hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多読学習における「難しさ」の認識の解明：リーダーコーパスの構築・分析と実証的検証

今年度は,リーダーコーパスのデータ化作業をさらに進めた.具体的な作業工程としては,入手したリーダーをスキャナで実際にスキャンし,PDF化,文字化を進め,後処理として,データ形式の統一,ファイルの統合,レベル別分類などを行い,タグ付けを行った.また,データ分析には,AntConc, AntWordProfiler, RANGE, Microsoft Word「読みやすさの評価」などのツールや,BNC,COCAなどの汎用コーパス,またBNC wordlist, The BNC/COCA word family lists, general service list, academic word list, COCA ngram listなどの語彙表を使って,リーダーの「難しさ」の要因を明らかにするための調査を行った.上記の調査の結果を元に実証実験の準備も行った.また,多読学習に他に組み込む可能性のあるリーダー・シリーズを検討した.学生に欠けているスキルを埋めることができる可能性のあるリーダーの一つは,成人英語話者の中でも難読者や識字レベルの低い英語話者向けリーダー(Easy Reade for Adults)で,健常な英語話者に向けて書かれているものよりは,容易に読めるように書かれている上に,これまで多読学習にGRと併用して用いてきたYouth Readerと呼ばれるネイティブスピーカー用児童書のように低年齢向けに書かれたリーダーよりもテーマが日本の大学生にも適していると思われる.このようなリーダーをGraded Reader (GR)と併用して読むことで,学習者向けに書かれたものだけでなく,「本物の英語」が読めるようになるための架け橋になるのではないかという結論に至った.以上の結果を踏まえて,多読学習ではGRに加えて,どのレベルで,どのようなリーダーがあれば,「難しさ」の克服に繋がり,さらにはネイティブスピーカー用の一般書への架け橋になるのかを明らかにするために,新規課題ではEasy Reade for Adultsを使った提案をすることとした.今年度はデータ分析のための環境整備や資料の選定,予備調査などを行った.まず,コーパス環境の整備として,サーバーPCにはデータを蓄積し,クライアントPCやその他のコンピュータからアクセスができるように体制を整え,データ構築・分析のために各種ソフトウェアをインストールした.データの読み込み・後処理による差が検索結果に生じないよう,どのリーダーコーパスも同じ形式・文字コードで統一され,同じ変換処理が行われる必要がある.そのための一連の手順,コーパスに収録する統一データ形式を決定しデータの均一化の方法を定めた.また,既存のGRコーパスの拡張のためのデータの選定を行った.GRリーダーは既にLevel14の79冊の読み込みが完了しているので,コーパスに含むそれ以外のレベル(Starterレベル,レベル5以上)のリーダーを,図書館の貸し出し履歴,多読学習支援モジュールに記録された読書履歴などを基に,学生が好んで読んでいるものから選定した.同時にYRコーパスに含むリーダーの選定を行った.GRの選定と同様,図書館の貸し出し履歴,多読学習支援モジュールに記録された既読履歴などから,学生が好んで読んでいるものから選んだが,この際,レベルの範囲,各レベルの語数など,GRリーダーコーパスとバランスが取れ,同じ規模(50万語)になるようにリーダーを選択した.これまでの研究で,文の構造の複雑さをパターン化して分析するためにはコーパスには品詞タグを付ける必要があることが分かっているので,既存のコーパスに,品詞タガーを用いて品詞ダグ付けを行った.リーダーの多くが会話文を多く含むフィクションストーリーであるため,品詞タグ付けの結果を,手作業で確認し,精度を上げる作業を行った.現在リーダーのデータ化に少し遅れがある.リーダーはOCRで自動的に文字化した後,読み込み漏れや間違いがないか現物と突き合わせて確認を行う.また,リーダーの中には挿絵やレイアウトの都合で,自動的に文字化が困難なものが含まれ,手作業での入力となる部分があり時間を要している.今年度は,昨年度に一年間通して実施した多読学習プログラムの検証を行い,多読学習プログラムと読書習慣や英語力の伸びとの関係ついて複数の国内外の学会で発表した.検証の結果,リーディングスピードの向上は見られたものの,語彙テストでは語彙力の伸びを確認することが出来なかった.多読学習を一年間行った学生を対象に事後のアンケートも行い,多読学習プログラムが読書習慣を身につけるのに役に立ったという評価を得た.アンケート結果をもとに,プログラム自体の改善策を検討し,今年度のプログラムを設定・実施した.特に,多読学習支援モジュールのリーダーを読む間隔の設定には学生からの不満が多く,読書習慣や読書意欲に影響を及ぼしている可能性があると判断し,レベルに応じた細かな設定が出来るように,見直しを行った.上記のアンケート調査の結果などから,学生の「難しさ」認識に繋がった可能性があると判断された文法項目,文の構造,表現などを,意図的に操作した文章を作成,また,その文章を読んだ被験者の理解度を測る質問の作成した.コーパスデータについては,これまでの研究で,文の構造の複雑さをパターン化して分析するためにはコーパスには品詞タグを付ける必要があることが分かっているので,既存のコーパスに,品詞タガーを用いて品詞ダグ付けを行った.リーダーの多くが会話文を多く含むフィクションストーリーであるため,品詞タガーでの品詞タグ付けの精度が低く,手作業での確認・精度の向上に引き続き取り組んだ.

今年度の多読学習プログラムは順調に実施され,次年度の検証実験の準備は順調に進んでいる.リーダーコーパスの作成には,手作業での入力となる部分があり予想以上の時間を要している.今年度は,リーダーコーパスのデータ化作業をさらに進めた.具体的な作業工程としては,入手したリーダーをスキャナで実際にスキャンし,PDF化,文字化を進め,後処理として,データ形式の統一,ファイルの統合,レベル別分類などを行い,タグ付けを行った.また,データ分析には,AntConc, AntWordProfiler, RANGE, Microsoft Word「読みやすさの評価」などのツールや,BNC,COCAなどの汎用コーパス,またBNC wordlist, The BNC/COCA word family lists, general service list, academic word list, COCA ngram listなどの語彙表を使って,リーダーの「難しさ」の要因を明らかにするための調査を行った.上記の調査の結果を元に実証実験の準備も行った.また,多読学習に他に組み込む可能性のあるリーダー・シリーズを検討した.学生に欠けているスキルを埋めることができる可能性のあるリーダーの一つは,成人英語話者の中でも難読者や識字レベルの低い英語話者向けリーダー(Easy Reade for Adults)で,健常な英語話者に向けて書かれているものよりは,容易に読めるように書かれている上に,これまで多読学習にGRと併用して用いてきたYouth Readerと呼ばれるネイティブスピーカー用児童書のように低年齢向けに書かれたリーダーよりもテーマが日本の大学生にも適していると思われる.このようなリーダーをGraded Reader (GR)と併用して読むことで,学習者向けに書かれたものだけでなく,「本物の英語」が読めるようになるための架け橋になるのではないかという結論に至った.以上の結果を踏まえて,多読学習ではGRに加えて,どのレベルで,どのようなリーダーがあれば,「難しさ」の克服に繋がり,さらにはネイティブスピーカー用の一般書への架け橋になるのかを明らかにするために,新規課題ではEasy Reade for Adultsを使った提案をすることとした.今後の研究の推進方策としては,以下の点を挙げる.・リーダーのデータ化を本格化させる.入手したリーダーをスキャナで実際にスキャンし,PDF化,文字化を進める(研究代表者・アルバイト学生).後処理として,データ形式の統一,ファイルの統合,レベル別分類などを行い,タグ付けを行う.・検証実験の実施:上記の調査の結果,学生の「難しさ」認識に繋がった可能性があると判断された文法項目,文の構造,表現などを,意図的に操作した文章を作成する.また,その文章を読んだ被験者の理解度を測る質問の作成,事後のアンケートも作成する.多読学習を一年間行った学生(約200名)を対象に,上記の理解度テストを作成する.実際にどの要素が理解を妨げているのか,統計的な分析を行う.・その他リーダーの選定:多読学習に他に組み込む可能性のあるリーダー・シリーズを見極め,それぞれ読み込むデータを決定する.
聾学校卒業後の就労実態に基づく聾重複障害者の個別移行支援計画の作成に関する研究

聾学校卒業後の就労実態に基づく聾重複障害者の個別移行支援計画の作成に関する検討として,本年度は,主として以下の5点について実施した。1点目として,聾学校高等部に在籍する知的障害を伴う生徒を対象に,進路指導主事の教員および保護者へのインタビュー,本人とのコミュニケーション,授業観察を行い,その上で,当該生徒を対象に作成された個別の指導計画および個別の教育支援計画についての検討を行った。2点目として,聾学校高等部卒業生で,社会福祉法人が経営する大学内の食堂で現場実習を行うようになった方を対象に,実際の作業の観察,現場責任者および保護者との面談を実施した。3点目として,群馬,埼玉,栃木,福島,宮城を対象に,聾重複障害児者の親の会や施設を対象に訪問調査した。4点目として,上記の事例検討や調査結果については,障害者の就労支援に関する関係者間で月一回開催されるミーティングの場で報告し,意見交換を行った。5点目として,各都道府県の聾重複児者の関連団体や施設に関するデータベースを作成した。これらの結果,明らかになったこととして,1)聾学校に在籍する重複障害児の場合,進路指導主事が知的障害等の専門性を有しているかどうか,そして知的障害者施設等の卒業後の関係機関と良好な関係が構築されているかどうかに大きな課題があること,2)一方で,特に県内に聾重複者のための施設がない場合,既存の知的障害者施設等の中で,コミュニケーションに困難があっても引き受けてくれる施設を探さざるを得なくなり,作業はできても精神的に孤立してしまうこと,3)それを防ぐためにも,コミュニケーション手段などについて明記された個別の教育支援計画等の移行支援に関する資料を,教員だけでなく,保護者を含めた関係者が共有しておくことが不可欠であることが示唆された。本研究では,以下の3点について明らかにした上で総合的に考察し,聾重複障害児のための個別移行支援計画のあり方について提言を行うことを目的とするものである。1)聾重複障害児の専門の施設を中心に,聾重複障害児への対応が良好な施設について,実地調査を行い,コミュニケーション方法の工夫など,聾重複障害者のニーズにあった福祉的就労の支援のあり方について明らかにする。2)聴覚障害者や知的障害者に配慮しつつ一般就労の場を提供しており,比較的障害者の定着率が良い特例子会社の実地調査を行い,聾重複障害者への就労につなげるために必要な条件について検討する。3)「移行支援」の視点から,聾学校高等部における重複障害児の個別の指導計画の作成状況について検討する。そこで本年度は,まずは聾重複者の卒業後の実態の把握に努めた。具体的には,1)聾重複者の入所施設,作業所,聾重複者がいる作業所での就労実態を把握するため,聾重複児者の家族会や施設への訪問調査(群馬県,宮城県,栃木県,北海道)を行うとともに,2)聾重複障害者の就労を主なテーマとする研究集会(栃木県,埼玉県)に参加し,意見交換を行った。聾重複障害者の場合,コミュニケーションの確立に困難さがあるため,施設職員により高い専門性が求められること,そして経験を積んだ職員はそうした専門性を発揮していること,その一方で,学校教育の中でコミュニケーション能力について十分に伸ばし切れていない結果として,施設職員への負担がより大きくなっている可能性が伺えた。また,聾重複障害者の施設では,自身が聾者である職員がいる場合が多く,コミュニケーションの確立において,彼らが果たす役割が大きいことも示唆された。本研究は、以下の3点について明らかにした上で総合的に考察し、聾重複障害児のための個別移行支援計画のあり方について提言を行うことを目的とするものである。1)聾重複障害児の専門の施設を中心に、聾重複障害児への対応が良好な施設について、実地調査を行い、コミュニケーション方法の工夫など、聾重複障害者のニーズにあった福祉的就労の支援のあり方について明らかにする。2)聴覚障害者や知的障害者に配慮しつつ一般就労の場を提供しており、比較的障害者の定着率が良い特例子会社の実地調査を行い、聾重複障害者への就労につなげるために必要な条件について検討する。3)「移行支援」の視点から、聾学校高等部における重複障害児の個別の指導計画の作成状況について検討する。本年度は、昨年度に引き続き、聾重複障害者の就労先の実態把握として、聾重複障害者に特化した施設の調査を行った。小規模作業所として、聾重複障害者共同作業所「なのはなの家」(福島県郡山市)、仙台市心身障害者通所援護施設そよかぜ広場の2箇所を訪問し、入所機能を備えた施設として、指定特定身体障害者授産施設「ふれあいの里・どんぐり」(埼玉県入間郡)、ろう重複障害者生活施設「たましろの郷」(東京都青梅市)の2箇所を訪問した。また、全国の聾重複障害者施設等の関係者との交流を深め、情報交換を図るため、第10回全国聴覚言語障害者福祉研究交流集会に参加し、第1分科会「障害の実態と施設実践」第1分散会「共通のことば、コミュニケーション保障を基盤とした集団づくり、生活づくり」において、共同研究者を担当した。一方、聾学校における進路指導の実情について、県内の聾重複障害児を持つ親の会の関係者へのインタビューを行い、情報収集を進めた。

聾学校卒業後の就労実態に基づく聾重複障害者の個別移行支援計画の作成に関する検討として,本年度は,主として以下の5点について実施した。1点目として,聾学校高等部に在籍する知的障害を伴う生徒を対象に,進路指導主事の教員および保護者へのインタビュー,本人とのコミュニケーション,授業観察を行い,その上で,当該生徒を対象に作成された個別の指導計画および個別の教育支援計画についての検討を行った。2点目として,聾学校高等部卒業生で,社会福祉法人が経営する大学内の食堂で現場実習を行うようになった方を対象に,実際の作業の観察,現場責任者および保護者との面談を実施した。3点目として,群馬,埼玉,栃木,福島,宮城を対象に,聾重複障害児者の親の会や施設を対象に訪問調査した。4点目として,上記の事例検討や調査結果については,障害者の就労支援に関する関係者間で月一回開催されるミーティングの場で報告し,意見交換を行った。5点目として,各都道府県の聾重複児者の関連団体や施設に関するデータベースを作成した。これらの結果,明らかになったこととして,1)聾学校に在籍する重複障害児の場合,進路指導主事が知的障害等の専門性を有しているかどうか,そして知的障害者施設等の卒業後の関係機関と良好な関係が構築されているかどうかに大きな課題があること,2)一方で,特に県内に聾重複者のための施設がない場合,既存の知的障害者施設等の中で,コミュニケーションに困難があっても引き受けてくれる施設を探さざるを得なくなり,作業はできても精神的に孤立してしまうこと,3)それを防ぐためにも,コミュニケーション手段などについて明記された個別の教育支援計画等の移行支援に関する資料を,教員だけでなく,保護者を含めた関係者が共有しておくことが不可欠であることが示唆された。
非連続的名詞句の情報構造に関する研究

本課題の今年度の実績は主に2点にまとめられる.1点目は名詞の修飾要素が名詞句から外置され非連続名詞句を形成する際の意味構造,情報構造を制約に基づく文法理論である語彙機能文法(Lexical Functional Grammar; LFG)において精緻に形式化し,その自然言語処理への応用も視野に入れ6月にサン・ディエゴで開催されたThe NorthAmerican Chapter of the Association for Computational Linguistics内のWorkshop on Discontinuous Structures in Natural Language Processingで発表を行った.ここでの発表内容な論文としてまとめProceedingsに所収されている.2点目は非連続的名詞句を構成する要素の中でも所謂遊離数量詞と呼ばれる数量詞が名詞句から外置される現象に関して,複数の言語のデータを基に非修飾名詞句が主題,遊離数量詞が評言内の焦点という情報構造を形成することを示し,数量詞が外置され得る統語上,情報構造上の制約をLFGで形式化した.この研究で提示するアプローチはこれまでの統語的な原理に基づく分析と異なり,動詞句左端に生起する数量詞と複他動詞構文や二次述語構文において動詞句内に生起する数量詞に統一的な説明を与えることができる.またフランス語やドイツ語に見られる遊離数量詞と非修飾名詞句の一致に関しても,意味構造のレベルで捉えられることを示した.この研究成果は7月にワルシャワで開催されたJoint 2016 Conference on Head-driven Phrase Structure Grammar and Lexical Functional Grammarにおいて成果発表を行い,論文はProceedingsに所収される.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究実績は主に2点である.1点目は研究分担者(外国人特別研究員)が行ったこれまで非連続的名詞句の研究を拡張し,意味構造,情報構造を中心に自然言語処理への応用も視野にいれながら研究をまとめ,the NorthAmerican Chapter of the Association for ComputationalLinguisticsのワークショップに採択され,2016年6月に研究発表を行う.また本研究は論文にもまとめ,Proceedingsに投稿済みで,出版予定である.2点目は,研究代表者と研究分担者が共同で行った数量詞遊離に関する研究である.数量詞は典型的には名詞句内に生起し,主要部名詞を修飾するが,多くの言語において名詞句から外置されうることが知られている.外置に関する制約を句構造,意味構造,情報構造に課すことで,通言語的な説明を試みた.本研究はJoint 2016ConferenceonProceedingsに論文として所収される見込みである.なお,特別研究員の来日が11月末であり,研究開始が12月始めであったことから,研究期間は実質的には3ヶ月程度であり,基本的は次年度に成果が出るよう土台となる研究を中心に行ったことを付記しておく.当初の研究計画および研究実績の概要にも記載した通り,本年度は研究期間が3ヶ月程度と短く,主に次年度に向けての下地を作り,一定程度成果の出ている研究に関して国際学会に応募することを目的としていた.国際学会に2件採択されており,その目的は達成されていると判断できる.また,文献を入手し,先行研究をまとめ,新たな提案への理論的枠組みの整理も同時並行して進めており,次年度の研究の土台は充分にできあがったとみなすことができる.本課題の今年度の実績は主に2点にまとめられる.1点目は名詞の修飾要素が名詞句から外置され非連続名詞句を形成する際の意味構造,情報構造を制約に基づく文法理論である語彙機能文法(Lexical Functional Grammar; LFG)において精緻に形式化し,その自然言語処理への応用も視野に入れ6月にサン・ディエゴで開催されたThe NorthAmerican Chapter of the Association for Computational Linguistics内のWorkshop on Discontinuous Structures in Natural Language Processingで発表を行った.ここでの発表内容な論文としてまとめProceedingsに所収されている.2点目は非連続的名詞句を構成する要素の中でも所謂遊離数量詞と呼ばれる数量詞が名詞句から外置される現象に関して,複数の言語のデータを基に非修飾名詞句が主題,遊離数量詞が評言内の焦点という情報構造を形成することを示し,数量詞が外置され得る統語上,情報構造上の制約をLFGで形式化した.この研究で提示するアプローチはこれまでの統語的な原理に基づく分析と異なり,動詞句左端に生起する数量詞と複他動詞構文や二次述語構文において動詞句内に生起する数量詞に統一的な説明を与えることができる.またフランス語やドイツ語に見られる遊離数量詞と非修飾名詞句の一致に関しても,意味構造のレベルで捉えられることを示した.この研究成果は7月にワルシャワで開催されたJoint 2016 Conference on Head-driven Phrase Structure Grammar and Lexical Functional Grammarにおいて成果発表を行い,論文はProceedingsに所収される.すでに国際学会で採択済みの2件の研究に関しては,研究発表とともに同分野研究者からのフィードバックを得て,適宜分析・提案の発展と修正を行う.これら2件の発表以降は,それまでの研究を論文として取りまとめる作業にとりかかる.数量詞遊離と情報構造の形式化,および一致現象との関係は,分析対象とする言語も広範に渡るため,比較的大部な研究としてまとめる必要がある.この研究は理論的・数理的な研究であり,Natural Language and Linguistic

TheoryやJournal of Linguisticsなど理論系を主に取り扱うジャーナルへの投稿を目指す.また,研究課題の基本方針は語彙機能文法による理論的な研究に焦点を当てているが,対照言語学,言語類型論に基づく記述を中心とした別の角度からの研究としてまとめる可能性も検討する.こちらは記述的研究を主体としたLanguageやどちらの研究に関しても進捗状況に応じて,研究の重点の置き方を検討し,限られた研究期間内で相応の効果が出るよう進めていく.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
金融危機の発生メカニズムと経済政策

本研究課題では、銀行論のミクロ経済モデルを用いて、金融危機の発生メカニズムおよびその経済政策に関するマクロ経済分析をおこなった。特に、本研究課題では、マチュリティ・ミスマッチと銀行部門が直面する金融危機のリスクを明示的に導入する銀行論のミクロ経済モデルを用いた。いくつかの論文ではマクロ経済的要因や銀行部門における金銭的外部性が金融危機の発生確率におよぼす含意を提供し、また金融危機の発生確率を低下させるための経済政策について議論している。平成25年度の研究では、前年度の「今後の研究の推進方策」で報告した予定に沿って、2つ目の研究課題である、金融危機に対する最適マクロ・プルーデンス政策とベイルアウト政策の比較に関する論文“Managing financial crises: Lean or clean?"をいくつかの国内外の学会やセミナーで報告した。上記の論文を発表したところ、学会参加者から有益なコメント・アドバイスをもらうことができた。その結果、論文の内容の精査し、分析そのものを大幅に変更した後、事実上ほとんど別の論文とも言える論文として書き改めることになった。この論文は、“Prudential capital controls or bailouts?The impact of different collateralconstraint assumptions"というタイトルとして書き直し、2014年度のCAMA Working paper seriesに公表している。最後に、研究代表者の研究計画遂行にあたり、海外の研究機関で多くの研究者からアドバイスを受けた。その際、多くの研究者からのディスカッションを通じてアイデアが生まれ、本研究課題とは多少異なるテーマではあるが、論文を執筆する機会があった。この論文は、“Real exchange ratedynamics in sticky wage models"というタイトルで査読付き学術雑誌に投稿し、掲載が許可された。平成24年度は、もっとも基礎となる金融危機の発生メカニズムはどんなものか、という最初の課題に取り組んだ。具体的には、すでに公表していた論文、“Bank Overleverage and Macroeconomic Fragility"(共著)に多数の新しい分析を加えて、京都大学経済学研究科附属プロジェクトセンターのディスカッションペーパーに再公表した。この論文では、経済政策の観点から、銀行資本規制が金融危機発生確率をどの程度低下させることができるのか、2007ー08年の金融危機以前に先進国で観察された低金利政策は金融危機の発生確率を高めた可能性があること等を明らかにした。次に、これまでの金融危機に関する経済モデルの研究成果と当科研における研究成果の違い等を明らかにするため、日本語でのサーベイ論文を執筆した。この論文は、「銀行理論と金融危機ーマクロ経済学の視点から」として雑誌『金融研究』にまとめている。最後に、2つ目の研究課題として、金融危機に対する最適なマクロ・プルーデンス政策(経済危機を予防、ないしは緩和する政策)とベイルアウト政策(経済危機発生後に経済を改善させる政策)の比較を行った。この論文は、“Managing FinancialCrises: Lean or Clean" (共著)として、日本銀行金融研究所のディスカッションペーパーシリーズで公表している。この論文では、既存の(銀行部門を含まない)金融危機のモデルを用いて、マクロ・プルーデンス政策とベイルアウト政策の比較を行った。具体的には、どのような状況でこれらの政策が経済にとって望ましいのかを明らかにした。理論的には、マクロ・プルーデンス政策対比、ベイルアウト政策はより望ましいパフォーマンスを示すことができるものの、現実的な観点からは必ずしも良好なパフォーマンスを示すとは限らないことを明らかにした。最終年度である平成26年度は、2つの査読付きの国際学会で2本の論文を発表した。この2本の論文のうち“The safer, the riskier : a model of financial instability and bank leverage"(論文1)については、査読付き学術雑誌からの修正・再提出の要求があったため、これを最優先事項として、論文を再投稿し、現在、編集者からの回答を待っている段階である。論文の修正については、基本的結論(流動性の需要が弱いと予想され、銀行部門にとって流動性の枯渇をもたらしにくい安全な環境下では、銀行のリスクテイク活動が活発になるため、かえって金融危機の発生確率が高まる)には変更はないが、(1)リーマンショック以前において、実際に銀行部門が安全な環境下にあったのかをデータによって裏付けること、(2)銀行預金以外の手段が利用可能な状況下でも同様の結果が得られるのかなど、議論の補強を行った。なお、修正・再提出された論文については、代表者の所属する京都大学大学院経済学研究科の付属プロジェクトセンターのディスカッションペーパーシリーズに修正稿として再公表した。もう1本の論文、“Prudential capital controls or bailouts?The impact of different collateralconstraint assumptions"(論文2)については、国際学会での発表後、韓国のシンポジウムから講演依頼をうけ、発表した。当該論文については、海外からの研究者のアドバイスを受け、論文の結果をさらに強固にするため、これまでの離散時間にもとづく分析に加え、連続時間による分析を追加するなど、より詳細な追加分析をおこなった。追加分析を含めた論文は、論文1と同じくプロジェクトセンターのディスカッションペーパーシリーズに修正稿として再公表した。経済学引き続き、研究計画に沿って研究を遂行する。研究成果の公表については、とくに"Managing FinancialCrises: Lean or Clean?"について、いくつかの国内外の学会やセミナーで報告を行う。

現段階で予定されているものとしては、4月に開催されるオーストラリア国立大学での18th Australasian Macroeconomic Workshopで報告、追ってニュージーランドに渡航し、ビクトリア大学ウェリントン、およびニュージーランド中央銀行にて、研究報告を行う。さらに、韓国で行われる国際学会にも研究報告を行う予定。これらの学会で得たコメントをもとに、上記論文の修正、かつ新しい研究の推進を進める。なお、"Bank overleverage and Macroecomic Fragility"については、学術雑誌への掲載許可まで達していないため、状況に応じて論文の改訂・再編集の作業も随時進める必要がある。当該研究の共同研究者(日本銀行)の一人が異動となり、京都ー東京の打ち合わせが予定よりも1回分少なくなってしまったため、使用計画に遅れがあったが、適宜、打ち合わせ回数を増やすことにより、対応する。
イベント発現時間が正確に特定できない場合の臨床試験のデザインに関する統計学的研究

イベント発現までの時間が正確に特定できず区間打ち切りデータとして得られる場合に従来用いられている解析方法、即ち観察打切り区間に対してある1つの(代表となる)時点をあたかもその時点にイベントが起こったかのように扱う1点代入法や、予備研究においてわかったZaoの方法が誤った評価結果を出す現象について詳細な分析を行った結果をまとめ、国際学会で発表した。Zaoの検定方法について、不合理な点の改良を検討し、改良した検定統計量の合理性を評価した。その過程で汎用ソフトRも利用し、パッケージ(IntCox)自体の挙動の不安定さが発覚した。これを救済する方法を検討し結果をまとめ、国際学会で発表する予定である。有効で安全な最適な治療方法を確立するためには、その有効性・安全性を確認する信頼性の高い臨床試験の開発が必須である。そのためこれまで、治療方法の有効性と安全性を同時に精度よく評価する検定方法を開発してきた。そこでは、検査によってイベント発現時間が特定できると仮定された。しかし通常の臨床試験では、イベント発現時間は正確に特定できないで、いつからいつまでの間という区間打ち切りデータとして与えられる場合も多い。そこで本研究では、イベント発現の区間打切りデータに基づいて、有効性と安全性のバランスを勘案した信頼性の高い臨床試験の評価方法を確立する。平成24年度は、1.従来用いられている、観察打切り区間に対してある1つの(代表となる)時点をあたかもその時点にイベントが起こったかのように扱う1点代入法や、予備研究においてわかったZaoの方法が誤った評価結果を出す現象について詳細な分析を行った結果をまとめ、国際学会で発表した。2.ログランク検定及び比例ハザードモデルを用いた解析方法の考え方を考慮にいれて、区間打切りデータを用いるZaoの検定方法について、不合理な点の改良を検討し、改良した検定統計量の合理性を評価した。3.がんの臨床試験において、新しく提唱されているバイオマーカーを用いた臨床試験デザインと評価項目、評価方法などについての最新情報を、文献や医学系の国内学会などで調査した。予備研究において、区間打切りデータに基づいて治療方法の有効性・安全性を評価する従来の検定法では、評価結果の信頼性に重大な疑問点があることが判明した。平成24年度までに、従来用いられている、観察打切り区間に対してある1つの(代表となる)時点をあたかもその時点にイベントが起こったかのように扱う1点代入法や、予備研究においてわかったZaoの方法が誤った評価結果を出す現象について詳細な分析を行った結果をまとめ、国際学会で発表した。区間打切りデータを用いるZaoの検定方法について、不合理な点の改良を検討し、改良した検定統計量の合理性を評価した。平成25年度は、Zaoの検定方法について、不合理な点の改良を更に進めた。その過程で、汎用ソフトRも利用し、Rのパッケージ自体の挙動の不安定さが発覚し、これを救済する方法を検討した。結果をまとめ、国際学会で発表する予定である。また、臨床試験の医療経済的側面からの評価を考え、汎用されている「看護必要度」を利用した重症期間を取り入れることに着目した。重症期間は区間打切りデータとなる。疾患によって重症か否かの観測間隔を変えて記録を簡素化することが可能であると考えられるので、重症期間の現状について調査検討を行った。平成23年度は、1.従来用いられている、観察打切り区間に対してある1つの(代表となる)時点をあたかもその時点にイベントが起こったかのように扱う1点代入法や、予備研究においてわかったZaoの方法が誤った評価結果を出す現象について詳細な分析を行った。

観察打切り区間を用いて解析を行うZao以外の検定方法として、比例ハザードモデルおよびそれに関連するモデルを用いた方法について調査を行った。2.がんの治療において、抗がん剤の投与サイクル、放射線治療サイクルや検査時点などについての最新情報を、文献や医学系の国内学会などで調査した。3.実際の抗がん剤や手術の最新の治療計画における投与サイクルや検査時点などに関して起こりうる複雑な臨床試験環境が評価結果に及ぼす影響を調べるため、比較する治療方法の間で検査時点が異なる場合について調査した。これらの調査結果をもとに1点代入法およびZaoの検定方法、比例ハザードモデルを用いた方法についてのsimulationデザインおよび解析プログラムの検討を行った。1点代入法およびZaoの検定方法については比較する治療方法の間で検査時点が同じ場合および異なる場合について解析プログラムがほぼできあがった。従来用いられている、観察打切り区間に対してある1つの(代表となる)時点をあたかもその時点にイベントが起こったかのように扱う1点代入法や、予備研究においてわかったZaoの方法が誤った評価結果を出す現象について詳細な分析を行った結果をまとめ、国際学会で発表した。ログランク検定及び比例ハザードモデルを用いた解析方法の考え方を考慮にいれて、区間打切りデータを用いるZaoの検定方法について、不合理な点の改良を検討し、その検定統計量の合理性を評価した。観察打切り区間を用いて解析を行うZao以外の検定方法として、観察打切り区間を用いて比例ハザードモデルおよびそれに関連するモデルを用いた方法を検討した。比例ハザードモデルは比較試験において応答に影響を与える要因を調整したり、観察研究において要因効果を検討するときなどに汎用され、応用の範囲が広い。この理論による解析プログラムは現在開発中である。本年度、比例ハザードモデルを用いた解析方法の考え方を考慮にいれて、区間打切りデータを用いるZaoの検定方法について、不合理な点の改良を検討し、改良した検定統計量の合理性を評価したところ、これまで検討した方法では顕著な改善が見られないことが判明した。そこで来年度は、これまでの検討結果に基づいて、ログランク検定及び比例ハザードモデルを用いた解析方法の考え方を考慮にいれつつ新たな方法を考案し、その解析プログラムを作成する。それを用いて、区間打切りデータを用いるZaoの検定方法について、不合理な点の改良を更に進める。Zaoの検定方法を改良した検定統計量の合理性の検討と改良を実施し、考案した方法に基づく解析プログラムを開発する。また、解析データの取り扱い方法について検討を行う。この分野の発展は非常に早いので、応用に関連する治療領域や関連する解析方法・試験デザインについての最新の情報は継続的に収集・意見交換することとし、デザインや検定方法の改良に反映させる。また、本研究のこれまでの結果について学会報告などを行う。観察打切り区間を用いて比例ハザードモデルを用いた解析方法の理論に基づく解析プログラムを作成する。
大腸がん自然転移・再発モデルの開発による悪性化進展機構の研究

最近のゲノム解析により、大腸がん悪性化に関与するドライバー遺伝子が明らかにされている。これらの遺伝子変異の組み合わせによる大腸がんの悪性化進展の制御機構について、5種類の遺伝子(Apc, Kras, Tgfbr2, Trp53, Fbxw7)に着目し、マウスモデルを用いた解析と、マウス腸管腫瘍組織由来オルガノイドを用いた解析を実施した。平成28年度までにApc遺伝子に加えてTgfbr2またはTrp53変異により粘膜下浸潤が誘導され、さらにKras変異が加わることで上皮間葉転換(EMT)様の組織像を呈して脈管浸潤が誘導されることを明らかにした。平成29年度は、様々な組み合わせのマウス腸管腫瘍から樹立したオルガノイドを免疫不全マウスの脾臓に移植し、肝臓への転移について解析した。その結果、Apc/Kras/Tgfbr2およびApc/Kras/Trp53を含む変異を有する腫瘍オルガノイドで肝転移が認められ、この組み合わせが血管内を循環する腫瘍細胞の転移巣形成に重要であることを明らかにした。さらに、Fbxw7変異は、ApcとKras変異との組み合わせにより、浸潤能は誘導しないがEMT様の悪性化をがん細胞で誘導し、腫瘍構造も絨毛型に大きく変化させることを明らかにした。重要なことに、粘膜下浸潤した腫瘍組織や肝臓転移巣では、間質の顕著な線維化という特徴的組織像が見られた。最近の報告では間質の線維化ががんの悪性化を誘導することが示されている。興味深いことに、Apc/Kras変異のマウス腫瘍は浸潤能を獲得しないために良性腫瘍の状態で維持されるが、Apc/Kras腫瘍オルガノイドを人為的に腸管粘膜下に移植すると、間質増生をともなう粘膜下浸潤がんが形成された。以上の結果から、ドライバー遺伝子の蓄積と間質反応の誘導が大腸がんの転移などの悪性化を誘導する可能性が考えられた。29年度が最終年度であるため、記入しない。ゲノム解析により、大腸がん発生および悪性化に関与する遺伝子変異が明らかにされており、その中でも高頻度に変異が認められる遺伝子として、4種類のドライバー遺伝子(APC、K-Ras、TGFBR2、p53)に着目した研究を推進している。本研究では、これらの遺伝子に複合的に変異を持つマウスモデルを作製し、大腸がんの自然転移・再発モデルを開発し、遺伝子変異とがん微小環境の相互作用による大腸がんの転移・再発機構の解明を目的として推進している。平成27年度の研究は、Apc/p53の複合変異マウスの解析、およびApc/K-Ras/p53とApc/K-ras/Tgfbr2複合変異マウスの作製を実施した。最近の報告では、ミスセンス変異型のp53が新たに発がん促進機能を獲得することが示されているため、本研究でもp53遺伝子欠損モデルと同時に、ヒト大腸がんで認められるR270H変異型のp53遺伝子変異モデルの双方を用いて解析した。興味深いことに、Apc p53(R270H)複合マウスでは顕著に浸潤性腸癌の発生頻度が高くなり、生存期間の有意な短縮が認められた。また、腫瘍細胞をマトリゲル中で3次元培養して形成さえるオルガノイドの形態も、p53(R270H)変異により顕著に腺管形成が亢進して浸潤能力も促進された。オルガノイドを用いたRNAシークエンスによる遺伝子発現解析は現在進行中であり、p53(R270H)変異は300以上の遺伝子の発現上昇を誘導する可能性が得られている。以上の変化はp53を欠損した腫瘍細胞では見られなかった。また、他の遺伝子型マウスへのタモキシフェン投与実験を開始し、平成28年度に腸管腫瘍の悪性度、転移再発の有無、およびオルガノイドを用いた、腫瘍細胞の生物学的な解析を推進する。本研究課題では、複数のドライバー遺伝子変異の蓄積による、腫瘍細胞の形質変化を解明することを計画しているが、平成27年度の研究により、Apc/p53複合変異モデルにおける悪性化機構について、以下の変異p53に起因した新しい組織変化を明らかにすることが出来た。がん抑制遺伝子と考えられているp53だが、ミスセンス変異を起こしたp53によるGain-of-functionが発がん促進に作用することが指摘されている。本研究では、R270H変異により腸管腫瘍が間質増生をともなって浸潤性に悪性化すること、および腫瘍組織を3次元培養した際に腺管構造形成が誘導されるなど顕著な形態変化により浸潤性が高くなることなどを初めて明らかにした。今後の発現解析により、これらの変化を誘導する分子機構の解明が期待される。また、平成28年度以降に解析を推進するための、3遺伝子複合変異マウスはすでに作製し、解析の準備が整っている。がんゲノム解析により、大腸がんの発生および悪性化進展を誘導する遺伝子変異が明らかにされており、その中でも高頻度に変異が認められる遺伝子の中から、4種類のドライバー遺伝子(Apc、K-ras、Tgfbr2、Trp53)に着目した研究を推進している。本研究の目的は、ドライバー遺伝子変異とがん微小環境の相互作用による、大腸がんの転移・再発機構の解明であり、そのためにこれらの遺伝子に複合的に変異を導入した大腸がんの自然転移・再発モデルを開発し、研究を推進している。

平成28年度は、Apc/Trp53複合変異のマウス腫瘍の解析を中心に実施し、Trp53(R270H)型変異が腸管腫瘍の浸潤を誘導すること、また腫瘍細胞をマトリゲル中で3次元培養した際に複雑な腺管構造を形成して浸潤能を獲得すること、そしてヒト大腸がん組織でも、コドン273近傍の変異は異常な腺管構造と相関することを明らかにした。さらに、Apc/Trp53複合変異腸管腫瘍細胞のRNAシークエンスによる発現解析により、350個のTrp53変異に特異的な発現誘導遺伝子群を特定した。これらの遺伝子プロファイルを用いてパスウェイ解析を実施した結果、自然免疫反応と炎症反応に関与するシグナル経路の有意な活性化が確認され、Trp53遺伝子変異は大腸がん組織に炎症性微小環境の形成誘導にも関与することが明らかになった。また、各モデルの交配により、Apc/K-ras/Tgfbr2、Apc/K-ras/Trp53の遺伝子型マウスを得た。これらのマウスへのタモキシフェン投与実験を行い、Apc変異によるWntシグナル活性化とTrp53またはTgfbr2変異の組み合わせが、原発巣の粘膜下浸潤を誘導することを明らかにした。今後、これらの複合マウスモデルのオルガノイド形成と、移植による転移実験を実施する。本研究課題は、大腸がん発生と悪性化に関与が推測される複数のドライバー遺伝子変異と微小環境の相互作用による、悪性化誘導機構を解明することを計画している。平成28年度までの研究により、Apc/Trp53複合変異モデルにおける粘膜下浸潤等の悪性化誘導機構を個体レベルで詳細に解析し、がん抑制遺伝子として知られるTrp53の変異が、実際には新たに獲得した機能(gain-of-function)によって多くの遺伝子発現を誘導し、それが悪性化形質獲得に関与する可能性を明らかにすることが出来た。また、Apc遺伝子変異によるWntシグナル活性化に起因して形成される良性腫瘍は、TGF-βシグナルの遮断、あるいはTrp53遺伝子の活性化変異のどちらかが加わることで、腸管腫瘍の粘膜下浸潤が誘導されることを個体レベルで明らかにした。さらに、研究計画にしたがってApc、K-ras、Tgfbr2、Trp53の4つの遺伝子変異を有する複合マウスモデルの作製に成功しており、今後は3つまたは4つのドライバー遺伝子変異を有するモデルの原発巣腫瘍と、オルガノイドの移植による転移形成における、遺伝子変異と微小環境の相互作用について研究を推進する。最近のゲノム解析により、大腸がん悪性化に関与するドライバー遺伝子が明らかにされている。これらの遺伝子変異の組み合わせによる大腸がんの悪性化進展の制御機構について、5種類の遺伝子(Apc, Kras, Tgfbr2, Trp53, Fbxw7)に着目し、マウスモデルを用いた解析と、マウス腸管腫瘍組織由来オルガノイドを用いた解析を実施した。平成28年度までにApc遺伝子に加えてTgfbr2またはTrp53変異により粘膜下浸潤が誘導され、さらにKras変異が加わることで上皮間葉転換(EMT)様の組織像を呈して脈管浸潤が誘導されることを明らかにした。平成29年度は、様々な組み合わせのマウス腸管腫瘍から樹立したオルガノイドを免疫不全マウスの脾臓に移植し、肝臓への転移について解析した。その結果、Apc/Kras/Tgfbr2およびApc/Kras/Trp53を含む変異を有する腫瘍オルガノイドで肝転移が認められ、この組み合わせが血管内を循環する腫瘍細胞の転移巣形成に重要であることを明らかにした。
太陽光エネルギー変換材料の高効率製造プロセスの開発

太陽電池用Si(SOG-Si)製造プロセスの開発を目的とし,溶融Si中不純物の熱力学データの測定ならびに溶融Si中の不純物除去に関する研究を行い,以下の知見を得た。1.溶融Si中のB,Al,Ca,O,Nの熱力学データの測定:購入した縦型管状炉を用い1723,1773KでSi/固体間平衡,Si/スラグ間平衡,Si/気体間平衡を利用した化学平衡法により,Si-B-N,Si-Al-O,Si-CaO系の熱力学データ(不純物に関する活量係数,相互作用係数)を測定した。なお,雰囲気制御には購入した希ガス精製装置およびマスフローメータを用いた。2.真空溶解法によるCa,P,Alの蒸発除去:高周波誘導炉を用い1773KにおいてSiの真空溶解実験を行った。1.で決定したSi中不純物の熱力学データを用いた除去限界の検討と本実験結果から,SOG-Siレベルまで精製するためには,電子ビームを用いて浴温度を高温にする必要があることが分かった。3.B,Pのスラグ/溶融Si間平衡分配比の実測:1773K,不活性ガス雰囲気下で,次式で定義されるスラグ/溶融Si間のB,Pの平衡分配比を測定した。不純物Xの平衡分配比,L_x≡(スラグ中Xの質量%濃度)/[Si中Xの質量%濃度](2)酸素分圧を非常に低い条件下でのCaO飽和CaO-CaF_2スラグ/溶融Si間のPの分配比は非常に高い値となった。4.CaO系スラグ添加・酸化性ガス吹き込み(インジェクション)法によるB除去:1773KでSiを融解し,高塩基性CaO系スラグを添加して,酸化性ガスを浴内に吹き込む脱B実験を行った。その結果,最大85%のBを除去することができ,本法を発展させた「酸素・スラグ同時インジェクション法」がB除去に有効であることが分かった。当初の計画通り,本年度は,太陽電池用Si製造プロセスの開発を目的とし,溶融Si中の不純物成分(B,Al,Ca,酸素,窒素)の熱力学データを化学平衡法により測定した。1. Si-B-N系の熱力学データの測定:購入した縦型管状炉を用い1723Kあるいは1773KでSiを加熱溶解し,同じく購入した希ガス精製装置およびマスフローメータにて雰囲気の窒素分圧を制御してBNおよびSi_3N_4焼結体と平衡させる実験を行った。この平衡実験により,溶融Si中のBおよび窒素の活量係数をはじめとした熱力学データならびにB-窒素間の相互作用係数を決定した。2. Si-Al-O系の熱力学データの測定:前述の購入した設備備品を用いて,1773K,不活性雰囲気下で,溶融Si/SiO_2,溶融Si/Al_2O_3/Al_6Si_2O_<13>および溶融Si/SiO_2/Al_6Si_2O_<13>間の2相あるいは3相平衡実験を行って,溶融Si中のAlおよび酸素の活量係数をはじめとした熱力学データならびにAl-酸素間の相互作用係数を決定した。3. Si-Ca-O系の熱力学データの測定:前述の購入した設備備品を用いて,1773K,不活性雰囲気下において,以下の2つのCaOに関する平衡実験を行った。

3-1. CaS坩堝を作製し,この自作の坩堝を用いてCaS/CaO-SiO_2系スラグ/溶融Cu間3相平衡実験を行い,本系スラグの成分活量とCaOの標準生成自由エネルギーを決定した。3-2. CaO-SiO_2系スラグ/溶融Si間2相平衡実験を行い,この実験結果と3-1.により得られたCaOに関する熱力学データを組み合わせて,溶融Si中のCaの活量係数ならびにCa-酸素間の相互作用係数を決定した。当初の計画通り,本年度は太陽電池用Si(SOG-Si)製造プロセスの開発を目的とし,以下の溶融Si中の不純物除去に関する研究を行った。また,前年度の研究にて得られたSi-Ca-O系の熱力学データに関する研究成果を学術雑誌へ論文として発表した。1.真空溶解法によるCa,P,Alの蒸発除去:高周波誘導炉を用い1773KでSiの真空溶解実験を行った。前年度測定したSi中の不純物の熱力学データを用いた除去限界の検討と本実験結果から,SOG-Siレベルまで精製するためには,電子ビームを用いて浴温度を高温にする必要があることが分かった。2.BとPのスラグ/溶融Si間平衡分配比の測定:1773K,不活性ガス雰囲気下で,次式で定義されるスラグ/溶融Si間のB,Pの平衡分配比を測定した。(不純物Xの平衡分配比)=(スラグ中Xの質量%濃度)/[Si中Xの質量%濃度](1)SiO_2飽和NaO_<0.5>-CaO-SiO_2スラグ/溶融Si間のBの分配比については大きな値が得られなかった。これは,スラグ/溶融Si間の分配反応が平衡に達するとBの除去がより促進される高塩基度・高酸素分圧の条件にはなり得ないためである。(2)酸素分圧を非常に低い条件下でのCaO飽和CaO-CaF_2スラグ/溶融Si間のPの分配比は非常に高い値となった。3.CaO系スラグ添加・酸化性ガス吹き込み法によるBの除去:2.の(1)の結果から,局所的に高塩基度・高酸素分圧を実現しBをスラグへ吸収させる「酸素・スラグ同時インジェクション法」が脱Bに最適であると判断した。この処理法の装置設計・条件等の把握に必要な基礎データを蓄積するため,1773KでSiを融解して,高塩基性CaO系スラグを添加し,酸化性ガスを浴内に吹き込む脱B実験を行った。その結果,最大85%のBを除去でき,先述した同時インジェクション法がB除去に有効であることが分かった。
逃避運動の生成と学習の神経機構

硬骨魚(キンギョ,ゼブラフィッシュ)の後脳に存在する網様体脊髄路(RS)ニューロンは,吻尾軸方向に分節を形成し,しかも同じ形態学的特徴をもつ相同ニューロンが隣接する分節に繰り返される特徴を持つ.分節構造に基づいて配置されたニューロンが相互にどのような結合をして機能的な回路を形成し,運動制御にどのような役割を果たすかを調べた.1.キンギョの後脳第4分節(r4)に左右一対あってRSニューロンの中で最大の大きさを持つマウスナー(M)細胞とr5およびr6のRSニューロンから細胞内同時記録を行い,M細胞からこれらのRSニューロンへニューロンタイプに対応した機能的な結合があることを見出した.すなわち,後脳の背側に存在するMiD細胞へは同側のM細胞から抑制性結合が存在し,腹側に存在するMiV細胞へは強い興奮性結合が存在する.また,反対側のM細胞からは両側のRSニューロンに興奮性結合があることも見出された.2.頭部を固定したゼブラフィッシュの耳胞に水流刺激を与えて逃避運動を誘発し,尾の運動を高速ディジタルカメラで計測すると同時に,RSニューロンの活動を共焦点レーザ顕微鏡でカルシウムイメージングするシステム開発し,逃避運動中のRSニューロン活動を観察した.これまで言われていたように早い逃避運動はM細胞の活動を伴うことが確認された.一方,わずかに5ミリ秒遅れて始まるものの,同じような逃避運動がM細胞の活動を伴わずに現れることも見出された.3.レーザ光を局所照射してM細胞を破壊すると早い逃避運動は完全に消失したが,それでもなお潜時の長い逃避運動が誘発された.2の結果と合わせて,逃避運動回路の多重性が示唆された.4.M細胞以外にはr6に左右一対存在するMiD3cm細胞が,逃避運動中に活動することが示された.とくに刺激と反対側のMiD3cmには連続発火を反映するカルシウム応答が観察され,逃避運動の後半部の制御に寄与する可能性が示唆された.魚が外敵からすばやく逃げる逃避運動は,後脳(延髄)に左右一対存在する巨大なマウスナー(M)細胞によってトリガーされる.硬骨魚のM細胞は単発の活動電位を発生し行動と1:1に対応する.しかし単純に見える逃避運動も刺激の位置によって異なる体の屈曲を示し,これはM細胞の活動だけでは説明できない.「M細胞だけではコードできない出力信号が,M細胞と相同の網様体脊髄路(RS)ニューロンによって発現されているのではないか」という作業仮説のもとで,相同RSニューロンの電気特性・入力特性と相互結合をキンギョとゼブラフィッシュを用いて電気生理学的に調べた.硬骨魚の後脳は7つの分節(セグメント)から成り立ち,類似した形態をもつRSニューロン群が隣接する分節に繰り返して現れる.第4分節のM細胞と相同のRSニューロンは隣接する第5-6分節に存在する.M細胞は発達初期(孵化時)に獲得された膜特性と強力な反回性抑制により単発の活動電位のみ発生する.一方,第5分節と第6分節に3種ずつ存在するRSニューロンはどれも脱分極量に対応したバースト放電を示した.また,M細胞とこれらのRSニューロンは感覚神経(聴神経,側線神経)からそれぞれ異なる様式で入力を受けていた.さらにM細胞から第5-6分節のRSニューロンへ,一方向でしかも相同性に準じた機能結合が明らかにされた.腹側にあるMiV2,MiV3へはM細胞から強い興奮性結合,背側のMiD2c,MiD3c,MiD2i,MiD3iへは主に抑制性の結合であった.このように隣接する分節に存在するRSニューロンには分節間および分節内での機能分化が見出され,それらのRSニューロンがM細胞と機能的結合をつくることによって,俊敏で方向性をもった逃避運動が達成されると考えられる.魚が外敵からすばやく逃げる逃避運動は,後脳(延髄)に左右一対存在する巨大なマウスナー(M)細胞によってトリガーされる.硬骨魚のM細胞は単発の活動電位を発生し魚の逃避運動と1:1に対応する.M細胞の活動は,3つの抑制性回路によって制御されている.反回性抑制(recurrent inhibition)回路は,M細胞の発火によってトリガーされ,M細胞自身を強く抑制する.同時に反対側のM細胞も相反性(reciprocal inhibition)回路によって,強く抑圧される.M細胞に興奮性シナプス入力を与える聴神経は,グリシン作動性の介在ニューロンを介して2シナプス性に両側のM細胞を抑制し,M細胞の発火の閾値を制御する.本年度は,無傷の生体内でこれらの抑制性局所回路がどのように働くかを,光学的に計測することを目的とした.本研究では,体が透明なゼブラフィッシュの稚魚を用い,カルシウム蛍光指示薬(Calcium Green-1 Dextran)でラベルしたM細胞の活動電位に伴う細胞内カルシウム濃度上昇を共焦点レーザ顕微鏡で蛍光測定した.活動電位に伴う蛍光変化は約60%で,加算処理をせず最小2ミリ秒の時間分解能で観察できた.M細胞では抑制性シナプス入力によって活動電位が短絡(シャント)されることに着目し,短絡した活動電位に対応する蛍光変化からM細胞の3つの抑制性シナプス応答を可視化することに成功した.光学計測の結果は,パッチクランプ法によって得られた抑制性シナプス電流の解析で確かめられた.本研究成果は生体内で抑制性シナプス応答を可視化した初めての例であり,その内容をJ.Neuroscience誌に発表した.