hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ｊ－ＰＡＲＣにおける大口径中性子ビームを用いた世界最高精度の中性子寿命測定実験

中性子寿命実験グループ内の計画変更に伴い、2016年度までに取得したデータの論文化を推し進めることを第一とした。その結果、中性子寿命測定実験においては統計誤差にして2%の範囲での系統誤差評価を完了し、共同研究者と共に論文執筆に携わった。申請者の担当範囲は、スピンフリップチョッパー(SFC)による中性子バンチ生成過程において、バンチ間のチョッピングされなかった中性子による系統誤差評価と、動作ガス中に混入した窒素ガスの中性子吸収反応によるフラックス評価への系統誤差であった。今回申請者が評価を見直し、今後の測定データにおいても評価を行えるよう解析環境を整備した。本論文は近日投稿予定である。窒素14の中性子吸収断面積測定においては2016年に取得したデータの全ての解析を申請者が主導して終了させ、その解析環境を構築した。窒素14と中性子フラックス評価用のヘリウム3の中性子吸収反応エネルギーは626 keVと764 keVであり、検出器で測定されるエネルギーデポジット分布において、ガウスフィットからは標準偏差/平均値は1.8%が得られた。しかし、吸収ピーク間のイベントレートは得られたガウス分布よりも大きく、系統的に吸収ピークから離れる要因を示唆していた。そこでこのようなイベントを抑制する抽出条件を新たに設定し、同定不可のイベント量の上限値を見積もった。その結果、この系統誤差は統計誤差以下であることを明らかにした。最終的な測定精度としては0.4%と評価され、これはこれまでに測定されてきた断面積測定値よりも高い精度である。この結果は申請者が中心となり投稿論文を執筆中である。その一方で、本来の申請内容であったコイル開発は思うように進めることができず、フリッパーコイルの大型化に伴う地場の非一様性評価用のスピン反転率シミュレータの開発は未完成であり、後任へ引き継ぐものとした。29年度が最終年度であるため、記入しない。現在J-PARCで行なわれている中性子寿命測定実験は、中性子β崩壊で生成される電子と検出器中に微量に導入したヘリウム3の中性子吸収反応生成物である陽子を一つの検出器で同時測定し、β崩壊数と入射中性子フラックスから中性子寿命を導出する。本実験ではでは中性子フラックスの増強が大きな課題の一つであり、現状のセットアップでは統計精度0.1%の到達までに100日以上の測定を必要とする。本研究は中性子バンチ生成デバイスであるSpin Flip Chopper(SFC)のアクセプタンスを向上させ、より大口径な中性子バンチビームを検出器に導入することで統計精度を向上させることを目的としている。SFCは複数の中性子磁気ミラーによって中性子を検出器に輸送しており、ミラーのサイズを大型化することでアクセプタンスを改善する。本年度は輸送用ミラーモジュールの試作機を作成し、J-PARCにおいて反射率測定を行った。この測定結果を使用した輸送シミュレーションでは中性子フラックスは現在の23倍となった。これは目標精度に5日程度で到達する見込みであり、現実的な時間で測定を行う見通しを得た。今後、SFCの構成デバイスを大口径ビームに対応させ、実験ビームラインにインストールを行う。また、高フラックスを実現した際には、中性子フラックス評価に用いるヘリウム3の導入量測定の高精度化が求められる。これはヘリウム3は中性子吸収断面積が大きく、分圧が100 mPa程度の微小量しか導入できないことが原因である。そこで窒素14をフラックス評価ガスとすることを検討し、課題となる窒素14の中性子吸収断面積を寿命実験のセットアップを使用した新しい手法を用いて測定精度0.3%を達成した。これは目標精度0.1%には届かないため今後最適化する必要があるが、既存の測定精度を一桁近く上回っており、核物理データとして意義深いものである。大口径ビームを導入するために重要なミラーモジュールの試作機を製作しミラーの反射率測定から既存の23倍の中性子フラックスを得られる見込みを得た。これは目標となる統計制度0.1%には、J-PARCの最大ビームパワー1 MW運転時で5日程度のマシンタイムで到達すると予想される。このため、統計量を増大させるために最も重要な開発項目の見通しが得られた事を意味しており、重要な結果である。予定通り、次年度には実験ビームラインへのインストールを予定しており、SFCの周辺機器を大口径ビームに対応していく予定である。また、高統計測定を実現した後には現在より厳格な系統誤差要因の改良が求められる。その最も重要な項目の一つであるヘリウム3の導入分圧測定に対する改善案として窒素14をフラックス評価ガスとすることを検討し、課題であった窒素14の高精度測定方法を寿命測定用セットアップを使って原理実証した。本測定で得られた知見はより測定器の素性を明らかにするものであり、測定精度0.1%の寿命測定に対する重要な貢献となった。

窒素14の中性子吸収断面積測定においては2016年に取得したデータの全ての解析を申請者が主導して終了させ、その解析環境を構築した。窒素14と中性子フラックス評価用のヘリウム3の中性子吸収反応エネルギーは626 keVと764 keVであり、検出器で測定されるエネルギーデポジット分布において、ガウスフィットからは標準偏差/平均値は1.8%が得られた。しかし、吸収ピーク間のイベントレートは得られたガウス分布よりも大きく、系統的に吸収ピークから離れる要因を示唆していた。そこでこのようなイベントを抑制する抽出条件を新たに設定し、同定不可のイベント量の上限値を見積もった。その結果、この系統誤差は統計誤差以下であることを明らかにした。最終的な測定精度としては0.4%と評価され、これはこれまでに測定されてきた断面積測定値よりも高い精度である。この結果は申請者が中心となり投稿論文を執筆中である。その一方で、本来の申請内容であったコイル開発は思うように進めることができず、フリッパーコイルの大型化に伴う地場の非一様性評価用のスピン反転率シミュレータの開発は未完成であり、後任へ引き継ぐものとした。SFCの構成デバイスである大型スピンフリッパーコイルの作成を進め、スピン反転率測定をJ-PARCで行う予定である。スピンフリッパーコイルはビーム通過後のスピン反転率が95%以上が目標であり、そのためにコイルの磁場分布からスピン反転率を計算するシミュレーションコードを開発する。これにより、磁場計算結果から目標のスピン反転率分布を評価し、最適なコイルの設計を行うことができる。また、粒子輸送シミュレーションのインプットパラメータとして重要な測定項目の一つにSFC上流のビーム情報(運動量分布、フラックス分布)がある。今後、現在のSFCを撤去した後上流ビームの特性を調査し、より正確なビーム輸送シミュレーションを構築する。これは検出器周りのビーム分布に起因する系統誤差の詳細な評価に必須である。以上2点の開発項目を前半期に行い、後半期からは実際に中性子測定実験用ビームラインで大型SFCの立ち上げを行い、寿命測定データの取得に移る予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
自己組織化・高密度ナノポーラス金属の創製

本研究においては、チタンのアノード酸化と無電解カルシウム還元を融合した新規なプロセスにより、高密度ナノポーラス金属の創製を試みた。チタン板をNHF/HOエチレングリコール溶液中に浸漬してアノード酸化することにより、規則的なチタニアナノチューブ層が生成した。アノード酸化ののち、ナノチューブ層の機械的な剥離により、チタン表面に高密度ナノディンプル構造を形成できた。一方、無電解カルシウム還元を行うと、規則的なナノ構造が消失することがわかった。本研究においては、自己組織化アノード酸化法を用い、チタン表面に高密度ナノポーラス/ナノチューブ層を形成したのち、これに無電解カルシウム還元を行うことにより、高密度に配列したナノポーラス金属の創製を目的とした。前年度の研究において、フッ化物を用いたアノード酸化により、高密度ナノチューブ構造を形成できることがわかったが、本年度は、その実験条件を詳細に検討し、極めて規則的なナノチューブ構造の構築に成功した。また、このナノチューブ生成試料の密着性を制御して水洗することにより、チタン素地上からナノチューブ構造が容易に剥離し、チタン表面に規則的なナノディンプルアレイを構築できることが明らかになった。このナノディンプルアレイの直径および深さは、アノード酸化時間により変化した。上述のナノチューブ形成チタン試料を、溶融した塩化カルシウム/金属カルシウム(1173K)中に保持し、酸化チタンナノチューブの無電解カルシウム還元を試みた。X線回折を用いた測定より、酸化物は完全にチタン金属に還元された。これは、過剰な金属カルシウムの投入により実現された。一方、還元試料の表面を電子顕微鏡により観察すると、ナノチューブ状の金属チタンは認められなかった。この理由は、無電解還元における酸化物/金属間の体積変化および生成金属チタンの焼結による形状変化が原因であろう。以上より、自己組織化・高密度ナノポーラス金属を創製するためには、アノード酸化と皮膜剥離による手法を適用することが最も簡便かつ適切であると結論付けられた。本研究においては、「自己組織化アノード酸化法」と「溶融塩を用いた酸化物直接還元法」を融合することにより、高密度に規則配列されたナノポーラス金属の創成を目的とした。平成23年度の研究においては、(1)代表的なバルブ金属であるチタンをアノード酸化することにより、高密度・高規則性を有するポーラス/チューブ状酸化チタン層の形成を試みること、および(2)酸化チタン粉末を高温溶融塩中で無電解カルシウム還元することにより、金属チタン粉末を生成することを試み、高密度ナノポーラス金属創成の足がかりとした。塩化物イオンを含む水溶液中にチタンを浸漬してアノード酸化を行うと、直径10nm程度の極めて微細なナノチューブ層が生成したが、ナノチューブ層が局所的に成長しており、試料全面に均一なナノチューブ層を作製することは困難であった。一方、水溶液にフッ化物イオンを用いてアノード酸化を行うと、規則構造を有するナノチューブ層が試料全面に生成した。酸化チタン粉末を塩化カルシウム/金属カルシウムとともにチタンるつぼ中に封入し、1173Kの温度に保持して無電解カルシウム還元を行うと、カルシウム量が少ない場合にはチタンの低級酸化物が生成し、金属チタンはほとんど得られなかったが、カルシウム量の増大とともに生成金属チタンの量が増大することがわかった。これは、塩化カルシウム溶融塩中に溶解した金属カルシウムが酸化チタン表面において無電解還元の還元剤として作用し、酸化物中の脱酸が進行することにより、金属チタンが形成されたためである。上述の研究成果より、カルシウム無電解還元を用いることにより、酸化チタンナノチューブ層を金属チタンナノチューブ層に還元できる可能性を見いだした。交付申請書においては、(1)ポーラス酸化物形成条件の探索、および(2)無電解酸化物還元挙動の追跡、の2点を研究実施計画に記載しており、研究実績の概要において報告した通り、おおむね計画通りに進行していると判断される。今後は、23年度の研究成果を元に、アノード酸化によって生成したナノポーラス/ナノチューブチタニア層を金属カルシウムによって無電解還元し、ナノポーラス金属の創成に挑戦する。酸化チタンを金属チタンに還元できることは明らかな実験事実となったので、24年度の研究においては、上述のナノ構造を有する酸化チタンがどのように金属チタンに還元されるのか、表面形状変化を中心として明らかにしたいと考えている。23年度においては、比較的順調に研究が進行したため、次年度において使用する研究費が生じた。一方、24年度においては、研究の中心が1000K以上の高温無電解カルシウム還元に移行するため、比較的消耗品などの使用量が多くなるものと予想される。また、当該研究について、積極的に研究発表を行いたいと考えている。
エコシステム理念による教育制度再編と教育行政の役割変容に関する先駆的研究

教育エコシステムの最小単位の学習の場である「学級」の構造と学級におけるエコシステム的学習の可能性について調査・考察を行った。「学級」における児童生徒は、認知的能力、性格等、様々な面で異なっており、こうした多様性のもとですべての生徒が疎外されることなく効果的な学習を行うことができるためには、一人一人の差異を考慮し、強みが生かされる学習環境を整備し、授業を実施する必要がある。学級をミクロなエコシステムと見ると、1相互作用、2循環、3役割分担、4全体の調和、5進化の5つの要素が観察できるはずである。調査の対象とした授業では、教員の役割は、課題の設定、教材の準備、授業のファシリテート、評価のフィードバックであり、一般的な「教える」という概念とは異なっていた。しかし、このようにして教員が準備した学習環境の中で、授業は生徒の主体性に基づいて、それぞれの生徒の得意なところや性格的な特質を生かした役割分担のもとに、生徒同士の相互作用として進行していた。役割は流動的で、学習の内容によって入れ替わることがある。このような授業では、通常の授業では見られないような動機付けが起こり、生徒同士の相互作用によって、動機づけを高めあいながら、確実に知識を獲得していくことが可能となる。すなわち、動機づけと知識が生徒間を循環しているのである。一見、一人ひとりあるいはグループごとに異なる活動をしているように見えるが、すべての活動は教員が準備した課題・目標に向かっており、全体としては調和を形成しながら、生徒全員の成長という価値をもたらしていた。このように、教室内で行われる教科指導においても、「学級」においては5つの要素が観察され、エコシステムが成立していることが分かった。これを、大きな単位に広げていくことによって、より多くのアクターを巻き込んだエコシステムの構築の可能性が示された。教育エコシステムの基礎概念の整理と体系的分析として、「ガバメント2.0」を通じて、イノベーションが行政全般の在り方にどのような影響を及ぼしているか、多様なアクターがどのような新しい方法で行政に関与しているかについて調査を行い、こうした動向から教育行政の在り方の変容の可能性を検討した。また、イノベーションが教育の概念そのものを変容させる可能性も踏まえ、旧来の教育を「エデュケーション1.0」として、「エデュケーション2.0」「エデュケーション3.0」を展望し、エコシステムとしての教育を、教育行政と教育そのものの在り方の2つの視点から探索した。民間セクターの教育への関与について、米国との比較を念頭に、日本における現状を調査した。特に、ICT CONNECT 21を対象として、活動の目的と内容を調査し、米国の教育イノベーション・クラスターとの共通点および相違点を明らかにした。さらに、こうしたプラットフォームの存在が、教育委員会レベル、学校レベルでどのような変化をもたらしているかを整理し、背景となる社会的状況の米国との相違から、日本独自の教育エコシステムの形とその効果を検討した。その結果、新しい教育の特徴は、知識を動的で、開かれていて、多面的で、公共のものであるとみること、教育は、学校の内部および外部と保っているネットワークであること、この教育のネットワークは、適応する、動的で進化する組織体であること、教師は学習の案内役であること、学習者集団は多様(広い年齢層、社会教育背景、能力、目的、期待)であること、教育は仕事、家族、個人的発展によって焦点が変わり、影響を受けることであり、これらを運営するためには、広範で分散された資金による教育財政、学習者への個別支援、企業からの支援、地域のビジネスとサービスとのパートナーシップ、多様な人々の意思決定への関与などが必要となることが示された。基礎概念の整理と体系的分析、現状の調査は、計画以上に進行したが、現地調査が十分に行えなかった。教育エコシステムの基盤プラットフォームである「地域」と学校・教育との関わりを考察し、「社会に開かれた教育課程」と教育エコシステムの目指す方向性を比較した。その結果、地域を生涯学習プラットフォームとすることによって、子どもと定年退職後の高齢者の学習教育活動が連結されうること、そこで形成される教育エコシステムは、学校側の視点から見た「社会に開かれた教育課程」よりもさらに広い視点から学校教育を展望することができること、地域を題材とした「学校教育」から、地域をフィールドとした「教育」への転換が重要であるが示された。また、21世紀型学力など新しい学力の概念を実現するためには、地域をフィールドとした「教育」がカギとなることが確認された。一方、地域をフィールドとした「教育」=教育エコシステムの課題として、1教育の専門性をどう考えるか、2「教育課程」をどのように位置付けるか、3子どもの学び全体を見通した教育活動のコーディネートをどのように行うのか、4教育の成果をどのように測定・評価するか、5地域資源をいかに活用しその効果を地域にどのように還元できるかなどが指摘できることがわかった。代表者の体調不良により、国内・国外の調査が実施できなかったため。

調査の対象とした授業では、教員の役割は、課題の設定、教材の準備、授業のファシリテート、評価のフィードバックであり、一般的な「教える」という概念とは異なっていた。しかし、このようにして教員が準備した学習環境の中で、授業は生徒の主体性に基づいて、それぞれの生徒の得意なところや性格的な特質を生かした役割分担のもとに、生徒同士の相互作用として進行していた。役割は流動的で、学習の内容によって入れ替わることがある。このような授業では、通常の授業では見られないような動機付けが起こり、生徒同士の相互作用によって、動機づけを高めあいながら、確実に知識を獲得していくことが可能となる。すなわち、動機づけと知識が生徒間を循環しているのである。一見、一人ひとりあるいはグループごとに異なる活動をしているように見えるが、すべての活動は教員が準備した課題・目標に向かっており、全体としては調和を形成しながら、生徒全員の成長という価値をもたらしていた。このように、教室内で行われる教科指導においても、「学級」においては5つの要素が観察され、エコシステムが成立していることが分かった。これを、大きな単位に広げていくことによって、より多くのアクターを巻き込んだエコシステムの構築の可能性が示された。28年度の成果を踏まえ、29年度は現地調査の補完と理論的研究を中心に研究を推進する。教育エコシステムについてさらに政治学的な考察を深め、ガバナンスとアカウンタビリティの在り方、教育の公共性、教育行政の役割の検討を行う。また、米国の研究者・実践家との交流のためのミニ・シンポジウムを開催し、研究の成果についてのディスカッションを行って理論の精緻化を図る。以上より、本研究の最終目標である、教育エコシステムに基づく教育制度の構想とその実現可能性を探求する。国内の企業等への調査を実施し、教育エコシステムにおける企業の役割について考察するとともに、教育委員会、学校での聞き取りを行い、教育エコシステムの在り方を検討する。また、今年の研究において抽出された課題について、先進事例の分析等から、解決の糸口を探る。現地調査の日程調整が困難であったため予定通りの実施が行えなかったため、これに伴う旅費、人件費等が未使用となった。研究代表者の体調不良により、調査の実施などに遅延が生じたため。国内・国外調査に約40万円、ミニシンポジウム開催に約100万円使用の予定。29年度実施の現地調査を2回とし、このうちの1回の旅費等に使用する。
経験依存的な聴覚嗜好性行動を司る神経回路の同定と動態解析

我々ヒトを含めた動物は日常において様々な選択を行っている.それは,天敵のニオイを先天的に嫌ったり,芳醇な香りを放つ果実を選択したり,といった生存に結びつく選択行動だけではない.好みの絵画や音楽鑑賞などといった,高い精神活動による選択行動もこれに相当する.本研究では,聴覚入力に対して生じる「嗜好」が,知覚・記憶のプロセスを経て形成される「親密度」と結びつく可能性に着目し,げっ歯類の行動・生理実験系を用いて聴覚嗜好性を司る神経回路機構の解明を目指す.我々ヒトを含めた動物は日常において様々な選択を行っている.それは,天敵のニオイを先天的に嫌ったり,芳醇な香りを放つ果実を選択したり,といった生存に結びつく選択行動だけではない.好みの絵画や音楽鑑賞などといった,高い精神活動による選択行動もこれに相当する.本研究では,聴覚入力に対して生じる「嗜好」が,知覚・記憶のプロセスを経て形成される「親密度」と結びつく可能性に着目し,げっ歯類の行動・生理実験系を用いて聴覚嗜好性を司る神経回路機構の解明を目指す.
長時間運動時の血糖維持に及ぼすタウリン投与の影響

本研究において、タウリンの投与が長時間運動時の終盤における血糖低下を抑制し、そのことが疲労困憊時間の延長に強く影響することを初めて明らかにした。その機序の1つとして、タウリン投与により肝臓における糖新生関連酵素の活性化が起こり、糖新生に備える状況が運動前に既に準備されていた可能性がある。また、糖新生の基質として骨格筋由来のアミノ酸が関与していることが推察された。長時間運動では血糖が低下し、中枢性疲労の一因となる。我々は非鍛錬者に自転車漕ぎを負荷し、血糖低下がタウリン投与で抑制されることを示した(石倉ら,2007)。また、ラットに3%タウリン水溶液を3週間投与することで筋タウリン濃度が上昇し、疲労困憊時間が延長すると報告した(Ishikura et al., 2011)。その際、タウリン投与により筋のスレオニン、セリン、グリシンが減少して肝臓に移動し、血糖維持のために肝糖新生に使われると推測した。本研究での1年目(平成23年度)において、ラットの頸静脈カニューレションにより長時間走行中の経時的採血を可能にし、血糖低下をタウリン投与が抑制するモデルを作製することができた。さらに、平成24年度には被験動物数を増やしてモデルの精度を上げ、1)タウリン投与により走行中盤以降の血糖低下が抑制されること、2)走行終盤特に疲労困憊直前の血糖が高いほど走行時間が長くなること、を証明した。またタウリンの事前投与により、肝臓でのタウリン濃度は上昇し、アスパラギン酸、スレオニン、セリン、グルタミン酸、グリシン、バリン、プロリン、ロイシン、イソロイシン、チロシン、フェニルアラニンの各濃度は低下した。加えて、糖新生の律速酵素であるG6Paseの活性は運動前においてタウリン投与群で既に高値を示していた。これまでの結果からタウリンの事前投与は長時間運動の疲労困憊に至る時間を延長させ、特に運動終盤における血糖低下の抑制が疲労困憊時間の延長に決定的な影響を及ぼすことが初めて明らかになった。その機序の1つとしてタウリンの事前投与により糖新生関連酵素の活性化が起こり、糖新生に備える状況が運動前に既に準備されていた可能性があり、大変興味深い。我々はラットにタウリンを事前投与した結果、筋タウリン濃度が上昇し、疲労困憊時間が延長すると報告した(Ishikura et al., 2011)。その際、タウリン投与により筋のスレオニン、セリン、グリシンが肝臓に移動し、肝糖新生に使われると推測した。本研究の1年目で、ラットの頸静脈カニューレションにより長時間走行中の経時的採血を可能にし、血糖低下をタウリン投与が抑制するモデルを作製できた。2年目にはモデルの精度を上げ、1)タウリン投与により走行中盤以降の血糖低下が抑制されること、2)特に疲労困憊直前の血糖が高いほど走行時間が長いこと、を証明した。またタウリン投与により肝タウリン濃度は上昇し、アスパラギン酸、スレオニン、セリン、グルタミン酸、グリシン、バリン、プロリン、ロイシン、イソロイシンなどの濃度が低下した。さらに、糖新生に関連するG6Pase活性は、タウリン投与群で運動前に既に高値を示した。3年目は、骨格筋アミノ酸の肝糖新生への関与を探るため、足底筋、腓腹筋白色部、腓腹筋赤色部のアミノ酸濃度を測定した。タウリン投与により、足底筋においてタウリン濃度は上昇したが、各アミノ酸濃度を変化しなかった。一方、疲労困憊運動後には多くのアミノ酸が著増し、タウリン投与はそれを抑制した。この現象は腓腹筋白色部でも同様であった。腓腹筋赤色部では、運動後のスレオニン、セリンなどの上昇は抑制されなかった。本研究において、タウリン投与は長時間運動時の疲労困憊時間を延長させ、特に運動終盤での血糖低下の抑制が決定的に影響することを明らかした。その機序の1つとしてタウリン投与により糖新生関連酵素の活性化が起こり、糖新生に備える状況が運動前に既に準備されていた可能性がある。

しかし、その研究では尾静脈採血のため走行中の連続採血ができず、そのため疲労困憊時間はタウリン投与で延長したものの、その時のタウリン投与群と非投与群における血糖は共に低く、差は検出できなかった。そこで本研究では、まずラットの頸静脈カニューレションにより長時間走行中の経時的採血を可能にし、血糖低下をタウリン投与が抑制するモデルの作製をめざした。3%タウリン水溶液を3週間投与し、3時間の絶食後にトレッドミル走(21.7m/min)を負荷した結果、疲労困憊時間が非投与群(n=6)の111.8±37.6分に対して、タウリン投与群(n=7)では193.2±23.4分という有意差が認められた。走行7090分後での両群の血糖には有意差があった。すなわち、非投与群では110mg/dl弱から始まって走行1020分後には120mg/dl台半ばに上昇し、徐々に低下して90分後には67.7±30.6mg/dlに至った。一方のタウリン投与群では80mg/dl台半ばから始まって走行2060分後は120mg/dl前後で推移し、徐々に低下したものの90分後でも106.0±14.6mg/dlの水準にあった。以上の結果より、平成23年度はめざすモデルを作製することができた。当該モデルは本研究課題を今後進めていくにあたって非常に有用なものとなるであろう。本研究課題における1年目の目的は、「長時間運動に伴う血糖低下をタウリン投与が抑制する」という興味深い現象に対して、そのメカニズムを追究するための端緒につくということであった。我々は、ラットの頸静脈カニューレションを用いたトレッドミル走行モデルにより、運動時の血糖変化を経時的に観察する事を可能にした。1年目の研究目的の根幹部分は達成できたと考えている。「長時間運動に伴う血糖低下をタウリン投与が抑制する」メカニズムの一つとして肝糖新生の亢進が考えられる。そこで2年目(平成24年度)では被験動物数を増やしてモデルの精度を上げるとともに、長時間運動中のキーとなる時点においてラットを解剖し、肝臓におけるグリコーゲン、糖原性およびケト原性アミノ酸、糖新生に関わる酵素のmRNAおよび活性変化を検討した。その結果、タウリン投与により走行中盤以降の血糖低下が抑制され、特に走行終盤特に疲労困憊直前の血糖が高いほど走行時間が長くなることが明らかになった。またその機序の1つとして、タウリンの事前投与により糖新生関連酵素の活性化が起こり、糖新生に備える状況が運動前に既に準備されていた可能性が覗われた。以上2年目までに、「長時間運動に伴う血糖低下をタウリン投与が抑制する」メカニズムの一つとして、肝糖新生の亢進が関与している可能性を示唆できた。これは当初3年目(平成25年度)に計画していた研究の一部を先取りするものであり、研究は「おおむね順調に進展している」と言える。しかしながら「肝糖新生の準備状態」と運動時血糖低下の抑制とのタイムラグについてはまだ解決されていない。また、運動時の肝での糖産生と筋での糖利用を統合的に把握することについては、今後の課題として残されている。本研究課題における初年度(平成23年度)の最も大きな目的は、「長時間運動に伴う血糖低下をタウリン投与が抑制する」という興味深い現象に対して、そのメカニズムを追究するための端緒につくということであった。そのためには運動時の血糖変化を経時的に観察できるシステムが必要である。我々はラットの頸静脈カニューレションを用いたトレッドミル走行モデルにより、その事を可能にした。そうした意味において、初年度の研究目的の根幹部分は達成できたと考えている。
脳内マイクロダイアリシス法を用いた運動時の体温調節機構における神経伝達物質の研究

本研究の目的は,これまでの運動時の体温上昇時に変動した視索前野・前視床下部(PO/AH)の神経伝達物質の機能に着目し,運動時にマイクロダイアリシス法を用いてPO/AHの神経細胞を局所的に修飾させ,その際の深部体温の変動から神経伝達物質の機能および作用機序を明らかにずることである.実験にはWistar系雄ラットを用いた.トレッドミル装置を用い,ラットを3週間トレッドミル運動に慣れさせた.その後ラットの腹腔内に小型体温計(テレメトリー)を埋め込み,2週間の回復後,PO/AHにマイクロダイアリシスプローブを挿入した.本年度用いた薬理刺激は昨年度に確立した刺激薬の種類,作用濃度を適応した.以下の成果が得られた.ラット運動中におけるPO/AHの神経活動を非選択的に抑制した.tetrodotoxin(TTX)を,2時間の運動のうち(速度;10m/min)最後の1時間で灌流すると,それまで定常状態であった体温が急激に上昇した.この高体温は刺激前,および対称群と比較すると有意なものであった.深部体温と同時に測定した熱放散系の指標である尾部皮膚温はTTX灌流により抑制された.これらのことからPO/AHは,運動時の体温調節における熱放散機構に深く関与していることがわかった.さらに運動中におけるPO/AHの神経活動牽選択的に促進した.ドーパミン取り込み阻害剤であるGBR-112935およびNomifenshine灌流により,運動中の体温上昇は抑制される傾向であった.また,セロトニン取り込み阻害剤であるfluoxetine灌流により,体温は緩やかに上昇する傾向であった.これらのことから,運動時のPO/AHにおけるドーパミン作動性神経は主に熱放散機構に,セロトニン作動性神経は主に熱産生機構に関与している可能性が示唆された.本研究の目的は、これまでの運動時の体温上昇時に変動した視索前野・前視床下部(PO/AH)の神経伝達物質の機能に着目し、運動時にマイクロダイアリシス法を用いてPO/AHの特定の神経細胞を局所的に修飾(促進、抑制)させ、その際の深部体温の変動から神経伝達物質の機能および作用機序を明らかにすることである。平成13年度の運動実験に向け、本年度は実験環境を整備すること、またマイクロダイアリシス法による薬理学を安静時において確立することを目的とした。実験にはWistar系雄ラットを用いた。ラットの腹腔内に小型体温計を埋め込み、2週間の回復後、PO/AHにマイクロダイアリシスプローブを挿入した。回復期間および実験は、本年度購入した人工気象器を用いた。ドーパミン取り込み阻害剤、GBR-12935により、濃度5、10mMにおいて刺激開始約1時間後より有意な体温上昇が惹起された。この高体温は、刺激終了2時間後においても元の体温レベルには戻らなかった。濃度100μM、1mMにおいては体温は変動しなかった。また、セロトニン(5-HT)取り込み阻害剤であるfluoxetine灌流(濃度5、50、500μM、5mM)による体温変動は観察されなかった。しかしHPLC分析の結果、fluoxetine灌流によりPO/AHの5-HT含有量は500μM、5mMにおいて有意な増大を示した。PO/AHの5-HTが増大したにも関わらず、体温が有意な変動を示さなかったことから、PO/AHにおける5-HTと体温の関係については再検討する必要があることがわかった。現在、他の阻害剤、作動薬を用いて検討している。本研究の目的は,これまでの運動時の体温上昇時に変動した視索前野・前視床下部(PO/AH)の神経伝達物質の機能に着目し,運動時にマイクロダイアリシス法を用いてPO/AHの神経細胞を局所的に修飾させ,その際の深部体温の変動から神経伝達物質の機能および作用機序を明らかにずることである.実験にはWistar系雄ラットを用いた.トレッドミル装置を用い,ラットを3週間トレッドミル運動に慣れさせた.その後ラットの腹腔内に小型体温計(テレメトリー)を埋め込み,2週間の回復後,PO/AHにマイクロダイアリシスプローブを挿入した.本年度用いた薬理刺激は昨年度に確立した刺激薬の種類,作用濃度を適応した.以下の成果が得られた.ラット運動中におけるPO/AHの神経活動を非選択的に抑制した.tetrodotoxin(TTX)を,2時間の運動のうち(速度;10m/min)最後の1時間で灌流すると,それまで定常状態であった体温が急激に上昇した.この高体温は刺激前,および対称群と比較すると有意なものであった.深部体温と同時に測定した熱放散系の指標である尾部皮膚温はTTX灌流により抑制された.これらのことからPO/AHは,運動時の体温調節における熱放散機構に深く関与していることがわかった.さらに運動中におけるPO/AHの神経活動牽選択的に促進した.ドーパミン取り込み阻害剤であるGBR-112935およびNomifenshine灌流により,運動中の体温上昇は抑制される傾向であった.また,セロトニン取り込み阻害剤であるfluoxetine灌流により,体温は緩やかに上昇する傾向であった.これらのことから,運動時のPO/AHにおけるドーパミン作動性神経は主に熱放散機構に,セロトニン作動性神経は主に熱産生機構に関与している可能性が示唆された.
多核細胞性緑藻の細胞分化の研究-細胞骨格の動態と役割

1.カサノリ,バロニア,キツコウグサ,マガタマモ等,多核細胞性緑藻の室内培養をおこない,実績目的にかなった最適資料を収穫するための条件設定を種々検討した.2.間接蛍光抗体法を用いて,主としてバロニアの細胞骨格の動態を研究した.特に,核および葉緑体と細胞骨格の相互関係に焦点をおいた.(1)栄養成長,核静止期における巨大多核細胞にみられる細胞骨格の役割を研究し,微小管が核の均等分布と核周辺への葉緑体均等配置に貢献していることを見出した.また筑波大学の急速凍結装置を借用し,電顕観察により,葉緑体と微小管との接着について研究中である.(2)多核細胞体において核分裂が同調しておこることを見出し,分裂過程の細胞骨格挙動を蛍光染色により観察した.また,電子顕微鏡観察のよりよい像を得るために固定法に再三の改善が必要とされてきた.現在は,最適固定法がみつかった電顕観察の段階に入ったところである.(3)生殖細胞形成期の微小管を経時的なサンプリングにより観察し,微小管系の動的構造変化を研究した.くり返しおこなわれる核分裂とその後にあらわれる鞭毛シテムおよび遊走細胞への細胞質分割等は,微小管システムの構造形成とその分解の繰り返しによって誘導されることを見出した.(4)マガタマモにおける細胞骨格の動態を同上方法にもとづいて観察中であり,バロニアで得られた結果の普遍性について検討中である.(5)微小管以外の細胞骨格,ことにアクチン遷移の動態についてもあわせて研究中であるが微小管と異り,ポリクローナルアクチン抗体およびローダミンファロイジン等の再三の実験にも拘らず,顕著なデーターは得られていない.1.カサノリ,バロニア,キツコウグサ,マガタマモ等,多核細胞性緑藻の室内培養をおこない,実績目的にかなった最適資料を収穫するための条件設定を種々検討した.2.間接蛍光抗体法を用いて,主としてバロニアの細胞骨格の動態を研究した.特に,核および葉緑体と細胞骨格の相互関係に焦点をおいた.(1)栄養成長,核静止期における巨大多核細胞にみられる細胞骨格の役割を研究し,微小管が核の均等分布と核周辺への葉緑体均等配置に貢献していることを見出した.また筑波大学の急速凍結装置を借用し,電顕観察により,葉緑体と微小管との接着について研究中である.(2)多核細胞体において核分裂が同調しておこることを見出し,分裂過程の細胞骨格挙動を蛍光染色により観察した.また,電子顕微鏡観察のよりよい像を得るために固定法に再三の改善が必要とされてきた.現在は,最適固定法がみつかった電顕観察の段階に入ったところである.(3)生殖細胞形成期の微小管を経時的なサンプリングにより観察し,微小管系の動的構造変化を研究した.くり返しおこなわれる核分裂とその後にあらわれる鞭毛シテムおよび遊走細胞への細胞質分割等は,微小管システムの構造形成とその分解の繰り返しによって誘導されることを見出した.(4)マガタマモにおける細胞骨格の動態を同上方法にもとづいて観察中であり,バロニアで得られた結果の普遍性について検討中である.(5)微小管以外の細胞骨格,ことにアクチン遷移の動態についてもあわせて研究中であるが微小管と異り,ポリクローナルアクチン抗体およびローダミンファロイジン等の再三の実験にも拘らず,顕著なデーターは得られていない.
電磁場の脳腫瘍誘発性に関する研究 ―神経系細胞(アストロサイト)への影響―

研究の目的近年、磁場(定常磁場と変動磁場)を発生する機器(MRI、携帯電話、一般の家庭電気製品など)の開発に伴い、職場や日常生活環境において磁場に曝露される機会が増えてきている。一方、電磁場曝露により脳腫瘍、白血病、悪性黒色腫の発症率が増加するという疫学調査結果が報告されているが、未だにその真偽は明かにされていない。本申請者は、電磁場曝露が脳腫瘍発生に与える影響について、新生仔ラットアストロサイトを用いたin vivo小核試験にて染色体異常誘発性を評価した。研究実績方法3日齢のSD系雄性ラットにcisplatinを1回腹腔内投与後、周波数50Hzでの電磁場曝露のtime studyと曝露強度のdose-response studyを行った。電磁場曝露終了後、全脳を摘出し、トリプシン、DNaseにて処理後、5%FBS加MEM培養液中にて96時間培養した。標本作製方法は,細胞を固定後,抗glial fibrillary acid protein(GFAP)抗体とacridine orangeの二重染色を施行し,アストロサイトの同定と小核の確認を同時に行った。標本観察には蛍光顕微鏡を用いて,小核を有するアストロサイトの頻度を‰で表した。結果及び考察電磁場曝露単独では有意な小核頻度の増加は認められなかった。電磁場とcisplatinの複合曝露でのtime studyでは、72時間曝露で小核頻度が最も高かった。72時間複合曝露宅の電磁場強度のdose-response studyでは、7.5mTでは擬似曝露群と比較して2.0倍、10mTでは1.9倍の有意な小核頻度の増加を示した。今後は電磁場曝露条件(周波数、曝露時間存ど)、種々の変異原物質との複合曝露について検討していく予定である。研究実績方法3日齢のSD系雄性ラットにcisplatinを1回腹腔内投与後、周波数50Hz・10mTの電磁場を曝露し、電磁場曝露のtime studyとCDDPのdose-response studyを行った。標本作製方法は,細胞を固定後,抗glial fibrrllary acid protein (GFAP)抗体とacridine orangeの二重染色を施行し,アストロサイトの同定と小核の確認を同時に行った。また72時間曝露でのciplatinのdose-response studyでは、用量依存的に溶媒対照と比較して4.7倍の有意な小核頻度の増加を示し、cisplatin曝露単独と比較して複合曝露では1.9倍の有意な小核頻度の増加を示した。今後は電磁場曝露条件(周波数、強度、曝露時間など)、種々の変異原物質との複合曝露について検討していく予定である。
受信端末駆動型ＭＡＣプロトコルを用いた低消費電力マルチホップネットワーク

当初の予定ではマルチホップネットワークについての研究を開始する予定であったが,Wi-SUN JUTAプロファイルの標準化を考慮し,標準に準拠したプロトコルの評価を優先した.その中で,当初計画していなかった理論解析による評価や,2年目以降に計画していた異種無線システム共存の評価について成果を得ることができた.また,Wi-SUN JUTAプロファイル準拠F-RITの評価の際に得られた知見を元にすでにマルチホップネットワークの研究を開始しており,今後,成果を発表する予定である.以上のことから,概ね順調に進展していると考える.屋外環境において,通信環境の変動や従来経路選択制御手法に起因して発生する諸問題を解決し,より高信頼,低遅延,低消費電力なネットワークを実現する新規経路選択手法の提案や評価に取り組む.データ送信頻度や収容端末数,端末設置密度等,様々な環境を想定し,データフレームへの干渉フレームの衝突や,複数端末送信動作の競合といった,受信端末駆動型Media Access Control (MAC)プロトコルで特に問題となる現象の発生を緩和する手法を提案し,比較手法との比較評価により,提案手法が有効な環境を明らかにする.当初の予定ではマルチホップネットワークについての研究を開始する予定であったが,Wi-SUN JUTAプロファイルの標準化を考慮し,標準に準拠したプロトコルの評価を優先した.その中で,当初計画していなかった理論解析による評価や,2年目以降に計画していた異種無線システム共存の評価について成果を得ることができた.また,Wi-SUN JUTAプロファイル準拠F-RITの評価の際に得られた知見を元にすでにマルチホップネットワークの研究を開始しており,今後,成果を発表する予定である.以上のことから,概ね順調に進展していると考える.屋外環境において,通信環境の変動や従来経路選択制御手法に起因して発生する諸問題を解決し,より高信頼,低遅延,低消費電力なネットワークを実現する新規経路選択手法の提案や評価に取り組む.データ送信頻度や収容端末数,端末設置密度等,様々な環境を想定し,データフレームへの干渉フレームの衝突や,複数端末送信動作の競合といった,受信端末駆動型Media Access Control (MAC)プロトコルで特に問題となる現象の発生を緩和する手法を提案し,比較手法との比較評価により,提案手法が有効な環境を明らかにする.
複雑内部流れの三次元剥離

ターボ機械の内部流れに焦点を絞って,先端的な非定常流れ計測および大規模数値解析により,遠心力およびコリオリ力の作用する極めて複雑な内部流れ場で生じる三次元剥離構造を詳細に解析した結果,以下のような知見が得られた.圧縮機の不安定現象と密接に関係した軸流圧縮機動翼列のパートスパン形旋回失速における三次元剥離形態は二つに大別される.ひとつは翼2,3ピッチに相当するスケール(小スケール失速セル)構造を持ち,その内部には翼背面上とケーシング面に端を持つ竜巻状の剥離渦が形成され,失速の伝播はケーシング面上の剥離渦端が翼間を移動することで起こる.他方,失速域が翼十数ピッチに及ぶスケール(大スケール失速セル)構造を有する剥離形態も現れる.この大スケール失速セルは,流量の減少にともなって,複数の小スケール失速セルの内の一部が発達して形成される.大スケール失速においても,フルスパン失速に見られるような2次元的な失速形態は現れず,翼スパン方向に複雑な構造を有した3次元剥離形態を呈する.しかしながら,小スケール失速セルとは異なり,大スケール失速セル内部に明確な剥離渦構造は認められない.動翼前方の静翼を動翼に近づけるとともに,小スケール失速セルの成長は抑制され,十分近づけた状態ではその発生すらも認められなくなる.また,静翼を近づけるほど,周方向に伝播する大スケールの擾乱波が発生しやすくなり,その結果大スケール失速セルがより高流量条件で発現する.さらに,動・静翼の間隔によらず,大スケール失速セル内に小スケール失速セルの形成が認められ,大スケール失速セル前縁部で発生した小スケール失速セルは,両者の旋回速度差により大スケール失速セルの後縁部へと移動した後に消滅する.ターボ機械の内部流れに焦点を絞って,先端的な非定常流れ計測および大規模数値解析により,遠心力およびコリオリ力の作用する極めて複雑な内部流れ場で生じる三次元剥離構造を詳細に解析した結果,以下のような知見が得られた.圧縮機の不安定現象と密接に関係した軸流圧縮機動翼列のパートスパン形旋回失速における三次元剥離形態は二つに大別される.ひとつは翼2,3ピッチに相当するスケール(小スケール失速セル)構造を持ち,その内部には翼背面上とケーシング面に端を持つ竜巻状の剥離渦が形成され,失速の伝播はケーシング面上の剥離渦端が翼間を移動することで起こる.他方,失速域が翼十数ピッチに及ぶスケール(大スケール失速セル)構造を有する剥離形態も現れる.この大スケール失速セルは,流量の減少にともなって,複数の小スケール失速セルの内の一部が発達して形成される.大スケール失速においても,フルスパン失速に見られるような2次元的な失速形態は現れず,翼スパン方向に複雑な構造を有した3次元剥離形態を呈する.しかしながら,小スケール失速セルとは異なり,大スケール失速セル内部に明確な剥離渦構造は認められない.動翼前方の静翼を動翼に近づけるとともに,小スケール失速セルの成長は抑制され,十分近づけた状態ではその発生すらも認められなくなる.また,静翼を近づけるほど,周方向に伝播する大スケールの擾乱波が発生しやすくなり,その結果大スケール失速セルがより高流量条件で発現する.さらに,動・静翼の間隔によらず,大スケール失速セル内に小スケール失速セルの形成が認められ,大スケール失速セル前縁部で発生した小スケール失速セルは,両者の旋回速度差により大スケール失速セルの後縁部へと移動した後に消滅する.ターボ機械の内部流れ場に生じる種々の三次元剥離形態を実験おとび数値シミュレーションにより調べ,クリティカルポイント理論に基づいて剥離限界流線および限界渦線のトポロジー的分類を行い,各種三次元剥離の構造を詳細に解析した.その結果,以下のような知見が得られた.軸流圧縮機動翼列の翼端漏れ流れ場に形成される三次元剥離は複数の特異点(NodeおよびSaddle)を有する極めて複雑な形態を呈する.その形態は動翼列とケーシングとの相対運動に強く依存し,翼端漏れ渦の強さおよび位置と深く関係する.動翼列とケーシングの相対運動が存在しない場合,翼端漏れ流れ場の剥離形態は全く異なっており,特異点の存在しない開いた形態を呈する.このことは,直線翼列を用いて翼端漏れ流れ場を調べることが本質的に不可能であることを示唆する.軸流圧縮機動翼列のパートスパン形旋回失速セルにおける三次元剥離形態は極めて複雑な非定常現象であり,ケーシングおよび翼負圧面に足を有する三次元剥離渦で支配されていることが明らかとなった.この剥離渦は周方向に伝播するとともに引き延ばされ,隣接した翼へ移動する.剥離渦の進行方向後部に大きな逆流域が形成され,その影響は動翼列のかなり上流にまで及ぶ.ターボ機械の内部流れ場に生じる三次元剥離形態として,圧縮機の不安定現象と密接に関係した軸流圧縮機動翼列のパートスパン形施回失速セルにおける三次元剥離に着目し,「周期的多点抽出法」および「二重位相固定法」を併用して施回速度の異なる動翼と失速セルの両方に位相を固定した計算機支援流れ計測・データ解析法を駆使することによって,施回失速セルにおける非定常三次元剥離形態を調べた.その結果,以下のような知見が得られた.小スケール失速セルは翼2,3ピッチに相当するスケールであり,動翼前方のケーシング面から翼背面上に足を持つ渦構造を有している.失速の伝播はケーシング面上の渦端が翼間を移動することで行われる.

大スケール失速セルについては,失速域が翼十数ピッチに及ぶスケールであるがフルスパン失速に見られるような2次元的な失速ではなく,スパン方向に異なった分布を示す3次元的な流動現象である.また,小スケール失速セルとは異なり動翼前縁部に明確な渦構造は確認できない.複数の小スケール失速セルが施回する失速状態では,大スケール失速セルに比べ動翼に過度の反復的な変動を及ぼし,装置全体に対してスケールの小さい異常現象と言えども無視できない現象であることが判明した.ターボ機械の内部流れ場に生じる三次元剥離形態として,圧縮機の不安定現象と密接に関係した軸流圧縮機動翼列のパートスパン形旋回失速セルにおける三次元剥離に着目し,周期的多点抽出法および二重位相固定法を併用して旋回速度の異なる動翼と失速セルの両方に位相を固定した計算機支援流れ計測・データ解析法を駆使することにより,ならびに動翼全周にわたる非定常三次元数値解析を実施することにより,旋回失速セルにおける非定常三次元剥離形態を調べるとともに,失速セルの成長過程に及ぼす動・静翼列の間隔の効果を調べた.その結果,動翼前方の静翼を動翼に近づけると小スケールセルの成長は抑制され,十分近づけた場合ではその発生も抑制されること,翼前方の静翼を動翼に近づけるほど大スケール変動が生じて大スケールセルが形成される流量が高くなること,動・静翼の間隔によらず大スケールセル前縁部で発生した小スケールセルは両者の旋回速度差により大スケールセルの後縁へと移動し,流量が回復して翼が正常に作用した領域で消滅することが明らかとなった.また,動翼列全周にわたる700万点の計算格子を用いた大規模RANS非定常数値シミュレーションから,上記の旋回失速セルの初生には翼端漏れ渦の崩壊が密接に関係しており,渦崩壊を伴う漏れ渦が隣接翼の前縁と干渉する際に竜巻状の剥離渦が翼前縁部で形成され,その剥離渦が旋回失速セルへと成長することが分かった.
発達障害児における不器用の要因解明と教育支援方法の開発

本研究の目的は、発達障害児の不器用の実態を検討し支援方法の原則を考察することである。主な結果は以下のとおりである。1)運動速度を優先させると正確性への注意が低下する。2)反復運動では最もばらつきが少なく円滑に遂行される周波数がある。3)立位で腕を前方に伸ばすファンクショナルリーチテストでは、具体物がある方が距離が延長する。4)不器用の支援の原則として、速度よりも正確性を重視する文脈と評価の導入、最も快適な反復運動テンポの発見、行為を具体化する環境調整などが示唆された。特別支援教育の推進に伴い、発達障害児の学習と生活への支援がますます重要とされている。その支援の視点の一つが不器用である。本研究の目的は、近年注目されている発達障害児の不器用の実態と要因を探り、それに応じた教育支援の方法を検討開発することである。本年度の目的は、粗大運動と微細運動の両者から、知的障害を含む発達障害児の不器用の実態を把握することである。取り上げる運動は、単一運動ではなく反復運動とした。粗大運動としては、その場連続ステッピングを行った。対象児は健常児10名、健常成人20名、知的発達障害児者20名である。健常児者については、発達に伴いステッピングのばらつきが減少すること、ステップ周波数と脚の挙上高さがよく相関し効率よい運動に変わっていくことがわかった。知的発達障害児については、健常成人と同等にステップできる者と、ばらつきが大きい者に分類された。微細運動としては、手指の反復運動を行った。対象児は健常児20名、健常成人20名、知的発達障害児者20名である。健常児者については、発達に伴い時間的ばらつきが減少すること、特に2Hz近傍の周波数でこれが明瞭になることがわかった。知的発達障害児については、健常成人と同等に運動できる者と、ばらつきが大きい者に分類された。しかし、こうした者でも2Hz近傍に安定の周波数があるという傾向は同様であった。ここから、運動を円滑かつ巧みに行い得る周波数の存在が示唆され、それを意識した支援の可能性が考えられた。知的障害のない発達障害児についても手指の運動を試行的に行い、同一生活年齢の児童生徒とは確かに運動時間に差異はある者の、正確性についてはあまり差異がなく、運動時間の制限が不器用に影響している可能性が示された。次年度も継続して実態を明らかにしていく。発達障害児・者の示す身体や手指の動きの「不器用」が近年注目されている。不器用とは運動・動作が巧みではない状態をさす。不器用により、学校生活の様々な場面で、困難が生じてくる。本研究の目的は、発達障害児・者の不器用の実態を多角的・多面的に明らかにし、結果に基づいて教育指導・支援方法の原則を考察することである。平成22年度の目的は、21年度に引き続いて発達障害児・者の不器用の実態と要因を解明することにある。不器用を検討する視座は、知的障害の有無、運動の速さと正確性の関係(トレードオフ関係)、道具との関係性、身体意識という4点である。対象(被験者)は、知的障害のある発達障害児・者(特別支援学校児童生徒、知的障害児者施設利用者)、知的障害のない発達障害児・者、健常児・者(幼稚園、小学校、大学等)である。21年度に引き続き粗大運動と微細運動とに分けて検討することに加え、運動の実行とともに運動の抑制という視点にも注目をして行なった。主な結果は似下の通りである。粗大運動として、昨年度と同様のステッピング課題とともに連続跳躍課題を行なった。ステッピングについては昨年度と同様の傾向が得られた。跳躍課題については、跳躍時間の変動性が小さい周波数があり、それより高くても低くても跳躍が困難で不器用の状態が強く出現することが明らかとなった。微細運動については手の打鍵反復運動のほか、試行的に上腕水平面単関節反復運動も行ない、いずれも先の連続跳躍と同様、時間の変動性が小さい周波数があり、それより高くても低くても跳躍が困難で不器用の状態が強く出現した。また、運動の抑制機能が不器用に影響する可能性も示唆され、注目すべき視点あると示唆された。次年度は、継続して実態解明・要因分析を行ないつつ、発達障害児の不器用の指導・支援の原則を考察することが課題である。発達障害児・者の示す困難については学習や対人関係、行動などがよく指摘されるが、近年注目されているものに身体や手指の動きの不器用がある。不器用は、一般に、運動・動作が巧みではないこととされており、学校生活の様々な場面での困難に関連している。

本研究の目的は、発達障害児・者の不器用の実態を多角的・多面的に明らかにし、結果に基づいて教育指導・支援方法の原則を考察することである。今年度は実態の検討に加えて指導支援の原則を考察した。対象(被験者)は、知的障害のある発達障害児・者(特別支援学校児童生徒、知的障害児者施設利用者)、知的障害のない発達障害児・者、健常児・者(幼稚園、小学校、大学等)である。実態の側面については、ファンクショナルリーチテスト(FRT)を実施した。被験者は起立した状態で転倒しないようにできるだけ腕を前方に伸ばす。この距離が長いほど成績が高いとみなす。簡便に行なえ、距離という定量的データが得られるため、近年のリハビリテーション医学で注目されているテストであるが、発達障害児・者に対して行なった研究はない。ここでは知的障害のある発達障害者をまず対象とした。結果として、知的障害のある発達障害者のリーチングの距離は、健常者と比較して有意に短く、運動機能が低く不器用であることがわかった。しかし、前方にリーチングの目標を設置する支援条件を行なったところ、知的障害のある発達障害者の成績は劇的に上昇することが明らかとなった。ここから、発達障害児・者への不器用の支援の原則として、行為を外から意味づける環境整備の重要性と、行為の意識を環境に向ける支援が有効であることが示唆された。