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理科の基本概念「地球」の再検討とその育成を図る地域教育資源の開発に関する研究

本研究では、「地球」を「広大な宇宙空間の中で太陽系の一員として、約46億年前に誕生し、太陽と地球内部のエネルギーにより、複雑なシステムを形成しながら、今後も変化し続けるもの」と定義した。その上で、システムを「多種多様な要素から構成され、それらが相互作関連的に作用しあい、ある方向へ変化しながら、全体として又男待った機能を有しているもの」ととらえ、これに時間・空間概念を付加することにより、「地球」をとらえるための4つの視点「構成」「関連」「時間」「空間」を設定した。これら4つの視点に基づいて、リーフレット「地球モザイク」の事例を作成し、一部の授業実践を試行した。地球概念のとらえ方として、「システム」というとらえ方をすることとした。具体的には、「地球は広大な宇宙空間の中で太陽系の一員としてよく46億年前に誕生し、太陽と地球内部のエネルギーにより複雑なシステムを形成しながら今後も変化し続けるもの」と捉えた。理科の基本概念「地球」概念とその形成については、以下の4項目に集約して表記することとした。1構成要素「つくり」の把握:自然事象を比較・分類したり、自然事象は多種多様な構成要素からなり、階層的な構造を有していることを実感・理解する。2相互作用「働き」の働きの把握:自然事象の関連性やつながりを読み取るなどして、自然事象が太陽と地球内部のエネルギーにより互いに作用し合っていることを実感・理解する。3空間「広がり」の把握:自然事象の位置関係や構造を、野外などで直接観察したり、情報やモデルなどにより推定したりするなどして、自然事象の広大な空間の広がりの中で起きていることを実感・理解する。4時間の流れ「移り変わり」の把握:自然事象を時間の推移の中で観察したり、現在の様相を過去の様相と比較したりするなどして、自然事象が長大な時間の流れの中で変化していることを実感・理解する。教材開発の視点として、「地球モザイク」という4つの視点を設定した。それは、「地球システム」を中心に置き、その周りに「構成要素(つくり)」、「相互関係(働き)」、「空間(広がり)」、「時間(移り変わり)」を配置したものである。この「地球モザイク」を基にして、「火山活動と火成岩」、「霧や雲の発生」などの教材事例を試行的に作成した。研究成果の概要は以下のとおりである。(1)「地球」についての概念を理科の今日的課題とシステムとしての地球のとらえ方、総合的な自然観を育成する観点から整理した。(2)従来の「地学」の基本的概念としてのエネルギー、時間・空間、歴史・進化、自然界の平衡とう見方・考え方を今日的な地球をとらえる観点から再検討をした。(3)これからの「地球」を学習の仕方は、観察・実験を通して地球システムの理解、その相互作用の説明、その変化の予測、科学的な情報に基づく環境や資源問題への対応などにシフトすることが大切である。また、地球の不思議さ、美しさなどの情意的な面の育成と科学やその職業に関心を持てるような総合科学としての学びができる「地球」のとらえ方も重要である。(4)今回取り上げた「地球システム」の考え方に関する教材を開発するに当たり、「自然のパターン把握」を取り入れた自然の事象の観察事例の実践を計画した。研究成果の発表は以下のとおりである。(1)下野洋、岡本弥彦、五島政一、川上紳一(2012):「理科の基本概念「地球」についての考え方」、日本理科教育学会全国大会鹿児島大会で発表(2)岡本弥彦、下野洋(2012):「理科の基本的概念「地球」の再検討」、日本地学教育学会全国大会岩手大会で発表(3)下野洋(2013):「理科における地球概念の再検討のための情報収集」、岐阜女子大学初等教育学研究報告Vol.2 15-22学習指導要領では、基礎的・基本的な知識・技能の確実な定着を図る観点から、科学の基本的な見方や概念として「エネルギー」「粒子」「生命」「地球」が示され、それらを柱として、小・中・高等学校を通して理科の内容の構造化が図られている。「地球」については、「地球の内部」「地球の表面」「地球の周辺」に細分されている。そこで、科学の基本的な見方や概念としての「地球」のとらえ方として、「地球システム」という考え方を取り上げた。その上で、システムを「多種多様な要素から構成され、それらが相互作

関連的に作用しあい、ある方向へ変化しながら、全体として又男待った機能を有しているもの」ととらえ、これに時間・空間概念を付加することにより、「地球」をとらえるための4つの視点「構成」「関連」「時間」「空間」を設定した。これら4つの視点に基づいて学習内容を解釈し、児童生徒にそれらを意識・実感・体験・理解させることが、科学の基本的な見方や概念としての「地球」の育成に有効であると考えた。本研究の成果として、次のような事例についてのリーフレット「地球モザイク」を作成し、学会、研究会などで公表し普及のために配布した。・モザイクの事例:「太陽系の天体」「天気の変化」「活動する地球」「河川の侵食作用」「自然界のつり合い」・実践事例:小学校第6学年「土地のつくり」、中学校第1学年「河川の侵食作用」科学教育地球概念の再検討を行い、球概念のとらえ方として、「システム」というとらえ方をすることと、それらを具体的に、構成要素「つくり」の把握、相互作用「働き」の働きの把握、空間「広がり」の把握、時間の流れ「移り変わり」の把握というように示すことができた。次に、教育資源の活用という観点から、「地球モザイク」の考え方を基に地域の素材を教材化する方策をまとめ、「火山活動と火成岩」、「霧や雲の発生」などの教材事例を試行的に作成した。24年度の研究目的は、(1)「地球」の基本概念とその理論的背景との枠組みの明示、及び(2)「地球」の基本概念の学校段階別一覧表の作成をすることとなっている。(1)はほぼ達成できているが、(2)は完全ではない。しかし、研究の進め方として教材開発のことを考えることが「地球」の概念の学校別段階を考えやすいこともあり、その次の年度の計画である教材作成の計画を取り上げていることから、全体としてはほぼ順調に進行していると考えられる。現行の学習指導要領に示された「地球」に関する学習内容を、先にまとめた4つの視点(構成要素、相互作用、時間的変化、空間的広がり)から整理し、本研究の地球概念と教材との関係を明確にする。次に、先に述べた4つの視点に沿って授業構築に基づいた「教材開発を進めるとともに4つの視点の有用性、有効性の検証を行う。さらに、4つの視点に沿って、小学校・中学校・高等学校を通して内容構成の検討を行う。25年度の研究計画(1)「地球」概念の小・中・高等学校別一覧の作成学習指導要領、及び現在使用されている教科書、アースシステム教育、パターン地学などの教科書をもとに具体的な概念を整理する。その際、児童生徒の興味・関心、探究学習、野外学習、パターン把握の技法などについても考慮することとする。(2)博物館・科学館などと連携した学習(教材)の開発児童生徒の体験的で多様な学習(野外学習)を試行することにより、地球システムの理解や環境・資源問題への取り組みができるように考慮する。(3)開発した教材の試行と評価を行う。2名の研究分担者が配分額の全額又は一部を次年度にまわしたため。2名の研究分担者は、平成26年度にこれらを旅費に組み入れて使用する予定である。(1)「地球システム」と関わる教材を研究代表者らが作成したテキストを基に研究協力者とともに開発する。(テキスト代:24万円、会議費:9万円、旅費:7万円)(2)「地球システム」概念の理解を促す教材を作成する。(作成材料費:45万円)(3)野外での児童生徒を対象とした実験授業を試行する。(バス借り上げ代:20万円)
シビックテックコミュニティ内外における協働の発生・促進メカニズムに関する研究

本研究は,市民が主体となりテクノロジーを活用して地域の課題解決を行う「シビックテック」を実践するコミュニティを対象として,そのコミュニティ内外における技術者と非技術者間の協働に影響する要素を同定し,協働が発生・促進するメカニズムを解明することを目的とする.個人の自律性を高める要素や情緒的報酬に着目し,それらがコミュニティ内外における環境の違いによってどのように変化し,そしてそれらがどのように協働を発生・促進させるのかを社会調査と計算機実験を統合することで明らかにする.本研究は,市民が主体となりテクノロジーを活用して地域の課題解決を行う「シビックテック」を実践するコミュニティを対象として,そのコミュニティ内外における技術者と非技術者間の協働に影響する要素を同定し,協働が発生・促進するメカニズムを解明することを目的とする.個人の自律性を高める要素や情緒的報酬に着目し,それらがコミュニティ内外における環境の違いによってどのように変化し,そしてそれらがどのように協働を発生・促進させるのかを社会調査と計算機実験を統合することで明らかにする.
海洋構造物の電気防食設計に関する研究

犠牲陽極を用いた電気防食法は,塗装の保守管理が困難である海洋構造物にとって不可欠な防食法であるが,犠牲陽極の配置は経験的に決められており,必ずしも合理的とは言えない.そこで本研究では,海象に応じた分極特性および海水の比抵抗を与えて,構造物の形状に応じたその表面の電気防食下における電位分布を,電流の保存則を組込んだ有限要素法によって解析し,その結果を基に,最適な防食設計が出来るようにした.得られた成果を要約すると次のようになる.1.上記の有限要素計算法を無限に広がる海洋に設置された構造物にも適用できるように,無限遠点における電位が零に漸近するような内押関数をもつ無限要素を導入した3次元有限要素解析プログラムを開発した.2.この電位分布解析プログラムを用いて,複雑な海象下で電気防食が施された港湾構造物の電位分布を解析し,その結果を実測値と比較した.海水中および海土中における鋼材の分極特性は経年変化を起こしていること,海面近傍では潮の干満により,経年変化が起こり難いこと等を考慮した電位分布の計算結果は,実測値とほぼ一致したことから,本計算法が実構造物の防食設計に適用可能であることを確かめた.3.分極特性の経年変化は,その表面抵抗Rsによって評価できる.すなわち防食開始時のRsは12Ω・m^2であるが,数日後には3Ω・m^2,一週後に6Ω・m^2,に達し,その後は漸減することが知られている.防食設計においては,経年変化のいずれの段階における分極特性を用いるべきかを本計算結果と実測値から検討した結果, Rsが6Ω・m^2の分極特性を用いれば,過不足のない防食設計が行えることが確認できた.犠牲陽極を用いた電気防食法は,塗装の保守管理が困難である海洋構造物にとって不可欠な防食法であるが,犠牲陽極の配置は経験的に決められており,必ずしも合理的とは言えない.そこで本研究では,海象に応じた分極特性および海水の比抵抗を与えて,構造物の形状に応じたその表面の電気防食下における電位分布を,電流の保存則を組込んだ有限要素法によって解析し,その結果を基に,最適な防食設計が出来るようにした.得られた成果を要約すると次のようになる.1.上記の有限要素計算法を無限に広がる海洋に設置された構造物にも適用できるように,無限遠点における電位が零に漸近するような内押関数をもつ無限要素を導入した3次元有限要素解析プログラムを開発した.2.この電位分布解析プログラムを用いて,複雑な海象下で電気防食が施された港湾構造物の電位分布を解析し,その結果を実測値と比較した.海水中および海土中における鋼材の分極特性は経年変化を起こしていること,海面近傍では潮の干満により,経年変化が起こり難いこと等を考慮した電位分布の計算結果は,実測値とほぼ一致したことから,本計算法が実構造物の防食設計に適用可能であることを確かめた.3.分極特性の経年変化は,その表面抵抗Rsによって評価できる.すなわち防食開始時のRsは12Ω・m^2であるが,数日後には3Ω・m^2,一週後に6Ω・m^2,に達し,その後は漸減することが知られている.防食設計においては,経年変化のいずれの段階における分極特性を用いるべきかを本計算結果と実測値から検討した結果, Rsが6Ω・m^2の分極特性を用いれば,過不足のない防食設計が行えることが確認できた.海洋構造物の防食は板厚の衰耗のみならず、腐食疲労の観点からも重要な検討課題となっている。海洋構造物は使用期間中に入渠して補修することが困難であるので、その没水部の防食法としては塗装よりも電気防食法が多用されている。従来の電気防食法では鋼材表面の平均電流密度が、海域によって異なる所定の値以上になる様電極の数と配置を決定しているが、このような電極の配置では、形状の複雑な構造物の場合疲労亀裂を生じ易い応力集中箇所が防食電位に達している保証はない。そこで本研究は、電極の合理的な配置を設計段階で検討できるように電気防食下における構造物表面の電位分布を推定する方法を開発し、この方法を用いて海水の温度および流速が防食範囲に及ぼす影響について検討した。得られた成果を要約すると次のようになる。(1)構造物表面の電位分布はラプラスの方程式によって支配されているが、設計段階では基本境界条件が与えられていないので、これに替えて防食電流の保存則を組込んだ境界要素計算法を開発し、この数値計算法によって、流電陽極法による陰極防食下の構造物の電位分布を推定できることを明らかにした。(2)境界要素法は計算機の記憶容量および計算時間の節約が可能であり、3次元電場については無限領域の解析が可能となるなど有限要素法に比べて有利な点が多いが、計算結果がガウスの数値積分の精度に支配されるので、この点についてさらに改良を加える必要がある。(3)海水温度が降下すると海水の比抵抗が増加し、防食域は狭くなる。また、海水の流速が増すと電極境界層の分極抵抗が減少する結果、多大の防食電流が必要となるので防食域は狹くなる。
小胞体タンパク質品質管理における膜近傍の還元的なレドックスの生理的意義

小胞体レドックス状態を可視化できるERroGFP S4を開発し、ジスルフィド還元酵素ERdj5が酸化的な環境にある小胞体にて還元力を得て、ミスフォールドタンパク質の分解を促進する機序を明らかにした。小胞体膜近傍が小胞体内腔と比べ還元的となること、そして、この還元的なサブコンパートメントにERdj5が局在することでサイトゾル由来のグルタチオンの還元力を効率的に受け取り、分解すべきミスフォールドタンパク質を還元することでERADが促進されることが明らかとなった。小胞体は分泌タンパク質や膜タンパク質の成熟の場であり、これらタンパク質の構造形成に適した酸化的な環境にある。一方で、ミスフォールドタンパク質の分解においては還元力を必要とする。この還元力として還元型グルタチオンが必要であることがわかってきた。しかし、酸化的な環境にある小胞体において、このグルタチオンの還元力を有効に利用する機構は不明であった。最近、申請者は、小胞体膜近傍が内腔と比べて還元的であることを見いだした。還元的なサブコンパートメントであれば、グルタチオンの還元力を有効に利用できる。本研究では、小胞体膜近傍の還元的なレドックス環境が小胞体タンパク質品質管理に与える影響を解析することで、その生理的意義を明らかにする。平成26年度は、小胞体画分であるマイクロソームの弱いdetergentによる可溶化や免疫電子顕微鏡観察の結果、小胞体ジスルフィド還元酵素ERdj5が小胞体膜近傍に局在することを見いだした。小胞体は分泌タンパク質及び膜タンパク質の成熟の場であり、これら小胞体で成熟されるタンパク質は、細胞内で合成されるタンパク質の3割をも占める。そのため、小胞体は厳格なタンパク質品質管理機構を有している。その破綻は神経変性疾患等の病因となる。また、小胞体でフォールディングされるタンパク質の多くは、構造形成や機能発現のためにジスルフィド結合の形成を必要とする。そのため、小胞体はジスルフィド形成に適した酸化的な環境にある。小胞体内のレドックス異常がタンパク品質管理に与える影響を明らかにする上で、小胞体のレドックス状態を可視化計測することが必要であるが、小胞体の酸化的なレドックス状態を計測可能なレドックスポテンシャルを有するroGFP-iLは、小胞体に発現させると安定性が不十分なため、小胞体のレドックス状態を可視化することが困難であった。そこで、本年度はroGFP-iLを安定化することで、GFP融合体の安定性を向上させるsuperfolder GFP由来の4つの変異をroGFP-iLに導入し、小胞体においても安定に発現し、小胞体内のレドックス状態を可視化できるERroGFP S4を開発した。ERroGFP S4を安定に発現する細胞株において、小胞体におけるミスフォールドタンパク質蓄積や小胞体ストレス惹起に伴うレドックス異常を検出することができた。ERroGFP S4の開発により、小胞体レドックスと小胞体タンパク質品質管理の連関を明らかにすることが可能となった。概ね実施計画に沿って研究が進行しているため。小胞体は分泌タンパク質や膜タンパク質の成熟の場であり、これらのタンパク質の構造形成や機能発現に必要なジスルフィド結合形成に適した酸化的な環境にある。一方で、ミスフォールドタンパク質の分解においては、ジスルフィド還元酵素ERdj5が分解すべきミスフォールドタンパク質のジスルフィド結合を還元することでERADを促進することが明らかとなっている。しかし、ERdj5がどのようにして還元力を得て、小胞体においてジスルフィド還元酵素として機能しているかは不明であった。最近、ERdj5の還元力として還元型グルタチオンが必要なことがわかってきた。しかし、このグルタチオンの還元力を有効に利用する機構は不明であった。平成28年度は、1)サイトゾルで合成される還元型グルタチオンが小胞体膜における膜タンパク質を介して小胞体内に取り込まれること、2)小胞体ジスルフィド還元酵素ERdj5が局在する小胞体膜近傍が小胞体内腔と比べて還元的であること、3)還元型グルタチオンがERdj5の活性に必要なシステイン残基の還元だけでなく、ERdj5によるミスフォールドタンパク質のERAD促進にも必要であることを明らかにした。したがって、サイトゾル由来の還元型グルタチオンは小胞体膜を介して小胞体に取り込まれることで小胞体膜近傍が還元的となり、その結果、小胞体膜近傍に局在するERdj5が還元され、分解すべきミスフォールドタンパク質が還元され、ERADが促進されることが明らかとなった。実施計画に沿って研究が進行しているため。ERdj5が小胞体膜局在するメカニズムを解析し、その阻害がタンパク質品質管理に与える影響を解析する。細胞生物学前年度の結果を受けて、ERdj5が小胞体膜近傍に局在するメカニズムを解析し、その阻害が小胞体タンパク質品質管理に与える影響を解析する。

消耗品の使用をできる限り節約した結果、当初予定より使用額が減少した。今年度は、MS解析など外部委託解析の費用がかさむと考えられるため、今年度予算における不足分を前年度繰り越し分を使用する。今年度は、MS解析など外部委託解析費用がかさむと考えられるため、今年度予算における不足分は前年度繰り越し分を使用する。
IL-18で誘導される間質性肺炎の遺伝子解析と臨床応用への基盤的研究

これまでの研究でIL-18はIL-12と同様にTh1の強力なinducerとして考えられていた。しかし我々と兵庫医大の中西らによってIL-18がTh1型サイトカインだけでなくTh2型サイトカインIL-4,IL-5,IL-10,IL-13やCD40リガンド(CD40L/CD154)の発現誘導を介してIgE, IgG1産生誘導に関与していることを証明した。これらの研究の過程で我々はIL-18がIL-2と共同してマウスに急性の肺障害を引き起こし、死亡させることを発見した。IL-18とIL-2を同時に投与した群においては、いずれのマウス(B6、Balb/c、129)でも急性の致死反応がIL-18,IL-2の容量依存性に認められた。IL-2或いはIL-18の単独投与では肺障害はなかった。組織学的には急性期(IL-18/2投与後47日後)には著明なNK細胞を主体の細胞浸潤を伴った肺の間質肥厚を認め慢性期(投与約2週後)には肺線維化を認めた。他臓器には全く異常がなかった。またIL-18/2を投与したマウスでは肺Hydroxyproline値、血清中や肺組織中のTNF-α、IFN-γ、MIP-1α、MIP-2、IL-6等の著明な上昇が認められた。この肺障害はMMPインヒビターの前処置でも変化がなかった。この致死反応はIL-18RαKOマウスでは完全に、IFN-γKOマウスでは部分的に抑制された。IL-4KO、IL-13KO, IL-4/13KO、STAT6KOマウスではWild typeと同様の致死反応が認められた。また抗アシアロGM1抗体または抗NK1.1抗体の前処置によるNK細胞除去で致死反応は完全に抑制された。以上よりIL-18とIL-2の投与によって誘導される急性の間質性肺炎にはサイトカイン、ケモカイン、NK細胞が重要な役割を果たすと考えられた。
電気凝固で血管壁同士を溶接することで，瞬時に微小血管吻合ができるデバイスの開発

微小血管吻合(びしょうけっかんふんごう)とは小さな血管(口径が1mm未満)同士を顕微鏡を用いて,つなげる手術手技です.けがにより指などが切断されてしまったとき,各種組織移植,血管バイパス,リンパ管静脈吻合等で広く用いられています.通常,顕微鏡下に術者が小さい針糸で,血管を縫合して行いますが,難度が高く,体力的負担が高い手技です.本研究では,血管に通電することで,血管同士をいわば「溶接」することでこの手技を瞬時に行える機械を開発することです.これにより既存の手術手技が安全に,速く行うことが可能になるだけでなく,将来的には,iPS細胞等から作られる再生組織の移植を実現可能にすると考えています.微小血管吻合(びしょうけっかんふんごう)とは小さな血管(口径が1mm未満)同士を顕微鏡を用いて,つなげる手術手技です.けがにより指などが切断されてしまったとき,各種組織移植,血管バイパス,リンパ管静脈吻合等で広く用いられています.通常,顕微鏡下に術者が小さい針糸で,血管を縫合して行いますが,難度が高く,体力的負担が高い手技です.本研究では,血管に通電することで,血管同士をいわば「溶接」することでこの手技を瞬時に行える機械を開発することです.これにより既存の手術手技が安全に,速く行うことが可能になるだけでなく,将来的には,iPS細胞等から作られる再生組織の移植を実現可能にすると考えています.
ゲージ場及び重力場の量子論の共変的演算子形式の研究

4次元量子アインシュタイン重力に対するこれまでの繰り込み不可能性の議論に関して以下の点を明らかにした。この繰り込み不可能性は、特別な仮定に基づかざるを得ない相互作用描像の摂動論が不適当に採用されていた事による帰結である可能性が高く、必ずしも4次元量子アインシュタイン重力に対する如何なる摂動論的方法も無意味であることを示すものではないことを簡単なモデルを用いて明らかにした。すなわち、相互作用描像では通常の意味で繰り込み不可能であっても、ハイゼンベルグ描像に基づく或る適切な摂動論を用いれば有限な結果を得ることができる量子重力理論のモデルを構成した。この成果は、論文“Nonrenormalizability May Be Superficial in the Covariant Formalism of Quantum Gravity"として、Modern Physics Letters A誌に掲載された。
還元性硫黄はガス性セカンドメッセンジャーを介して学習・記憶力を高めるか？

還元性硫黄食品を動物に摂取させてその効果を確認した結果、以下の点が認められた。(1)短期記憶力の増加、(2)長期記憶力の増加、(3)自発行動の活発化、(4)中性脂肪の低下による体重減少、(5)海馬における細胞変化。また硫化ガスで食品を処理した場合、食品が以下の変化をおこすことが判明した。(1)メイラード反応が起こる。(2)硫黄が食品に付加される。以上の結果より、食品に硫化ガス蒸気をあてて還元性硫黄食品を作製すると硫黄付加食品が作製できるが、それを動物に経口摂取させると、海馬を介した脳・神経機能が活発化させうることが判明した。これらを利用し食事面からの認知症予防ができると推測される。ラットにおける先行研究として、硫黄食を摂取したラットは、太りにくく、血中中性脂肪が低く、活発に行動し、短期記憶力を増強させる、という結果を得ている。そこで今回の実験では、加齢マウスを用いて、加齢による行動量と短期記憶力の低下を硫黄食で予防することができるのか検討を行った。具体的実験方法としては、(1)硫黄食を加齢マウスに摂取させ、飼育開始より10週目にY字迷路を用いて、自発行動量と空間作業記憶の実験を行った。Y字型の装置の各アームをA、B、Cと区分し、Aにマウスを置いた後、5分間移動させ、マウスのアームへの進入回数を記録した。奥側手前5cmに線を引き、そこに後ろ足が入った記録を記入した。(2)硫黄食を加齢マウスに摂取させ飼育開始から14週目の加齢マウスの脳より、記憶を司る海馬領域を取り出した。海馬の切り出しは、マウス脳の中央前方部に冠状断を割面とし行った。組織を切り出した後はホルマリン固定を行い、組織標本作製した。組織はHE染色、コンゴーレッド染色、ボディアン染色、ガリアス染色を行い、海馬の神経細胞やアミロイド斑、リン酸化タウの検討を行った。実験結果:(1)硫黄食を摂取したマウスは自発行動量、短期記憶力においてコントロール食摂取マウスよりも増強された。また加齢による記憶力低下も予防できた。(2)脳の海馬における組織切片では、ボディアン染色にて、コントロールにはない神経細胞群が認められた。これらの結果から、硫黄を化学的に結合させた食品を経口摂取した場合、脳神経系に対してアンチエイジング効果をもたらす可能性があることが推測された。【平成27年度研究成果】加齢マウス(SAMP8)に還元性硫黄食品を摂取させ、昨年度の研究結果の再現性の確認を行った。SAMP8マウスに還元性硫黄食品を摂取させると、コントロール群と比較して、摂取後2週間目より体重増加が抑制された。血液検査おいてトリグリセリドの低下が認められたため、また解剖時所見より脂肪蓄積の低下も認められたため、体脂肪量低下によるものと判明した。摂取カロリーはコントロール群との有意差は認められなった。次に摂取後8週目において、Y字迷路(短期記憶試験)と物体認識試験(長期記憶試験)を行った。硫黄食群ではコントロール群に比較して、両者ともに記憶力の亢進が認められた。同時に自発行動力の検討も行ったが、硫黄食群の方が活発な傾向を認めた。これらの実験結果より、硫黄食を摂取した場合、加齢による記憶力の低下や、加齢による自発行動の低下を防ぐことが可能であることが推測された。さらに硫黄摂取による記憶力増強効果のメカニズムを解明するにあたり、マウスの脳組織切片(海馬部位)を作製し、HE染色、特殊染色、免疫染色を行った。ボディアン染色において変化が認められた。ボディアン染色は主に神経突起(樹状突起、軸索)などを染める方法であるが、硫黄食摂取群の方がコントロール群と比較して海馬部分に多く染まり、神経突起に何らかの刺激や影響を与えていることが推察された。これらの結果を元に、最終年度では、血中硫黄の動態、吸収時の硫黄の化学構造を中心に解析していく予定である。2年間で予定していた動物実験での検討はほとんど終えることができたため、おおむね研究は順調に進んでいると考えている。最終年度は化学構造の解析を中心に行うスジュールとなっており、現在のところ特に問題はない。本申請研究では還元性硫黄食品が内在性硫化ガス産生に関与するのか、もしくは内在性硫化ガスと同様の機能を有するのか確認するとともに、還元性硫黄食品摂取による代謝系への影響と学習・記憶力向上効果の確認を行い、そのメカニズムの解析を試みた。(1)全研究期間において、ラット、マウス、SAMP8マウスに還元性硫黄食品を摂取させ、Y字迷路による短期記憶力テスト、自発活動試験、物体認識長期記憶テストを行うことで、還元性硫黄食品摂取による脳機能検査を行った。その結果、全ての試験において、還元性硫黄食品摂取群において、記憶力の向上と自発能力の活発化が認められた。(2)(1)のマウスに対して、体重測定、摂取カロリー測定、血糖値の測定、血液検査、免疫組織染色を行い、代謝系の解析と記憶力向上メカニズムの解析を行った。還元性硫黄食品摂取群では、摂取カロリーが高いにも関わらず体重はあまり増加しなかった。血液検査でTGの値が低下していることから中性脂肪の低下と推定できた。しかしながら過剰に摂取させると体重減少が顕著に認められたことから、糖質吸収をブロックしている可能性も示唆された。血糖値は全ての試験において個体差が大きく、一定の見解は得られなかった。

また記憶力に関する脳の海馬を切り出し、HE染色、コンゴーレッド染色、ボディアン染色、ガリアス染色を行い神経細胞の変化の解析を行った。その結果ボディアン染色でコントロール群には認められない細胞活性変化を認めた。さらに硫化ガス産生酵素であるシスタチオニンβシンターゼの免疫染色も行ったが、特にコントロールとの差は認められなかった。(3)還元性硫黄食品は硫化水素ガス噴気に食品を蒸すことにより作製した。その際に化学構造が不明であったため、遠赤外線試験、近赤外線試験、IPC MS/MS試験を行い化学構造の解析を行った。作製した還元性硫黄食品はメイラード反応が認められた。還元性硫黄食品を動物に摂取させてその効果を確認した結果、以下の点が認められた。(1)短期記憶力の増加、(2)長期記憶力の増加、(3)自発行動の活発化、(4)中性脂肪の低下による体重減少、(5)海馬における細胞変化。また硫化ガスで食品を処理した場合、食品が以下の変化をおこすことが判明した。(1)メイラード反応が起こる。(2)硫黄が食品に付加される。以上の結果より、食品に硫化ガス蒸気をあてて還元性硫黄食品を作製すると硫黄付加食品が作製できるが、それを動物に経口摂取させると、海馬を介した脳・神経機能が活発化させうることが判明した。これらを利用し食事面からの認知症予防ができると推測される。初年度での研究は以下の予定であった。1基礎的データーの収集、2高次機能検査、3海馬を中心とした脳の組織標本を作製し、神経細胞の変性やアミロイドβやリン酸化タウの蓄積を染色し、高次機能検査と合わせた病態レベルの評価。予定としていた実験はほとんど行い、結果を得たのでおおむね順調に研究は進展していると考えている。ただ詳細部分の解析(フリーラジカルの測定、ストレスマーカー解析など)が終了しておらず、次年度にもちこす予定となっている。【今後の推進方策;平成28年度】(1)今年度は作製した「還元性硫黄食品」の硫黄部位についての化学構造を探ることを目的とする。2年間で還元性硫黄食品を摂取した場合の新規機能についてほぼ一定の見解(記憶力増強、抗加齢、自発行動活発化)を得ることができた。今年度は、どういった化学物質として血中に移行し、それらの機能を発揮しているのか、構造解析を行う。具体的には遠赤外線、近赤外線解析による構造変化、含有硫黄量、二重結合量などの解析である。(2)吸収過程における化学構造を解析すると同時に、血中での構造解析も行う予定である。近年の報告では、生体内での硫黄は「安定型」と「不安定型」に分類されており、安定型硫黄は酸やアルカリで切断されることは少なく、タウリンや硫酸などに代謝され、一方不安定型のいくつかは生体内の酸性条件下でH2Sを放出する、とされている。申請当時は、還元性硫黄が何らかのアクションを起こして最終的にガス性セカンドメッセンジャーであるH2Sを放出するのではないかと考えていたが、還元性硫黄食品そのものが、不安定硫黄を有したまま血中に吸収され、H2Sを放出している可能性も考えられるようになった。よって今年度は、血中での硫黄構造も探る。生化学食品学免疫学2年目は硫黄の化学構造に着目した研究を以下のとおりすすめる予定である。1研究1の実験
双安定な分極とキラル中心の導入に基づく強誘電性金属錯体の設計指針の確立

本研究では,双安定な分極が可能な電気双極子をもつ金属錯体を研究対象として,(1)混合原子価三核鉄(II,III,III)配位高分子の原子価秩序を分極の起源とする強誘電体と(2)水素結合型p-ベンゾセミキノン錯体の水素結合内のプロトンを分極の起源とする強誘電体の開発を目指して研究を行った.(2)一次元水素結合型ロジウム-p-セミキノナト錯体[Cp*RhII(p-HSQ-Me4)]PF6において,プロトンの秩序ー無秩序相転移と興味深いプロトンのダイナミクスを見出している.しかしながら,低温相では,鎖内では分極しているものの鎖間で分極が打ち消し会い反強誘電相であった.この電気双極子の打ち消し合いは,系内に大きな対陰イオンを導入して隣接する鎖間の位相をずらすことによって防げるのではないかと考えられた.そこで本研究では,テトラフェニルボレートを用いて合成を検討したところ,セミキノン錯体とベンゾキノン錯体が3:1の比で強い水素結合によって繋がった珍しい四量体が得られたので,誘電率を調べた.また,新規のキラルアニオンを合成し,ロジウム-p-セミキノナト錯体との結晶化について検討した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,双安定な分極が可能な電気双極子をもつ金属錯体を研究対象として,(1)混合原子価三核鉄(II,III,III)配位高分子の原子価秩序を分極の起源とする強誘電体と(2)水素結合型p-ベンゾセミキノン錯体の水素結合内のプロトンを分極の起源とする強誘電体の開発を目指して研究を行った.(1)では,D3h対称性の1,3,5-tris(4-pyridyl)benzene (TPB)を架橋配位子に用いて,[Fe3O(O2Ct-Bu)6]を架橋した[Fe3O(O2Ct-Bu)6(TPB)](solvent) (1)を新規に合成し,その結晶構造と誘電性,磁性について調べた.X線結晶構造解析から,錯体1の結晶構造は[Fe3O(O2Ct-Bu)6]ユニットがD3h対称性のTPB配位子によって架橋された二次元ハニカム構造を持つ多孔性配位高分子であることを明らかにした.273Kにおける三つの鉄原子は全て等価であり,錯体1は平均原子価状態であると考えられる.誘電率の温度依存性では,原子価の非局在-局在転移に関連して,二段階の誘電異常が観測された.この結果と一致して,磁化率の温度依存性では,168-193 Kと224-241 K付近で二段階の磁気異常を明らかにした.したがって,この錯体は二段階の相転移を起こしていると考えられる.この相転移の起源は,(Fe2.67+)3ー(Fe2.5+)2(Fe3+)ー(Fe2+)(Fe3+)2の原子価転移によると予想している.(2)では,ロジウム(II)-セミキノン錯体の対アニオンとして,新規となる二種類のキラルビス(アルキルジオキシ)ボレートのナトリウム塩の合成を行った.これらの対アニオンと(1S)-(+)-10-camphorsulfonateを用いて,ロジウム(II-セミキノン錯体[Cp*Rh(η5-HSQ)]+,[Cp*Rh(η5-HSQ-Me4)]+と組み合わせ,水素結合型ロジウム(II)-セミキノン錯体の合成・結晶化を検討した.(1)X線結晶構造解析から,錯体1の結晶構造は[Fe3O(O2Ct-Bu)6]ユニットがD3h対称性のTPB配位子によって架橋された二次元ハニカム構造を持つ多孔性配位高分子であることを明らかにした.273Kにおける三つの鉄原子は全て等価であり,錯体1は平均原子価状態であると考えられる.誘電率の温度依存性では,原子価の非局在-局在転移に関連して,二段階の誘電異常が観測された.この結果と一致して,磁化率の温度依存性では,168-193 Kと224-241 K付近で二段階の磁気異常を明らかにした.したがって,この錯体は二段階の相転移を起こしていると考えられる.この相転移の起源は,(Fe2.67+)3ー(Fe2.5+)2(Fe3+)ー(Fe2+)(Fe3+)2の原子価転移によると予想している.この錯体について,分極ー電場特性を調べる予定である.(2)(1S)-(+)-10-camphorsulfonateを用いた場合,スルホン酸基がロジウム(II)ーセミキノン錯体と水素結合を形成したため,ロジウム(II)-セミキノン錯体の水素結合鎖を得るには至っていない.一方,キラルなアニオンの合成に関しては,新規となる二種類のキラルビス(アルキルジオキシ)ボレートのナトリウム塩の合成を行うことができた.これらの対アニオンを用いてロジウム(II)-セミキノン錯体の結晶化を行ったところ,セミキノン錯体がプロトンを介して繋がるのではなく,Na+イオンによって繋がることがわかった.本研究では,双安定な分極が可能な電気双極子をもつ金属錯体を研究対象として,(1)混合原子価三核鉄(II,III,III)

配位高分子の原子価秩序を分極の起源とする強誘電体と(2)水素結合型p-ベンゾセミキノン錯体の水素結合内のプロトンを分極の起源とする強誘電体の開発を目指して研究を行った.(2)一次元水素結合型ロジウム-p-セミキノナト錯体[Cp*RhII(p-HSQ-Me4)]PF6において,プロトンの秩序ー無秩序相転移と興味深いプロトンのダイナミクスを見出している.しかしながら,低温相では,鎖内では分極しているものの鎖間で分極が打ち消し会い反強誘電相であった.この電気双極子の打ち消し合いは,系内に大きな対陰イオンを導入して隣接する鎖間の位相をずらすことによって防げるのではないかと考えられた.そこで本研究では,テトラフェニルボレートを用いて合成を検討したところ,セミキノン錯体とベンゾキノン錯体が3:1の比で強い水素結合によって繋がった珍しい四量体が得られたので,誘電率を調べた.また,新規のキラルアニオンを合成し,ロジウム-p-セミキノナト錯体との結晶化について検討した.(1)まず,錯体1について,分極ー電場特性を調べる.また,乳酸などキラルなカルボン酸を配位子に用いて,キラルカルボン酸架橋混合原子価三核鉄(II,III,III)錯体の合成・結晶化を行う.これらの錯体をピラジンや1,3,5-tris(4-pyridyl)benzene (TPB)で架橋した混合原子価三核鉄(II,III,III)配位高分子を合成・結晶化し,結晶構造と磁性や誘電性などの物性について検討を行う.(2)セミキノン錯体がNa+イオンによって繋がることを避けるために,キラルビス(アルキルジオキシ)ボレートのアルキルアンモニウム塩を合成し,これらを用いて水素結合型ロジウム(II)-セミキノン錯体の合成・結晶化を行い,結晶構造と誘電性などの物性について検討を行う.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
高分子錯体を用いた吸着・吸収法によるNOxおよびSOxの同時除去

イミノニ酢酸残基を有するキレート樹脂と硫酸鉄(【II】)の水容液を窒素下で撹拌混合して得られる、樹脂固定化鉄(【II】)錯体の分散液が、希薄な一酸化窒素(NO)および二酸化イオウ(【SO_2】)の同時除去能力を有するという本研究者らによる従来の成果をもとに、本年度は以下のような成果をあげた。1.NO,【SO_2】の同時除去能力の最適条件を探索し、たとえば樹脂固定化鉄(【II】)錯体の上澄み液を除去した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを4に調整すると、NOおよび【SO_2】の除去率が向上することを明らかにした。2.従来NOの吸収剤として使用されている鉄(【II】)-キレート錯体水溶液では、鉄(【II】)イオンが酸素により容易に酸化され吸収能力を失う。そこで本高分子錯体分散液と、対応する均一系モノマー錯体水容液(イミノ二酢酸-鉄(【II】))の酸素耐性を比較したところ、高分子系の方が高い酸素耐性を有しており、取り扱いも容易で実用化に適していることが明らかとなった。3.大量の酸素との接触により劣化した吸着剤の分散液から、固定化樹脂錯体部のみを、ろ過分離で回収後、塩酸および水酸化ナトリウムで処理して、出発物質のキレート樹脂を全量回収することができた。これに硫酸鉄(【II】)水溶液を加えて再び樹脂固定化鉄(【II】)錯体分散液を調製したところ、初期の活性を取戻した。上記の操作を5回繰り返しても活性の低下は全くなく、初期の括性を維持し、回収再利用可能なことが明らかとなった。4.キレート樹脂以外の陽イオン交換樹脂に鉄(【II】)イオンを固定化し、そのNO吸着能力の有無を検討したところ、強酸性のポリスルホン酸樹脂は、十分な吸着能力はないが、弱酸性のポリアクリル酸樹脂はキレート樹脂系と同等のNO吸着能力を有していることが明らかとなった。この系は、比較的高温でのNO除去が可能であるという特長を有しており、今後、検討に値する系と考えられる。
霊長類チトクロームP450遺伝子群の多型・発現・バースアンドデス

チトクロームP450(CYP)は生体内外に由来する物質の代謝に関わる酵素である。この酵素の種類は生物によって異なることが知られており、生息環境や食性の違いを反映していると考えられる。本研究では、特に、薬物の代謝に関わるCYPサブファミリーの分子進化や肝臓での発現解析を行い、CYPの多様化の生物学的機構を明らかにすることを目的とした。その結果、サブファミリーの起源は、羊膜類と両生類との共通祖先にまで遡ること、またその酵素の基質特異性を決める領域での特異的な進化の様相を明らかにした。本年度は次の3つの研究課題に取り組んだ。1.分子進化学的な解析:本年度はヒト特異的偽遺伝子4遺伝子について特に詳細な解析を行った。ヒト特異的であると記載されてきた偽遺伝子のうち、3遺伝子(CYP2G1P,T2P,T3P)が旧世界猿と類人猿の分岐以前に偽遺伝子化していることを明らかにした。更にヒト特異的偽遺伝子であることが明らかになったCYP2G2Pについてその偽遺伝子化の時期を推定すると今からおよそ260万年前と推定された。この時期はホモ属の誕生の時期(250万年前)とほぼ同じ頃であり、CYP2G2Pの偽遺伝子化が、ホモ属にみられる食性や、生活・生業の様式に関連する遺伝的変化である可能性も考えられる。平成22年度には、ヒトゲノム中の他の偽遺伝子及び機能遺伝子について、その分子進化学的な解析を行う。2.発現解析:本年度は現有しているゴリラ、フクロテナガザルの肝臓サンプルから、RNAを抽出し、cDNAを合成した。また予備的な調査として、このcDNAを鋳型としてヒトの57機能遺伝子について発現を定性的に解析した。その結果、ほとんどのP450遺伝子はゴリラ、フクロテナガザルで発現していたが、個体により発現が確認できなかった遺伝子もあった。これらの発現の確認されなかった遺伝子を中心にmRNAの定量とゲノム配列の確認を平成22年度には行う。3.集団遺伝学的解析:本年度はCYP2D6遺伝子座のヒト集団での対立遺伝子の配列をデータベースから収集することを中心に行った。この過程で、ヒトCYP2D6遺伝子座に隣接するCYP2D7PやD8Pとの遺伝子変換があることを観察した。平成22年度は、遺伝子変換と多型生成機構との関連を詳しく調べるとともに、チンパンジー、ゴリラ、オラウータン、テナガザル、などヒト以外の霊長類での、CYP2D6遺伝子座での遺伝的多型を解析する。1.分子進化学的な解析:本年度は霊長類のCYP2Dサブファミリーの分子進化について詳細に解析した。ヒトのCYP2DサブファミリーはCYP2D6という機能遺伝子と、CYP2D7PとCYP2D8Pという二つの偽遺伝子から構成されている。この解析では、サブファミリーの誕生と二つの偽遺伝子の出現時期を詳細に調べた。この結果は国際誌、Genes and Geentic Systemsに掲載される予定である。さらに、サブファミリーの進化過程で働いた自然選択等についても解析した。その結果、多様な基質への対応のために、正の自然選択が主に働いていたと考えられていた基質認識部位では、サブファミリーのメンバーの特異性を保つ様な選択が働いていることが明らかになった。この結果は、国際誌に投稿準備中である。また、この研究成果を第82回日本遺伝学会大会で発表しBest Paper賞を受賞した。2.発現解析:本年度は現有しているゴリラ、フクロテナガザルの肝臓サンプルから抽出したRNAおよび製品として入手可能なヒト肝臓由来のRNAを用いて、mRNAの定量をおこなった。その結果、個体によるばらつきはあるものの、ヒトでだけ特異的に発現が低下している遺伝子、あるいは、発現量が上昇している遺伝子があることが明らかになった。この結果については、国際誌に投稿予定である。3.集団遺伝学的解析:本年度は昨年度に引続き、CYP2D6遺伝子座のヒト集団での対立遺伝子の配列をデータベースから収集することおよび、対立遺伝子の民族集団における頻度データの収集を中心に行った。平成23年度には、この集団のデータを用いて、多型の維持のメカニズムについて解析・議論を進める。本年度の研究成果は以下の3点にまとめることができる。1)ヒトゲノムにある115のCYP遺伝子について:ヒトでは、115のCYP遺伝子の内、57の機能的な遺伝子と58の偽遺伝子がある。他の霊長類での偽遺伝子化も含めて、網羅的にオーソログの存在を調べた。まず58の偽遺伝子のなかでは、およそ半数が単一エクソンなど、遺伝子の断片化による偽遺伝子であることがわかった。

残りの偽遺伝子については、チンパンジー、オラウータンアカゲザル、マーモセットのゲノムから、それぞれのオーソログを単離し、偽遺伝子かの原因となった突然変異を同定している。また、同時に、57の機能遺伝子についても、オーオログの同定を行っている。これまで、あらたに、ヒト特異的偽遺伝子と他の霊長類特異的偽遺伝子をそれぞれ、同定した。今後は、これらの種特異的遺伝子の偽遺伝子化の時期の推定を行う予定である。2)ゴリラ、フクロテナガザル、ヒトの肝臓から抽出したRNAを用いて、ヒトの肝臓で発現が顕著な17遺伝子について発現を種間で比較した。種間の差が確認できたのは、CYP3A4とCYP3A7で、いつれも、他の霊長類での発現が高くなっていた。CYP3A4は特に外来物質を基質とすることが知られており、ヒトと他の霊長類での、コーディング領域や発現制御領域にどのような変化が起きているのかを、今後検討していくことを予定している。3)ヒトCYP2クラスターの進化モード:ヒトCYP2は、第19番染色体上にクラスターとして、存在している。このクラスターは、多くの霊長類で観察されているが、このクラスターを種間で比較すると、その基本構造は、B・G・A・F・Tという五つのサブファミリーのメンバーがおよそ億年前に重複したことに由来する。狭鼻猿類以降は、この祖先型クラスターが重複し現在のクラスターを形成する様になったことを明らかにした。
外部因子により機能発現制御能を有するPRNAの創成と細胞機能制御に関する研究

本研究では、核酸認識過程における塩基部の配向に着目し、外部因子によりヌクレオシドの塩基部の配向を制御することで、核酸認識分子に認識制御の機能を付加した新規分子の開発を行っている。これまでに、ピリミジンヌクレオシドを有するペプチドリボ核酸(PRNA)という新しいカテゴリーのアンチセンス分子においてターゲット核酸の認識のon-offが達成可能であることを報告している。2003年度の研究では、さまざまな塩基配列を有する核酸を認識可能な四種の塩基を有するPRNA単量体の合成法を確立し、ペプチド固相合成法を利用したオリゴマー合成において簡便に高収率でPRNAオリゴマーを合成可能であることを明らかとした。さらに、ここで得られたPRANオリゴマーは天然核酸よりも、核酸と安定な錯体を形成するとともに、その錯体の形成・解離をホウ砂と溶媒pHを外部因子として自在に制御できることを明らかとした。錯体解離の駆動力はPRNAのヌクレオシド部の2',3'水酸基のホウ酸エステル形成による架橋構造形成であるが、ホウ酸エステル形成はpHに非常に敏感であり、アルカリ性条件下では安定に存在するものの、酸性条件下では不安定で即座に解離する。ガン細胞中ではシアル酸等酸性多糖類によりそのpHは酸性になっていることが知られており、この通常細胞とのpH環境の相違によりPRNAはガン細胞特異的にアンチセンス効果を発揮することが可能であると考えられる。これらの結果を学術雑誌に投稿し、学会等で発表した。本研究では、核酸認識過程における塩基部の配向に注目し、外部因子によりヌクレオシドの塩基部の配向を制御することで、核酸認識分子に認識能制御の機能を付加した新規分子の開発を行っている。これまでにピリミジンヌクレオシドを有するペプチドリボ核酸(PRNA)という新しいカテゴリーのアンチセンス分子においてターゲットDNAの認識のon-offが達成可能であることを明らかとしている。2002年度の研究では、塩基部に環外アミノ基を有するPRNAオリゴマーの合成法を確立し、四種類の塩基を有する様々な混合配列PRNAオリゴマーを固相合成法により合成できることを明らかとした。さらに、ここで得られたプリン-ピリミジン混合配列PRNAは天然核酸と配列特異的に大きな淡色効果を示す安定な錯体を形成するとともに、ホウ酸類によりPRNAの塩基部の配向を制御し、そのPRNA-DNA錯体の形成-解離を制御可能であることを明らかとした。さらに自己相補的なPRNA錯体は先程のDNAの系と同様にホウ酸類により錯体形成能の制御が可能であるだけでなく、ホウ酸類が系中のpHに非常に敏感であることを利用して、ホウ酸存在下pHを外部因子とすることで錯体形成解離を可逆的に制御可能であることを示した。さらに、ミスマッチ塩基に対する配列特異的認識能について検討した結果、末端ミスマッチ並びに内部ミスマッチにおいてPRNA-DNA錯体の方がDNA-DNAよりも大きな融解温度の現象が観測されたことからPRNAの方がミスマッチ塩基に対して敏感であることが示された。
店舗における音楽と照明による覚醒水準の一致度が消費者の評価と行動に及ぼす影響

本年度は、音楽・照明・香りから喚起する感情を測定した初年度のプリテストの結果から、それらの刺激が店舗において消費者行動へ影響を与えると考えられる刺激の選択をおこなった。測定する項目を3刺激間で一致させたため、理論的には異なる刺激間において、同じ感情(覚醒水準、快楽度)が生じる刺激を選択することができる。しかし実際には音楽と香りの間に感情の一致を見ることができたが、照明との一致(音楽と照明、香りと照明)を特定することはできなかった。したがって、店舗実験では音楽と香りの2つの刺激を操作し、照明の効果は副次的に扱うことにした。刺激のパターンとして、単一の刺激(音楽、香り、照明)、複数の刺激(2つ:音楽と香り)、覚醒水準のレベル(高中低の3水準)を選択した。店舗実験についての取り組みは、香り単一の刺激と購買行動に関する調査結果をまとめることはできたが、音楽の効果や音楽と香り(照明)の相乗効果を見出す店舗実験までは実現できなかった。店舗実験を行うための予算としてはかなりの金額が不足していたことが理由である。しかし、複数の刺激が購買行動へ及ぼす影響を明らかにするための実験を実施するに当たり、スーパーマーケットで実施した香り(覚醒水準のレベルを操作)と購買行動に関する調査からリサーチデザインや質問票のベースが出来上がった。香りを用いた店舗実験から得られた知見として、香りは消費者の購買における心理面に強く影響を与えることが明らかにされ、刺激から購買や満足に至る消費者心理のメカニズムが断片的ではあるがわかっている。さらに心理面に強く影響を与える音楽刺激を同時に用いることによって、この効果は進むと期待される。今後は本研究の目的である複数の刺激との効果について継続して研究を進める予定である。本年度は、本調査に用いる刺激の選択をするためのプリテストを行った。今回の刺激の選択を踏まえて、来年度には実際の店舗において実験を行う予定である。刺激の選択には、各刺激から喚起される感情状態を測定するという実験を行った。刺激には音楽と照明に加えて、香りについても同時にテストしている。イメージが異なるクラシック音楽5曲について、各曲のテンポを3段階(60BPM,90BPM,120BPM)に調整し、曲とテンポのばらつきが均一になるように3パターンのCDを製作した。照明については照度計を用い、部屋の電気の数を調整する形で、3パターンの明るさを設定した。香りについては、アロマオイルの本から覚醒水準が異なると考えられる3つの香りを選択した(ラベンダー、グレープフルーツ、ペパーミント)。実験は2回に分けて行った。1回目の実験では、同じパターンの3つの教室を確保し、それぞれに異なる環境を設定した。被験者が来る前に、部屋の照明と香りを調整し、香りについては部屋全体にほのかに漂う程度(10分程度)を目安に調整した。質問票は、それぞれの刺激がどのように感じられるかについて、刺激に対する感情価を測定する形で構成した。被験者が入室する時点では香りと照明のことを告げていない。簡単な説明の後で質問票を配り、最初に部屋に漂っている香りについて答えてもらい、その後、音楽を流している状況で音楽について質問票に答えてもらっている(30秒聞いた後、音楽がかかっている2分30秒の間に記入するという作業を5曲分おこなう)。回収後に謝礼を渡している。2回目の実験では、被験者(社会人、主婦)を変えて同じような手順で行った。分析の結果、異なる刺激の選択について、覚醒水準という視点で選択可能であることが裏づけられた。