳直観の心理学から認識論へ

本研究は、道徳直観についての心理学的知見が、道徳直観の信頼不可能性を結論づけるようなインパクトを持っているのかを見定めることを目的とする。この研究を通じて、道徳直観の操作によって影響を受ける判断生産プロセスは行為表象を入力とした処理を行っているという説明を提案すると同時に、道徳認識論において想定されてきた直観の種類を分類し、それが心理学的研究における直観とどのように対応するのかを明らかにした。さらに、道徳的責任についての判断の入力となる自由意志の表象が、行為者性と他行為可能性の表象によって構成されていることを明らかにし、新たな実験研究のための理論的基礎づくりと尺度開発を行った。本研究は、直観的な道徳判断に関する理論的研究である。とりわけ道徳直観の不安定性や可変性に関する最近の実証的知見が、道徳直観の作動原理にかんしてどのような含意を持つのかという道徳心理学の理論的問題に取り組むとともに、そうした知見や見解が道徳直観の規範的身分についてどのような含意を持つのかという道徳認識論的問題に取り組むことを目指している。本年度は、この研究計画の基礎部分として、道徳的概念の適用に焦点を当て、実験哲学および社会心理学からの実証的知見を踏まえた理論的検討を行った。第一に、道徳判断に対する感情・呈示順序・言語表現からの影響と、それによる道徳判断の信頼(不)可能性に関して考察を行い、その成果を口頭発表により報告した(日本哲学会第73回大会)。第二に、規範的判断において生じるバイアス傾向と、それによる規範的判断の(不)合理性および知的(悪)徳に関して考察を行い、その成果を口頭発表により報告した(日本科学哲学会第47回大会)。第三に、道徳判断の基礎となる中心的な諸概念として、意図性概念および自由意志概念に着目し、それらの適用の心理メカニズムについて理論的考察を行い、その成果を口頭発表により報告するとともに(科学基礎論学会秋の研究例会)、国際学術誌上の論文により発表した(Frontiers in Psychology)。また自由意志概念についての研究成果については、他に国内学術誌上の論文による発表も予定している。本年度は研究計画に即して、引き続き直観的な道徳判断に関する心理学的知見のメタ的検討を行うとともに、それが持つ道徳認識論的問題との接点についての理論的研究を行った。とりわけ今年度の研究においては、道徳直観の信頼不可能性にまつわる認識論的論証の再構成、およびそこで関わる経験的知見と非経験的想定の特定を試みた。この研究を通じて検討したのは、(1)直観的な道徳判断が単なる感情的反応ではなく複合的な表象処理に基づいて生産されるという論点、および(2)道徳直観の信頼不可能性について結論づけるためには、直観的判断を生産するプロセスにおける運用上の干渉でなく能力上の不合理性を示さなければならないという論点の明確化である。これらの論点を押し進めるため、倫理学理論において展開されてきた道徳直観にまつわる諸説(理性・感情・知覚との類比)を考察するとともに、心理学的研究において見いだされている道徳直観への様々な干渉要因(言語表現、呈示順序、気分操作等)についての考察を行った。以上の検討の概要については口頭発表で報告し(日本心理学会第79回大会)、またその詳細については学術図書のブックチャプターにて発表する予定である(近刊)。さらに道徳判断の特殊例として、道徳的責任と自由意志に関する認識に焦点を合わせた考察を行った。とりわけ、自由意志信念を構成する心理的要因について哲学的な自由意志論の観点から分析を試みた。これらの研究成果は、学術誌上での論文として発表された(『社会心理学研究』vol.31および『パーソナリティ研究』vol.24)。本年は、研究計画全体のうち、直観的判断における道徳的概念の適用に関する理論的研究を行い、その成果を様々な発表媒体で公表することができた。とくに意図性概念や自由意志概念の研究成果に関しては心理学系の学術誌論文として発表を行うことができ、研究は順調に進展していると言える。哲学・倫理学今後は計画どおり、道徳直観に関する心理学的な知見や見解が、直観の規範的身分についてどのような含意をもたらすのかという道徳認識論的な問題へと焦点をシフトさせながら、研究を展開させていく予定である。
アクアトロンを用いた水域生態系における遺伝子の伝播と発現機構の解析

GFPタンパクをコードするプラスミドを有する大腸菌を用い、自己溶菌、ファージ感染、原生動物に捕食排泄させ、染色体およびプラスミド由来の溶存態DNAの量と形態を調べた結果、自己溶菌およびファージ感染によって生産される溶存態DNAが自然環境中における遺伝子プールとして細菌間の遺伝子水平伝播へ大きく寄与していると考えられた。世界17地点から採取した環境資料の芽胞形成水銀耐性菌が同一の水銀耐性遺伝子オペロンを有し、それらが類似するトランスポゾン上にコードされていることから、トランスポゾンによる地球規模での遺伝子伝播の可能性を示した。自然界から分離したトランスポゾンを組み込んだ非伝達プラスミドpGEMと伝達性プラスミドpR388をE.coli DH5αに組み込み、さらにトランスポゾンをE.coli S17-1に接合伝播させることによって、自然試料由来のトランスポゾンがプラスミドを介して細胞内転移を起こすことを実証した。本年度は主にアクアトロンの運転条件の設定および生物群集の動態について検討した。また、アクアトロンに添加する溶存DNAとしてのマーカー遺伝子および受容菌の検討を行なった。得られた主な結果は以下の通りである。1)水温の鉛直構造、光強度、栄養塩の組成と濃度、生物群集組成、希釈率等、環境と生物群集に関するパラメーターのアクアトロン間(70リットル、16基)のばらつきを検討し、安定したアクアトロンの運転条件を決定した。2)異なる光強度下におけるプランクトン群集の動態を解析した結果、動物プランクトン群集が植物プランクトン群集の生物量と種の多様性を高くし、強光(665μE/sec/m^2)かつ栄養塩制限下(15.5μgP/l)では食物網における微生物連鎖が顕著になることが明らかになった。3)バクテリア群集組成の動態を16SrDNAを標的としてPCR-DGGEで解析した結果、弱光(20μE/sec/m^2)で組成変化は顕著ではなく、中光(80μE/sec/m^2)で顕著であった。この時期が珪藻から緑藻・藍藻群集に置き換わる時期に相当した。4)マーカー遺伝子としてシャトルベクターpKZ105、および受容菌としてE.ColiおよびBacillus subtilisを候補として挙げ、それらの培養条件を検討した。5)Bacillus megaterium MB1の染色体上のトランスポゾンTnMerl1にコードされたイントロンgroup IIがプラスミドpHY300からpUC系プラスミドに転移することをRT-PCRを用いて試験管内で確認した。アクアトロンに野外の生物群集を移植し、藍藻Microcystis aeruginosaのアオコを人為的に形成させた。この生物群集において、マーカー遺伝子の生残、伝播を明らかにした。1)アオコを形成させたアクアトロン(M+系)ではアオコを形成させなかったアクアトロン(M-系)と比べ、ワムシが灼27倍(40000個体/L)、繊毛虫が約23倍(140個体/mL)と多く、M-系ではM+系と比べ、従属栄養性鞭毛虫が約10倍(10000個体/mL)多く出現し、M+系とM-系では食物網の構造が明らかに異なった。2)M+系とM-系に1.0×10E+06/mL投入したEsherichia coli(pT7GFP)は両者の系共、5日以内で10E+03/mL以下となったが。PCRで増幅された溶存(細胞外)EGFP遺伝子はM+系、M-系共、E. coli(pT7GFP)投入後5日間で急激に減少し、その後、M+系ではM-系と比べて、約10倍の濃度(10E+05コピー/mL)で残在し続けた。3)M+系、M-系共、E. coli(pT7GFP)投入後35日で在来の細菌の0.10.8%にEGFP遺伝子が伝播したことが、蛍光抗体法とpT7GFPを標的にしたFISHによって確認できた。4)世界17地点から採取した環境資料の芽胞形成水銀耐性菌が同一の水銀耐性遺伝子オペロンを有し、それらが類似するトランスポゾン上にコードされていることから、トランスポゾンによる地球規模での遺伝子伝播の可能性を示した。「アクアトロンに形成した群集において、マーカー遺伝子の生残、伝播、発現を定量的に明らかにし、これらに関わる環境因子を特定するする」ための以下の基礎実験を行った。

1)アクアトロンに形成した藍藻Microcystis aeruginosaのアオコが遺伝子伝播に促進的に働くのか、または抑制的に働くのかを明らかにするために、M.aeruginosaの存在下でE.coliS17-1(pBHR1)を遺伝子供与体とし、Pseudomonas stutzeriを遺伝子受容体とし、pBHR1の接合性遺伝子伝播頻度を解析したところ、M.aeruginosaが遺伝子伝播を促進することが明らかになった。さらにM.aeruginosaの細胞ではなく、代謝産物が遺伝子伝播促進効果を持つことが明らかになった。2)どのような生物間相互作用が自然形質転換の素材である溶存態DNAの生産に寄与するかを調べるために、GFPタンパクをコードするプラスミドを有する大腸菌を用い、自己溶菌、ファージ感染、原生動物に捕食排泄させ、染色体およびプラスミド由来の溶存態DNAの量と形態を調べた。その結果、自己溶菌、ファージ感染においては、機能的な遺伝子をコードするのに十分な長さの溶存DNAが生産されたが、原生動物の捕食によって生産された溶存態DNAは量も少なく、染色体DNAが著しく断片化されていた。これらのことから、自己溶菌およびファージ感染によって生産される溶存態DNAが自然環境中における遺伝子プールとして細菌間の遺伝子水平伝播への寄与が大きいと考えられた。3)自然界から分離したトランスポゾンを非伝達生プラスミドpGEMに組み込んでトランスポゾン転移実験用プラスミドを作成した。このプラスミドと伝達性プラスミドpR388をE.coli DH5αに組み込み、さらにトランスポゾンをE.coliS17-1に接合伝播させることに成功した。このことから元の自然試料由来のトランスポゾンがプラスミドを介することによって細胞内転移を起こすことが判明した。
重力波観測によるMACHOブラックホール合体に関する研究

本研究は、国立天文台三鷹キャンパスの20mレーザー干渉計プロトタイプを神岡鉱山内に移設することからスタートした。重力波検出器としての感度は移設前後で一桁以上の改善があった。ミラーの変位感度で言えば現在世界一の感度を誇るTAMA300と同等であり、距離1kpcでの連星中性子星合体イベントを信号対雑音比10以上で検出.することができる。さらに観測装置として最も重要な運転時の安定性に関しては、神岡鉱山内の地面振動の小ささと地盤の安定性により格段に改善した。最終的には一週間に一回程度の調整作業で約一ヶ月間の連続観測が可能となった。これは突発的な外乱に対応する自動復帰システムを開発したからである。このシステムの導入により、2001年9月617日の11日間の観測では261.5時間中259.9時間の稼動に成功した。稼動率は99.8%であり、長期運転にも関わらずこれだけの高い稼動率を誇る干渉計型重力波検出器は世界に類をみない。また、スーパーカミオカンデのGPS情報を分岐して、14.4マイクロ秒の精度を持つ時刻システムも構築した。以上の準備のもとで2001年8,9月にはTAMA300と同時観測を行った。2つの観測装置が同時に動いていた時間は709時間であり、同時観測については世界をリードしている。得られたデータを解析した結果、有為な重力波信号は確認されなかったが、この観測時間、探査範囲(感度)、信頼度の観点から、コンパクト連星合体事象に対して今までにない強い制限(上限値)を与えることになる。本研究の柱である、20mレーザー干渉計を国立天文台から神岡鉱山へ移転する作業は、平成11年秋に実行された。これまでに、移転のための現地調査、インフラ整備、移転作業、ミラー交換、データ収集装置の設置などが順調に進んでいる。現地調査は振動環境測定から着手し、神岡鉱山内が昼夜にわたり重力波観測に適していることをあらためて確認した。その後、トンネル掘削コンクリート土台づくり及び配電・給排水工事が行われ、実験室としての器が完成した。その中に、真空系(センタータンク1基、エンドタンク2基、真空パイプ2本、モードクリーナー真空槽、ターボポンプ4台、イオンポンプ2台)を設置し、真空テストを行った。その結果、イオンポンプ2台で観測に必要な真空度を充分維持できることを確認した。大気中に置かれる入射光学系(レーザー等)のためにはもちろんのこと、真空タンク内の干渉系本体を構築する段階ではクリーン環境の実現が不可欠であるが、実験室はほぼ全域をビニールテントで囲み、多数のエアフィルターを実装することで非常にクリーンな環境を生み出した。このクリーンルーム内で真空タンクを開け、ミラーをさらに高性能なものに交換することに成功した。その後、干渉計制御のための配線作業などが行われ、干渉計の動作をチェックした。初期チェックの段階で、早くも国立天文台に設置されていた時期を上回る感度が達成され、現在も感度向上作業が続けられている。観測データを蓄えるデータ収集装置も順調に立ち上がっており、平成11年度末には24時間以上の連続観測を行う予定である。レーザー干渉計の連続観測については、TAMA300が平成11年9月に行った約8時間のものが世界最長である。これをさらに伸ばすことで、重力波観測についての新しい知見が得られるはずである。20mレーザー干渉計を神岡坑内へ移転してから、長時間のデータ取得をこれまでに数回行ったが、そのいずれにおいても干渉計のロック持続時間は24時間を越えた。都市に設置された干渉計では24時間連続運転の記録はないので、まずは地下に設置した目的の1つは達成したことになる。神岡鉱山を建設候補地としている大型低温重力波望遠鏡LCGTにとっても有意義な情報となった。

現在は1000時間観測データを取得中であるが、ロック持続時間がコンスタントに100時間を越えるように干渉計を整備した。これは自由質量型レーザー干渉計の最高記録である。感度も、今年度は低周波に着目して100Hz付近の雑音を一桁以上改善した。今回の観測中に、国立天文台に設置されたTAMA300レーザー干渉計も1週間の観測を行なっており、同時観測データが取得できた。このデータを相関解析のテストデータとすることが決まっており、そこから重力波観測に関する新たな知見が得られると期待される。取得データを解析する環境も整備が終了し、オフライン解析は問題なく処理できるようになっている。これまでのデータを基にMACHO-BHsに対する感度を距離で表すと、約1kpcとなる。銀河ハローまでは届いていないが、本研究終了時までに上限値を出すことは充分可能である。問題は、長期観測データの解析は、ある程度の前処理をリアルタイムで行わなくてならないことであるが、次年度に必要なソフトウェアを準備する予定である。本研究は、国立天文台三鷹キャンパスの20mレーザー干渉計プロトタイプを神岡鉱山内に移設することからスタートした。重力波検出器としての感度は移設前後で一桁以上の改善があった。ミラーの変位感度で言えば現在世界一の感度を誇るTAMA300と同等であり、距離1kpcでの連星中性子星合体イベントを信号対雑音比10以上で検出することができる。さらに観測装置として最も重要な運転時の安定性に関しては、神岡鉱山内の地面振動の小ささと地盤の安定性により格段に改善した。最終的には一週間に一回程度の調整作業で約一ヶ月間の連続観測が可能となった。これは突発的な外乱に対応する自動復帰システムを開発したからである。このシステムの導入により、2001年9月617日の11日間の観測では261.5時間中259.9時間の稼動に成功した。稼動率は99.8%であり、長期運転にも関わらずこれだけの高い稼動率を誇る干渉計型重力波検出器は世界に類をみない。また、スーパーカミオカンデのGPS情報を分岐して、14.4マイクロ秒の精度を持つ時刻システムも構築した。以上の準備のもとで2001年8, 9月にはTAMA300と同時観測を行った。2つの観測装置が同時に動いていた時間は709時間であり、同時観測については世界をリードしている。得られたデータを解析した結果、有為な重力波信号は確認されなかったが、この観測時間、探査範囲(感度)、信頼度の観点から、コンパクト連星合体事象に対して今までにない強い制限(上限値)を与えることになる。