hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光散乱によるスピンパイエルス系銅酸化物の磁気励起の研究

1.CuGeO_3の準弾性光散乱スピンのエネルギーの揺らぎから来る準弾性散乱をスピンパイエルス移転以上で観測した。その積分強度より、磁気比熱の温度変化を求め、第二最隣接交換相互作用を取り入れた一次元量子スピンモデルと比較検討した。半値幅より磁気揺らぎの相関長の温度依存性を得た。格子の倍周期化よりラマン活性になる、折り返しフォノンを調べ、ドープ濃度を薄い範囲で増やすと、スピンパイエルス転移が抑制され、格子変位の大きさが低下する事が分かった。新たに低温で現れる反強磁性相でも、折り返しフォノンが観測でき、この相でも超格子構造が存在することを確認した。ドープした試料で、選択則の破れから、磁気ギャップモードの一次ラマン散乱を観測した。ドープ量が増えると、そのエネルギーは減少し、半値幅が増大した。2つの磁気励起よる束縛状態からの二次ラマンピークは、ドープ量を増やすと共鳴状態になり、急速に消失する。この事は、主に磁気励起の寿命が短くなるためと理解し、グリーン関数を用いて理論的に示した。スピンパイエルス相で3本の折り返しフォノン、磁気励起よる一次及び二次ラマン散乱を観測した。偏光特性より、スピンパイエルス相の結晶構造の対称性を予想した。Na^+イオン欠損した系での折り返しフォノンのラマン散乱より、欠損したNa^+イオンは、V^<4+>イオンからできる1次元スピン鎖を切断し、スピンパイエルス転移を抑制し、格子変位を減少させる事が分かった。また、V^<4+>イオンのd-d遷移による電子ラマンバンドとフォノンピークの相互作用によるファノ効果を観測した。Na^+イオン欠損量を増加させると、ファノ効果は弱まる。このスペクトル変化は、フォノン-フォノン相互作用による緩和過程を考慮したファノ効果のラマン散乱の理論で説明が出来る。4.高圧下でのラマン散乱ダイヤモンドアンビルを用いた高圧下での光散乱の準備を修了し、圧力効果の研究を始めている。スピンパイエルス状態では単位格子の2倍周期の格子変形が起こり、スピンは一重項になり、磁気励起にギャップが生じる。我々は純粋なCuGeO_3のラマン散乱の研究より、ゾーン端の折り返しフォノン、磁気励起の2次ラマン散乱を観測し、スピンパイエルス状態を研究して来た。特に、磁気励起のギャップでは磁気励起間に引力が働き、2つの磁気励起の束縛状態ができていると明らかにして来た(Phys. Rev. B50 (1994) 16468)。本年度は、転移点より高い温度でスピンの揺らぎから来る準弾性散乱をCuGeO_3の単結晶で研究し、次の結果を得た。観測された準弾性散乱はω=0のLorentz関数になる。その積分強度より、磁気比熱の温度変化を求め、それが第二最隣接交換相互作用を取り入れた一次元量子スピンモデルとよく一致することが分かった。また、半値幅より磁気揺らぎの相関長の温度依存性を得た(in press in Physica B; submitted to hys.Rev. B)。Cuの替わりにスピンが0のZn原子で置換すると、スピンパイエルス転移が抑圧され、低温に新たに反磁性相が現れる事が最近分かってきた。我々は、混晶Cu_<1-x>Zn_xGeO_3の単結晶のラマン散乱より、この問題を研究をした。

Zn濃度が増えると、急速に磁気励起の束縛状態のラマンピークが消失する。このことは、磁気相関長が短くなり、磁気励起の寿命が短くなるためと理解できる。また、スピンパイエルス転移温度が低下する。反強磁性相や帯磁率でスピンパイエルス異常が観測出来ない試料でも、折り返しフォノンが観測できる。反強磁性相での折り返しフォノンの観測は、この相でも超格子構造が存在することを意味していて、最近の中性子散乱の結果と一致する。また、Zn濃度が増えると折り返しフォノンの散乱強度が減少し、半値幅が増加する。この実験結果は、平均の格子変位の大きさが小さくなり、さらに一様でなくなることを示している(in press in Physica B)。スピンパイエルス転移では、単位格子の2倍周期の格子変形が起こり、磁気励起にギャップが生じスピン系は-重項の非磁性になる。本研究はCuGeO_3系物質のラマン散乱より、磁気励起及び格子系の両面からスピンパイエルス転移を研究した。第一に、転移点より高い温度でスピンの揺らぎから来る準弾性散乱をCuGeO_3の単結晶で研究し、次の結果を得た。観測された準弾性散乱はω=0のLorentz関数になる。その積分強度より、磁気比熱の温度変化を求め、第二最隣接交換相互作用を取り入れた一次元量子スピンモデルと比較検討した。又、半値幅より磁気揺らぎの相関長の温度依存性を得た。Cuの替わりにスピンが0のZnで置換したり、GeをSiで置換すると、スピンパイエルス転移が抑圧され、低温に新たに反強磁性相が現れる事が最近分かってきた。我々は、混晶Cu_<1-x>Zn_xGeO_3、CuGe_<1-y>Si_yO_3の単結晶のラマン散乱より、この問題を研究をした。格子の倍周期化よりラマン活性になる、折り返しフォノンを調べ、つぎの結果を得た。ドープ濃度が増えると、スピンパイエルス転移温度ともに平均の格子変位の大きさが低下するが、2%以上では一定値になる。また、反強磁性相や、帯磁率でスピンパイエルス異常が観測できない試料でも、折り返しフォノンが観測できる。反強磁性相での折り返しフォノンの観測は、この相でも超格子構造が存在することを意味している。更に、ZnやSiをドープしたCuGeO_3では、選択則の破れから、磁気ギャップモードの一次ラマン散乱を観測した。ドープ量が増えると、このエネルギーは減少し、半値幅が増大した。純粋のCuGeO_3で現れた、二つの磁気励起の束縛状態からの二次ラマンピークが、ドープ量を増やすと共鳴状態になり、急速に消失する。このことは、磁気相関長が減少し磁気励起の寿命が短くなり、更に磁気励起間の引力相互作用が弱くなるためと理解できる。この事を、グリーン関数を用いて理論的に示した。
骨変形治療の低侵襲化を目的とした徐放性骨軟化ゲルの開発

本研究の目的は生体内で局所的に骨軟化をきたすゲルを開発し、骨変形に対する新しい治療法手段を開発することである。そのためには局所的に骨組織の脱灰・再石灰化をコントロールする技術が必要である。現在までに骨形成、骨吸収を扱った研究は多数存在し、臨床応用されている研究成果も多い。しかし、本研究のように生体内脱灰をテーマにし、骨の変形矯正を目指した研究は今までにない。生体内脱灰の技術が確立されれば、骨を切らずに骨形態をコントロールできるようになり、椎体骨折後や外傷後の長管骨の変形矯正だけでなく、体内のすべての骨組織に応用できる可能性がある。
サムルノリの伝承における「口音」の教材価値に着眼したアジア伝統音楽の指導法開発

1研究目的本研究は、小学校音楽科におけるアジア伝統音楽の指導について、韓国の打楽器合奏「サムルノリ」の伝承過程にみられる「口音(クウム)」の教材価値に着眼した指導法開発を試み、実践場面における児童の音楽行為を省察することを通して、この指導法がもたらす学びの特質を明らかにする教育実践研究である。2研究方法サムルノリの伝承では、口頭性が重視され、打楽器の基本奏法に音節をあてて唱える「口音」と呼ばれる唱歌を用いて技を身体化させる。学習者は師が範として示す口音を唱え、繰り返し技を模倣することで、演奏に要求される呼吸法と奏法を身体で統合的に学ぶ。この伝承過程を音楽科に取り入れ、児童が「口音」を手がかりに技を習得するプロセスを質的に分析する。3研究成果(1)口音の音節は、サムルノリの主要楽器であるチャンゴの基本打法に対応しており、リズムの基本形式であるチャンダンのリズム要素とチャンゴの打法を学習者が関連付けて学べること。(2)口音を通して、チャンダンを理論的に理解するだけでなく、呼吸法を含めた身体の実践的な運用法として習得でき、合奏時にリズムの伸縮や変化をもたらすこと。(3)チャンゴの技の伝承時から、合奏時に同時に演奏される他の楽器とのアンサンブル上の関係を意識させて学習を進められること。
ホウ素カチオンの研究

ホウ素-11NMRによる検出により、ジフェニルクロロボランを前駆体として、アルゴン気流下、高度無水条件下で、種々のアプロティック溶媒中で種々のルイス酸によりホウ素カチオンの創製を試みた結果、ニトロメタン中、ペンタクロロアンチモンを用いた時のみ、溶液中、室温で安定なジフェニルホウ素カチオンの捕捉ができた。生成したジフェニルホウ素カチオンは溶媒ニトロメタン2分子が配位した錯カチオンであり、溶媒配位子をアセトニトリルまたはテトラヒドロフラン2分子に変換でき、更にピリジン2分子に変換できる事が分かった、一方、ジフェニルクロロボランはアセトニトリルまたはピリジン1分子とAdductを作り、後者は更に1分子のピリジンを添加しても2分子溶媒配位の上記のホウ素カチオンは与えず、SbCl_5との反応によって、sp2のホウ素のカチオンを与える事が分かった。これらの3配位、4配位のカチオン種はB-11,C-13 NMRの化学シフトにより構造が同定できた。ab initio MO理論計算によりB-11化学シフトおよび配位構造の妥当性が確認された。B-C1結合のイオン解裂には極性溶媒と強力なルイス酸が必要であり、生じたジフェニルホウ素カチオンは溶液中では溶媒求核剤の配位による安定化又は配位子のN原子のback donationによるB^+の安定化が必要と結論される。配位ボロンカチオンのルイス酸性が不斉誘起の触媒機能の発現の鍵であるが、ジフェニルボロンカチオンは溶媒の求核的配位により、ルイス酸性は非常に弱くなっており、アルドール縮合反応、Diels-Alder反応等に対する触媒作用はない事が分かった。テトラヒドロフランはジフェニルクロロボランとS_N2反応によりTHF 2分子溶媒配位の4配位のジフェニルボロンカチオンを作り、ホウ素原子のルイス酸性が原料より激減する事が分かり、溶媒の役割とその選択の重要性が明らかになった。種々の条件下で、ホウ素カチオンの創製を試みた。検出には日本電子製JEOL JNM A-500核磁気共鳴装置を用いて、ホウ素-11化学シフトにより行った。ジフェニルクロロボランをボロンカチオンの前駆体として、アルゴン気流下種々のアプロティック溶媒中でルイス酸とテトラフェニルボレート等とカチオンアニオンペアリングを試みたが、重溶媒中の微量の水分との求核置換反応が極端に速く殆どの場合、ボロン酸またはその無水物に変化していた。高度無水条件下での数多くの実験で、ニトロメタン中、ペンタクロロアンチモンを用いた時のみ、ホウ素カチオンの発生が確認された。その他の条件下では、化学シフトに変化がないので、B-C1結合のイオン解裂には極性溶媒と超強力なルイス酸が必要な事が分かった。本年度の結論として、ジフェニルクロロボランのS_N1イオン化反応は以外と遅く、S_N2反応が極端に速い事がボロンカチオンの捕獲の困難な原因である事がわかった。これまでにホウ素カチオンの反応あるいはボロンカチオンの捕獲と報告されているが、真性のカチオンではない多くの例が明らかになった。カルボカチオンとホウ素カチオンを比較すると、後者の電気陰性度が小さい事に加えて、立体的に込み合いがない為に、イオン解裂でカチオンを生じるよりはS_N2反応が遥かに有利である事により、溶液中では溶媒求核剤との反応が先行すると結論される。現在、嵩高いメシチル置換体で、高イオン化のトリフレートによるホウ素カチオン生成を試みている。また、生成した2価のホウ素カチオンは溶液中では溶媒求核剤が配位しており、配位と共有結合との結合様式の区別をつける事が今後の課題である。配位ボロンカチオンのルイス酸性および不斉誘起との関連性が触媒機能の発現のキーポイントであるので、種々の条件での其の配位の結合様式および配位力の支配因子を定量的に検討する予定である。配位ボロンカチオンのルイス酸性が不斉誘起の触媒機能の発現の鍵であるが、

ジフェニルボロンカチオンは溶媒の求核的配位により、ルイス酸性は非常に弱くなっており、アルドール縮合反応、Diels-Alder反応等に対する触媒作用はない事が分かった。テトラヒドロフランはジフェニルクロロボランとS_N2反応によりTHF 2分子溶媒配位の4配位のジフェニルボロンカチオンを作り、ホウ素原子のルイス酸性が原料より激減する事が分かり、溶媒の役割とその選択の重要性が明らかになった。
肥満モデルマウスの腸内環境及び胆汁酸代謝変動におけるビタミンD受容体の役割

本研究課題は、肥満病態における胆汁酸代謝と腸内細菌の関係性に対する、ビタミンD受容体(VDR)の役割を明らかにすることを目的とし、平成29年度までに野生型マウス、VDR欠損マウスにおいて高脂肪食(HFD32)を4週間自由摂取させる実験を行い、1VDR欠損マウスでは体重が増加しないこと、2血中コレステロール濃度はVDR欠損マウスでは増加しないこと、3糞中総胆汁酸量はHFD32で増加し、血漿中、尿中及び肝臓中の総胆汁酸量はHFD32で減少するがVDR依存性の組成変化は認められないこと、4肝臓胆汁酸合成酵素遺伝子CYP7A1 mRNAはVDR欠損で発現増加することを明らかにした。平成30年度は胆汁中の胆汁酸組成を解析した結果、HFD32摂取時の総胆汁酸量及び組成にはVDR依存性の変化は認められなかった。野生型マウスにHFD32を8週間自由摂取させる実験を行い、4週間摂取と同様に血漿中グルコース濃度、総コレステロール濃度の増加を確認した。肝臓CYP7A1 mRNAは、4週間摂取と異なり、HFD32のみで顕著な発現増加を認めた。また、活性型ビタミンD3とリトコール酸はマウスの腸管部位選択的にVDR標的遺伝子誘導作用を有することを報告した(Ishizawa et al., IJMS, 2018)。VDR欠損マウスの肝臓ではCYP7A1が過剰となり、肥満病態で蓄積するコレステロールを胆汁酸生合成系に利用し、糞中への排泄量を増加させたと考えられる。平成29年度までに、4週間HFD32自由摂取による肥満病態において、糞、血漿、肝臓、尿いずれにおいてもVDR依存性の変化は認められなかったため、平成30年度では解決案の一つとして提示したHFD32を8週間自由摂取させる肥満病態を評価したが、VDR欠損マウスの繁殖数が実験目的に達しなかったため、VDR欠損マウスとの比較に至らなかった。更に、胆汁酸解析に利用中であった共同利用施設のLC-MS/MSの不調により、追加の胆汁酸組成解析が進められなかった(現在は修繕完了)。一方で、胆汁酸組成への影響を検討予定である種々VDRリガンドに関する原著論文を報告することができたので、総合すると達成状況は50%程度と考えている。HFD32を8週間摂取させた野生型マウスとVDR欠損マウスでの糞中胆汁酸量及び胆汁酸組成変化を検討する。抗生剤投与による腸内細菌の除去を行い、HFD32摂取による糞中胆汁酸量増加の有無を検証するとともに、HFD32摂取に伴う血中、肝臓中、尿中胆汁酸量の減少が糞中への過剰排泄によるものかどうか検証する。これらの現象におけるVDRの関与を、VDR欠損マウスと比較する。これまでに合成、報告した組織選択的或いは腸管部位選択的VDRリガンドの外来投与による胆汁酸組成変化を検証する。これらを学会にて成果報告するとともに原著論文としてまとめる。本研究課題は、肥満病態における胆汁酸代謝と腸内細菌の関係性に対する、ビタミンD受容体(VDR)の役割を明らかにすることを目的としている。平成26年度採択の若手(B)研究(課題番号26860222)での結果に基づき、平成28年度は、肥満病態における胆汁酸代謝に対するVDRの関与について研究を進めた。オス野生型マウスに高脂肪食(HFD32)を自由摂取させたところ、通常食を摂取したマウスに比べて1週間後の血中グルコース濃度、トリグリセリド濃度、総コレステロール濃度と体重の増加を認めた。更に内臓脂肪の蓄積を目視にて確認した。血中総胆汁酸濃度に大きな差はなかった。血中の肥満病態に特徴的な傾向は4週間後まで維持され、体重も増加し続けた。一方、オスVDR欠損マウスでは、HFD32摂取4週間後で、血中グルコース濃度、トリグリセリド濃度、総コレステロール濃度の増加を認めたが、体重は増加しなかった。次に、血漿、肝臓、尿、糞、胆汁中より胆汁酸を抽出し、LC/MSにて組成分析を行った。高脂肪食摂取4週間後では、野生型マウスの血中及び尿中タウリン型胆汁酸量が減少した。糞中では、非抱合型胆汁酸のうち、デオキシコール酸とリトコール酸量が増加した。肝臓中胆汁酸組成に違いはなかった。VDR欠損マウスでは、過去の報告と同じく、血中タウリン型コール酸量が増加したが、HFD32摂取によって野生型マウスと同程度まで減少した。興味深いことに、HFD32依存性の糞中二次胆汁酸増加は、VDR欠損マウスで増加した。尿中及び肝臓中のHFD32依存性変化に対して、VDR欠損の影響は認められなかった。高脂肪食摂取は血中、尿中の抱合型胆汁酸が減少し、糞中二次胆汁酸が増加した。VDRは、高脂肪食誘導性の糞中二次胆汁酸増加に影響することを明らかにした。この結果は、VDRの胆汁酸代謝への影響を研究するうえで重要な情報である。平成28年度研究実施計画では、野生型マウスの肥満病態における1血中成分変化、2胆汁酸組成変化、更に3肝臓や腸管、脂肪組織における脂質代謝関連分子の変化を確認し、これらに対するVDRの関与を明らかにすることで、VDR依存性の胆汁酸代謝変化のメカニズムを考察できれば理想的であったが、3の各組織における脂質代謝関連分子の変化の評価が完了できなかった。

また、胆汁サンプルに関しては、サンプル採取の際に技術的な問題があったため、追加サンプルを準備する必要があったが、マウス繁殖が、順調にすすまなかったことで分析が遅れている。一方、VDR作用薬投与のためのビタミンD誘導体開発は進んでおり、細胞レベルでの薬物動態試験と、細胞における遺伝子発現変化を確認する実験は終えている。マウスにおける遺伝子発現変化の解析も一部完了している。これらに時間を要したため、VDRリガンド投与におけるマウス胆汁酸代謝変動解析は遅れている。本研究課題は、肥満病態における胆汁酸代謝と腸内細菌の関係性に対する、ビタミンD受容体(VDR)の役割を明らかにすることを目的とし、平成26年度採択の若手(B)研究(課題番号26860222)に基づき、肥満病態の胆汁酸代謝に対するVDRの関与について研究を進めた。平成28年度はオス野生型マウス、VDR欠損マウスに高脂肪食(HFD32)を4週間自由摂取させ、肥満病態モデルの実験系確立を行った。VDR欠損マウスの血中パラメーターは野生型マウスと類似した肥満病態を示すものの、体重が増加しなかった。野生型、VDR欠損いずれにおいても糞中総胆汁酸量、非抱合型胆汁酸デオキシコール酸、リトコール酸、ムリコール酸類の増加を認め、VDR欠損マウスでは、血中タウリン型コール酸量が増加したが、HFD32によって野生型マウスと同程度まで減少した。尿中及び肝臓中のHFD32依存性変化は、VDR欠損マウスでは認められなかった。平成29年度は、肝臓及び腸管における胆汁酸代謝関連遺伝子群の解析を行った。肝臓胆汁酸合成酵素遺伝子CYP7A1、CYP8B1、CYP27A1 mRNA発現はVDR欠損マウスで増加した。HFD32はCYP7A1 mRNA発現は維持したが、VDR欠損によるCYP8B1、CYP27A1 mRNA発現増加は抑制した。野生型マウス、VDR欠損マウスいずれも、HFD32は回腸の胆汁酸合成抑制分子FGF15 mRNA発現を増加させた。VDR欠損マウス肝臓における血中胆汁酸組成変化は、CYP7A1過剰発現による胆汁酸生合成系classical pathwayが惹起され、コール酸を相対的に過剰産生したためと考えられる。HFD32によって糞中二次胆汁酸デオキシコール酸、リトコール酸とムリコール酸類が増加したため、腸内細菌の量的、質的酵素活性変化が考えられるが、VDRの大きな関与は認められなかった。平成29年度研究実施計画では、平成28年度計画の胆汁酸組成解析により、高脂肪食摂取で認められる変化の中でVDR依存性変化が認められた場合、腸内細菌の関与を検討するために抗生剤投与実験に進む予定であった。1高脂肪食摂取は血中、肝臓中、尿中胆汁酸量を減少させた。2血中胆汁酸組成はVDR欠損マウスで変化するが、高脂肪食摂取で野生型と類似したレベルに戻った。3肝臓及び回腸における胆汁酸合成制御系遺伝子発現も胆汁酸量と矛盾のない発現パターンを示したことより、血中、肝臓中、尿中胆汁酸の量的質的変化へのVDRの関与は、高脂肪食の影響でマスクされる弱い影響と考えられた。一方、4糞中胆汁酸量、胆汁酸組成は高脂肪食摂取で増加したが、VDR依存性の変動は大きなものではなかった。1から4の結果より、当初の予定と異なり、4週間の高脂肪食摂取では、VDR欠損による血中胆汁酸組成差異、高脂肪食依存性の糞中胆汁酸組成変化は確認できるものの、高脂肪食による胆汁酸組成変動にVDR依存性の変化は確認できなかった。抗生剤投与実験は、野生型マウスにおける2週間自由飲水による実験系の確認に留まった。
多複製開始点をもつゲノムの複製開始と制御の分子機構

原核生物レプリコンは大部分、単一の複製開始点(ori)でDNA-蛋白複合体(イニシオソーム)を構築し、複製を開始する。一方、真核生物のゲノムでは多くのoriクラスターから始まるが、その分子機構は全く分かっていない。そこで、本研究では、5.5kb内にoriα,β,γの3個の複製開始点をもつプラスミドR6Kをモデルレプリコンとして選び、マルティオリジンからの複製開始が如何に起こり、どのように制御されているかを明かにしたい。本年度は、R6Kの3つのoriの活性化に必要なシス、トランスエレメントをさらに精査するために、π蛋白存在下で複製できる一個のみのoriをもったoriα,β,およびγプラスミドを構築し、その特性を解析し、次のような興味ある結果を得た。1.oriγ活性におけるDnaA-box(I)配列は、π蛋白結合配列(7iterons)との距離が必要であった。なお、ゲルシフトアッセイにより、DnaA蛋白はこのDnaA-box(I)配列よりも、全てのori活性に必須のbox(II)により強い親和性をもつことが明らかになった。2.oriβプラスミドの複製はπ蛋白をトランスに供給すると阻害され、本蛋白による複製制御が示された。3.レプリコン活性はssiBを含むoriα領域と7iterons領域との間のスペーサー配列を必要とすることが明らかになった。特に、このスペーサーを欠失したプラスミドは、IHF蛋白によるDNA bendingがないと複製できないことより、π蛋白を介しての両領域間でDNA loopingがoriαの活性化に必須であることを示唆している。今後、これらの成果を踏まえて、π蛋白やDnaA蛋白がiteronsやDnaA-boxesに結合後、32kbも離れたoriαまたはoriβ領域とのDNA loopを形成してから、どのように各々のoriでイニシオソームを構築し、primer合成へと進行するかについて、in vivo,in vitroDNA複製系を用いて、解明していきたい。
重症疾患多発ミオパチーにおける筋興奮収縮連関障害の解明

前年度は正中神経を被検神経としてbelly-tendon法で記録した短母指外転筋(APB)の複合筋活動電位(CMAP)から測定した運動神経伝導速度(MCV)と,示指に装着したリング電極で記録した正中感覚神経活動電位(SNAP)から測定した感覚神経伝導速度(SCV)の結果から,末梢神経障害が主体であると考えられる重症疾患多発ニューロパチー(CIP)の病型と筋障害が主体であると考えられる重症疾患多発ミオパチー(CIM)に分類した(昨年度学会発表).しかし,今年度は昨年報告した下腿三頭筋の興奮収縮連関時間(ECCT)測定法を用いる計画からCIPとCIMの分類には腓腹神経のSNAPを用いた.すなわち,CIP/CIM発症時に腓腹神経のSNAPに異常があればCIP,なければCIMと診断した.下腿三頭筋の興奮収縮連関時間(ECCT)を測定するため,膝窩で脛骨神経を最大上刺激し,ヒラメ筋腹上に設置した記録電極でCMAPを記録し,同時に母趾に装着した加速度計で運動誘発波形(MRP)を記録した.APBと同様にCMAPとMRPの潜時差からECCTを,MRP振幅から底屈の最大加速度を測定した.この方法で,9例を検査したところ,3例がCIP,6例がCIMと診断された.CIP/CIMの9例は下腿三頭筋(ヒラメ筋)のCMAPやMRPの振幅が健常者よりも小さく,CIMの症例では,MRPの振幅低下とともにECCTの延長がみられた.これらの異常は病期と相関していた.IUCAWはICU入室後3日以内に発症しており,CIMの発症には早期から興奮収縮連関障害が関与していると考えられた(今年度学会発表).1) ICUAWの診断基準を満たす症例の発症率が当初の予想より少なかった.2)対象患者に高齢者が多く,当該年齢の正常値が存在しないため新たに正常値を構築する必要が生じたため.今後,さらに高齢者まで健常者対象を拡大して下腿三頭筋を被検筋とするECCT測定法の正常値を構築し,検査の結果の判定に用いる必要がある.これまでの研究からICUAWはICU入室の超早期から発症していることが明らかになったため,ICU患者は入室時に全例初回検査を行う等,検査対象患者を広げる必要がある.当初の計画通りに正中神経を電気刺激することによって経時的に検査できたICU関連筋力低下(ICUAW)症例は5例であった.belly-tendon法で記録した短母指外転筋(APB)の複合筋活動電位(CMAP)から測定した運動神経伝導速度(MCV)と,示指に装着したリング電極で記録した正中感覚神経活動電位(SNAP)から測定した感覚神経伝導速度(SCV)の結果から,末梢神経障害が主体であると考えられる重症疾患多発ニューロパチー(CIP)の病型と筋障害が主体であると考えられる重症疾患多発ミオパチー(CIM)に分類された(学会発表).ただし,これらの手内筋を被検筋とする方法では,興奮収縮連関障害を明らかにすることはできなかった.また,これらの症例ではいずれもICU入室後3日以内にCIP/CIMが発症しており,リハビリテーションの介入は超早期から行うべきであると考えられた.一般にICUAWの筋力低下は下肢優位で,リハビリテーションも下肢筋を中心に行われる.そこで,下腿三頭筋の興奮収縮連関時間(ECCT)測定法を考案した(雑誌論文).膝窩で脛骨神経を最大上刺激し,ヒラメ筋腹上に設置した記録電極でCMAPを記録し,同時に母趾に装着した加速度計で運動誘発波形(MRP)を記録した.APBと同様にCMAPとMRPの潜時差からECCTを,MRP振幅から底屈の最大加速度を測定した.下肢のSNAPは腓腹神経から記録した.この方法で,8例を検査したところ,発症初期からECCTの延長をとらえることができた.現在,臨床症状と電気生理学的検査データの推移を追跡している.ICUAWの診断基準が曖昧であった.現在は,1)重症疾患罹患後の全身の筋力低下,2)びまん性の筋力低下(近位,遠位筋),対称性,弛緩性,脳神経は障害されない,3)MRCスコア<48,4)人口呼吸管理,5)原疾患以外に筋力低下をきたす原因がないの5項目のうち,1)2)3)を満たし,かつ4)か5)を満たす症例をICUAWと診断しているが,この診断基準を満たす症例の発症率が当初の予想より少なかった.障害度やリハビリテーションの介入の面から,被検筋を下肢筋に変更する必要があった.本研究初年度に下腿三頭筋を被検筋とするECCT測定法が確立され,当初の手内筋を被検筋とした検査法と一緒に実施している.前年度は正中神経を被検神経としてbelly-tendon法で記録した短母指外転筋(APB)の複合筋活動電位(CMAP)から測定した運動神経伝導速度(MCV)と,示指に装着したリング電極で記録した正中感覚神経活動電位(SNAP)から測定した感覚神経伝導速度(SCV)の結果から,末梢神経障害が主体であると考えられる重症疾患多発ニューロパチー(CIP)の病型と筋障害が主体であると考えられる重症疾患多発ミオパチー(CIM)に分類した(昨年度学会発表).

しかし,今年度は昨年報告した下腿三頭筋の興奮収縮連関時間(ECCT)測定法を用いる計画からCIPとCIMの分類には腓腹神経のSNAPを用いた.すなわち,CIP/CIM発症時に腓腹神経のSNAPに異常があればCIP,なければCIMと診断した.下腿三頭筋の興奮収縮連関時間(ECCT)を測定するため,膝窩で脛骨神経を最大上刺激し,ヒラメ筋腹上に設置した記録電極でCMAPを記録し,同時に母趾に装着した加速度計で運動誘発波形(MRP)を記録した.APBと同様にCMAPとMRPの潜時差からECCTを,MRP振幅から底屈の最大加速度を測定した.この方法で,9例を検査したところ,3例がCIP,6例がCIMと診断された.CIP/CIMの9例は下腿三頭筋(ヒラメ筋)のCMAPやMRPの振幅が健常者よりも小さく,CIMの症例では,MRPの振幅低下とともにECCTの延長がみられた.これらの異常は病期と相関していた.IUCAWはICU入室後3日以内に発症しており,CIMの発症には早期から興奮収縮連関障害が関与していると考えられた(今年度学会発表).1) ICUAWの診断基準を満たす症例の発症率が当初の予想より少なかった.2)対象患者に高齢者が多く,当該年齢の正常値が存在しないため新たに正常値を構築する必要が生じたため.今後,下肢筋を対象として研究を進めていく必要があるが,現在用いている下腿三頭筋を被検筋とするECCT測定法には,年齢を対応させた正常値が存在しない.したがって,新たに健常者を対象として正常値を構築し,検査の結果の判定に用いる必要がある.ECCTあるいはMRP振幅と被検筋力の関係は咬筋以外では明らかにされていない.今後,下腿三頭筋を対象として,筋力,ECCT,MRPの相関の有無を調べる必要がある.ECCTあるいはMRPと筋力に有意な相関関係がみられるようならば,意識障害のため筋力評価ができない症例の筋力をECCTやMRPを測定することによって推定できる可能性がある.今後,さらに高齢者まで健常者対象を拡大して下腿三頭筋を被検筋とするECCT測定法の正常値を構築し,検査の結果の判定に用いる必要がある.これまでの研究からICUAWはICU入室の超早期から発症していることが明らかになったため,ICU患者は入室時に全例初回検査を行う等,検査対象患者を広げる必要がある.本研究におけるICUAW診断基準の策定が遅れたために患者登録が遅れ,かつ,この診断基準を満たす症例の発症率が当初の予想より少なかった.このため,研究成果の発表のために計上していた旅費などが未使用になった.次年度は被検筋が増えたために当初の計画よりも多くの物品費が必要となる.さらに,前年度までの研究成果の発表や研究打ち合わせのために必要な旅費などの増額が見込まれる.研究成果の発表や研究打ち合わせのために計上していた旅費が未使用になった.今年度は国際学会で研究成果を発表する予定であり,旅費の増額が見込まれる.
術後痛におけるD体アミノ酸の作用に関する研究

本研究では、グルタミン酸受容体サブタイプの1つであるN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体グリシン結合部位の内在性リガンドであるDセリンの下行性疼痛抑制経路における作用を明らかにすることを目的として研究を行った。Dセリンを脳室内投与することにより鎮痛効果を示した。また、グルタミン酸受容体サブタイプの1つであるα-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メソオキサゾール-4-プロピオン酸(AMPA)受容体拮抗薬を脳室内に投与すると鎮痛効果を示し、Dセリンの鎮痛効果を相加的に増強することを明らかにした。本研究は術後疼痛時におけるDセリン(NMDA受容体グリシン結合部位の内在性リガンド)の中枢神経系感作および下行性疼痛抑制系への作用を明らかにすることを目的とする。すなわち、術後痛モデルを用いて脊髄内・脳内のDセリン合成酵素のセリンラセマーゼ(Srr)と分解酵素のDアミノ酸酸化酵素(DAO)それぞれのmRNA量、タンパク質量、内在性Dセリン量が術後痛の発症に伴ってどのように変化するのかを明らかにすることを目的とする。本年度は、術後痛モデルラットを作成し、疼痛の程度を解析した。後肢足底を筋膜まで切開、筋肉を剥離し、皮膚を5-0ナイロン糸にて2カ所マットレス縫合を行い、疼痛レベルは足底に対してvon Freyフィラメントを曲がるまで押しつけて動物が足をあげる機械刺激の閾値とラットが回避するまでの時間を測定した。コントロール群に比べ有意に疼痛が発現するモデルラットを作成するプロトコールを作成した。生体に手術侵襲が加わるとグルタミン酸受容体の一種であるN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体を介して中枢神経系の感作が生じ、疼痛閾値の低下や術後痛の増強が生じる。しかし、痛覚過敏反応の発現に関与するNMDA受容体の活性化のメカニズムについては明らかになっていない。近年、DセリンがNMDA受容体グリシン結合部位の内在性リガンドでありNMDA受容体の機能を亢進することが知られてきた。本研究では、術後疼痛時においてDセリンがどのように作用するかについて、術後痛モデルラットおよびDセリン合成酵素遺伝子ノックアウトマウスなどを用いて明らかする目的で行った。術後痛モデルラットは、7週齢雄性ラット後肢足底を筋膜まで切開、筋肉を剥離し、皮膚を5-0ナイロン糸にて2カ所マットレス縫合を行い作成した。術後5日から7日にかけて疼痛閾値の有意な減弱が観察された。術後3日から5日のモデルラットの脊髄においてDセリン合成酵素(セリンラセマーゼ,Srr)およびDアミノ酸酸化酵素(DAO)のmRNA発現量が亢進した。また、術後痛モデルラット髄腔内にDセリンを投与した場合、有意な疼痛増強効果は観察されなかったが、Dセリン結合部位アンタゴニストL-801,723を髄腔内投与したところ、有意に疼痛閾値の低下が減弱された。これらの結果は、術後痛モデルラット髄腔内でDセリン量が増加し、疼痛閾値の低下、すなわち疼痛の増強が起こっていることを示唆している。下行性疼痛抑制経路におけるグルタミン酸受容体の機能について明らかにする目的で、N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体の内因性リガンドであるD-セリンとDL-α-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionic acid (AMPA)受容体選択的拮抗薬YM-872(2,3-dioxo-7-(1H-imidazol-1-yl)-6-nitro-1,2,3,4-tetrahydroquinoxalin-1-yl]-acetic acid )を脳室内投与したWistar系雄性ラットを用いて、ホルマリンテストに対する効果を検討した。D-セリン単独、およびYM-872単独投与群ではそれぞれ用量依存的に鎮痛効果が現れた。鎮痛効果が現れた濃度では行動異常(運動神経抑制、睫毛反射、耳介反射、アロディニア)や鎮静効果が現れないことを確認した。D-セリンとYM-872の併用投与により、相加的に鎮痛効果が増強された。これらの結果より、上位中枢におけるグルタミン酸受容体の下行性疼痛抑制経路における機能はNMDA受容体とAMPA受容体では異なることが示唆された。今後は下行性疼痛抑制経路におけるNMDA受容体とAMPA受容体の作用部位を明らかにすることを行いたい。術後痛モデルラット髄腔内においてSrrおよびDAO mRNA発現量が増加すること、Dセリンアンタゴニストを髄腔内に投与すると疼痛閾値の低下が減弱することなどを明らかにし、Dセリンと術後痛による疼痛閾値の低下との関連性を示す結果を得ることが出来た。24年度が最終年度であるため、記入しない。術後痛モデルラット

髄腔内におけるDセリン量を解析すること、およびSrr遺伝子ノックアウトマウスまたはDAO欠損マウスを用いて術後痛モデルを作成し、Dセリン代謝と術後痛の関連性について明らかにしたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。
印刷を利用して作成するセンシング・アクチュエーション・通信・給電を行うロボット

昨年度までは,ここまでに実装してきた印刷できるアクチュエータを,印刷した回路上のヒータによって駆動していた.しかし,実際には太陽光やお湯など多様な熱源を利用して駆動することができる.そこでまず,チューブや電気配線の一切存在しないパウチについての基本的な動きや機械特性ををまとめた.また,他の様々な複合素材式の薄型アクチュエータと比べた際の差分を明確にするため,Power-to-load ratioを計測した.この結果,3 g以下のパウチで3 kgのおもりを持ち上げられる(Power-to-load = 1000以上)ことがわかった.一方,印刷できるロボットを実装する上で,回路を印刷する際の基板をある程度自由に選択できることは非常に重要である.そこで,市販のインクジェットプリンタで印刷した回路を多様な粘着性の基板に転写することのできる技術,Silver Stickersを提案した.具体的には,あえて銀の定着が弱い紙を印刷に利用し,その後粘着性のある基板のファンデルワールス力を用いて複雑な銀のパターンを転写する.この手法のメリットとして,従来のインクジェット印刷可能な回路が持つ試作の容易さと,スクリーン印刷等に見られる基板の自由度という,2つの手法のいいとこ取りを実現している点である.転写によって実現可能な回路の一例を提示する.Polydimethylsiloxane (PDMS)の表面に回路を転写したものは,高い可視光透過率を活かすことで基板が透明な回路とすることができる.一般的なセロテープに転写を行えば,従来インクジェット印刷回路に利用されてきた紙よりも遥かに薄型の回路を実現できる.カプトンテープに転写すれば,300°C程度までの耐熱性を持つ耐熱回路とすることができる.さらに水溶性のテープに転写することで,水に溶ける回路を実現することができた.印刷できるロボットとしての最低限の構成要素はすでに達成できたと考える.具体的には,印刷できるアクチュエータの実装と評価は十分に行われた.一方,印刷できる回路に関しては,提案していたセンサ・回路・アンテナのうちセンサと回路はすでに実装した.アンテナに関しても,予備実験レベルでは給電用アンテナを印刷し,無線でロボットを駆動することに成功している.また,昨年発表した印刷できるアクチュエータに興味を持っていただいたことがきっかけで,様々な美術展示活動を実施できた.具体的にはまず,世界一のメディア芸術祭であるArs Elelctronicaで,周囲の気温に応じて自律的に呼吸する窓「Papilion」を展示した.また,2019年4月19日現在六本木ヒルズ森美術館で,ファッションブランドのANREALAGEと共同で,生きる服「AN LIVE UN LIVE」を展示中である.これらはどちらも実装された印刷できるアクチュエータをメインで使用した展示であり,研究の枠を超えて,アートや産業の中で実装した技術を広く使用できていることに大きな満足を感じる.その他,印刷された回路を多くの粘着素材に転写する技術「Silver Stickers」を提案した.これは,ワークショップや自身の実体験から,インクジェット印刷による回路試作の手軽さと,多様な基板の機能の両方を同時に実現したいと考えて実装したものである.実際に従来の紙の回路よりも薄い,耐熱性がある,透明である,水に溶けるなど,様々な機能を実装することができた.これらはもちろん本提案である印刷できるロボットにも適用可能である.まず,やり残した機能であるアンテナを備えたロボットの実装を行う.さらに,これまでに実装されてきた様々なロボット(ちょうちょ,ハエトリソウ,Papilion, AN LIVE UN LIVE)などを合わせて,総決算となる論文を執筆する.その他,作業の進行状況に応じて,実装された印刷できるアクチュエータを使ったヒューマンインタフェースを実装し,ACM CHIに投稿する.これは,計画書の内容にも準拠するものであるが,それ以上に周辺でアクチュエータをインタフェースとして活用したいという声を受けたためである.2017年度は印刷を利用して作製するセンサとアクチュエータを実装した.特にアクチュエータが重要であるため,主にそちらについて述べつつ,センサにも触れる.これまでにも,硬い構造材料を柔軟な材料で置き換えたソフトロボット向けのパーツが多く提案されてきたが,ロボットの関節を曲げ伸ばしする駆動源には,金属材料や永久磁石を使った硬くて重い電気アクチュエータを使うか空気ポンプを用いる必要があり,ソフトロボット自体の小型・軽量化には多くの課題が残されていた.今回提案したアクチュエータは,小さな袋に低い温度で沸騰する3M Novec 7000という液体を封入したものである.この液体を印刷技術により作製したヒータによって加熱することで気化させ,アクチュエータの駆動源とした.ヒータへの加熱を止めると気体は再び液体に変化し,アクチュエータは元の形に戻る.また,ヒータへの加熱を電子的に制御することでその動作を制御できる.ヒータはインクジェットプリンタを用いて厚さ135 μmのPETフィルムに銀ナノインクを用いて印刷する.銀ナノインクを用いてヒータを印刷することで,ヒータへの配線やタッチセンサも一括して造形することが大きな特長である.また,従来必要だった空気ポンプも不要である.作製したアクチュエータは,大きさ80 mm ×25 mm、重量が約3 gと非常に軽量である一方,実験では最大約0.1 N・mの回転力(小指程度の曲げ力に相当)を発生させることができた.また、最大動作角度は90度に達した.

2017年度は,研究課題として設定した「印刷を利用して作成するロボット」の4つの機構のうち,センシングの機構とアクチュエーションの機構の2つを実装した.具体的には,タッチセンサと電熱パターンを銀ナノインクの印刷によって紙に実装し,その上に厚さ1 mm以下の柔らかく薄いアクチュエータを貼り付けた.このアクチュエータは2枚のフィルムをコンピュータ制御で熱溶着したパウチ型の物体であり,その内部に低沸点液体を封入してある.銀ナノインクの電熱パターンに電流を流すと,沸騰によってパウチ内部の体積が上昇し,アクチュエーションが生じる.本成果はロボットのトップカンファレンスであるIEEE ICRA 2017において印刷できる電気駆動のアクチュエータとして発表された他,世界最大のメディア芸術祭であるアルス・エレクトロニカでは周囲の熱や光などのエネルギーによって駆動する知的な壁材として展示された.昨年度までは,ここまでに実装してきた印刷できるアクチュエータを,印刷した回路上のヒータによって駆動していた.しかし,実際には太陽光やお湯など多様な熱源を利用して駆動することができる.そこでまず,チューブや電気配線の一切存在しないパウチについての基本的な動きや機械特性ををまとめた.また,他の様々な複合素材式の薄型アクチュエータと比べた際の差分を明確にするため,Power-to-load ratioを計測した.この結果,3 g以下のパウチで3 kgのおもりを持ち上げられる(Power-to-load = 1000以上)ことがわかった.一方,印刷できるロボットを実装する上で,回路を印刷する際の基板をある程度自由に選択できることは非常に重要である.そこで,市販のインクジェットプリンタで印刷した回路を多様な粘着性の基板に転写することのできる技術,Silver Stickersを提案した.具体的には,あえて銀の定着が弱い紙を印刷に利用し,その後粘着性のある基板のファンデルワールス力を用いて複雑な銀のパターンを転写する.この手法のメリットとして,従来のインクジェット印刷可能な回路が持つ試作の容易さと,スクリーン印刷等に見られる基板の自由度という,2つの手法のいいとこ取りを実現している点である.転写によって実現可能な回路の一例を提示する.Polydimethylsiloxane (PDMS)の表面に回路を転写したものは,高い可視光透過率を活かすことで基板が透明な回路とすることができる.一般的なセロテープに転写を行えば,従来インクジェット印刷回路に利用されてきた紙よりも遥かに薄型の回路を実現できる.カプトンテープに転写すれば,300°C程度までの耐熱性を持つ耐熱回路とすることができる.さらに水溶性のテープに転写することで,水に溶ける回路を実現することができた.印刷できるロボットとしての最低限の構成要素はすでに達成できたと考える.具体的には,印刷できるアクチュエータの実装と評価は十分に行われた.一方,印刷できる回路に関しては,提案していたセンサ・回路・アンテナのうちセンサと回路はすでに実装した.アンテナに関しても,予備実験レベルでは給電用アンテナを印刷し,無線でロボットを駆動することに成功している.また,昨年発表した印刷できるアクチュエータに興味を持っていただいたことがきっかけで,様々な美術展示活動を実施できた.
乳管内微小病変に対する乳管内視鏡下LASER治療に関する研究

無腫瘤性乳頭異常分泌症の主因である乳管内乳頭腫(乳頭腫)に対する非手術的治療法として、乳管内視鏡下LASER照射療法とその臨床応用の可能性について検討した。無腫瘤性乳頭異常分泌症例中、乳癌と乳頭腫の組織学的乳管内発育伸展性に関して、乳頭腫の多くは乳頭近傍の乳管内に位置し、2.0cm以内の乳管内進展を示していた。また、乳頭腫は乳管造影上、陰影欠損像を形成することが多く、内視鏡でも半球状腫瘤を形成していた。このことから、内視鏡下LASER照射の適応を1)造影上、主乳管部付近に位置し、単発性の陰影欠損像あるいは乳管の中断像を示し、2)乳管内視鏡で半球状腫瘤として確認され、3)チューブキュレット細胞診で良性と診断された症例として、本治療法の同意が得られた症例に対して乳管内視鏡下LASER照射を行った。内視鏡下LASER照射装置は、外径0.65mmあるいは0.75mmの内視鏡のair channel内に外径0.20mmのbare-silica fiberを挿入してNd-YAG-LASERを用いて照射した。6例中4例において乳頭腫の完全消失を確認した。残る2例は乳管の狭窄性変化のために治療を中止しmicrodochectomyを行った。乳頭腫の消失に必要な実照射量は105-928.5Jであった。本治療法の問題点として、治療に長期間を要すること、治療に伴って生じる乳管の狭窄性変化といった課題が存在するが、従来不可能であった乳頭腫の非手術的治療を可能とした点において価値ある治療法である。無腫瘤性乳頭異常分泌症例において組織学的進展範囲と各種画像診断所見を対比することによって病変の進展範囲を術前に推定することが可能である(日本臨床外科学会総会発表)。この結果から、LASER照射法の対象とすることのできる乳管内乳頭腫症例を乳管造影所見によって選択可能となった。一方、LASER種として効果、安全性、操作性の点からNd : YAG-LASERとAr-LASERが使用可能であると考えられるが、費用と出力調整の観点から前者が本法にて適していることを確認した。その照射条件は、1回の照射量が30W、0.5sec.(15 J)以下で行うことが安全であり、十分な効果が得られることが判明した。(日本外科学会総会発表)。また、LASER照射の導光路としてbare silicafiberが使用可能であること、内視鏡下にLASER照射を行うための内視鏡として約0.25mmのair channelを内蔵する半硬性内視鏡と軟性内視鏡が使用可能であること、病変の確定診断、局所麻酔に関する具体的方法を確認した。これらの結果に基づき、臨床応用を行い、乳管内乳頭腫の非手術的治療に成功した。しかし、完全治療あるいは根治のためには予想以上の時間を要する症例が存在することが判明し、現在それらの症例の画像診断所見と組織学的進展形態の特徴を解析し、対策を検討中である。無腫瘤性乳頭異常分泌症例中、乳管内乳頭腫の画像診断所見と組織所見の対比を行い、内視鏡下LASER照射療法の適応症例を選択することが可能であることを確認した。この診断所見を基に本治療法の臨床応用を行った結果、予想以上に治療時間を要する症例が存在することが判明した。

その解決策を探求する際に、1)照射量を増加させることによって治療効果が増大すること、2)照射量の増加は、外径0.20mmのbare silica-fiberを使用する限りその耐久性に限界があること、3)限られた空間である乳管内での操作は病変とfiberの間に接触が起こり得ること、を考慮しなければならない。その結果、bare silica-fiberに代えて、より優れた耐久性を持つmetal-coated silica-fiberを用いた。その結果LASER照射熱量を増量することが可能となり、fiberの先端部と病変の接触による装置の故障が改善された。しかし、1)大型の乳管内乳頭腫では治療に長時間を要すること、2)LASER照射に伴う乳管内の炎症と狭窄性変化が治療継続の妨げになること、などの問題点が存在する。本治療法の適応として、最大10mm以内の乳頭腫を対象とし、間欠的に照射を行うことが望ましいとの結論を得た。また、本治療法は両性病変の非手術的治療法として有用であるばかりではなく、乳頭腫の末梢側の乳管内に存在する微小な乳癌を検出、診断する上でも重要な意義を持つことを確認した。
保育者養成におけるコミュニケーション能力を育成するための造形教材の開発

本研究は,実際の保育者養成における「保育者の専門性」に必要となるコミュニケーション能力の育成について,保育者養成校と保育現場や地域,造形作家との連携による実践的な活動を中心に,コミュニケーション能力を育むための造形教材の開発を提案し,実践による教材集としてまとめることにより,保育者養成校の学生を対象とした講義や演習へのフィードバック,そして現職者の再教育(リカレント)など,教育・保育を中心に踏まえながら,広く社会還元していくことを目的とする。今年度(研究4年目)は,1年目から行ってきた複数の幼稚園・保育園との連携と,地域との連携などを通じた,子どもや大人といった幅広い年齢層とのコミュニケーションをテーマとした造形教材についてのワークショップを企画・提案し,実践(計12回)を行った。それらを含めた4年間の実践について,木育のもつリラクゼーションの特性が保育者や子どものコミュニケーション・スキルの向上につながる可能性が示唆された調査結果を踏まえながら,コミュニケーション能力の育成を目的とする造形教材について,造形ワークショップとして4年間で実践した計55回のデータベース化したものから,さらに木育をテーマとした実践から厳選し,計18回の実践について報告集冊子『ワクワク工作・木育キャラバン造形ワークショップ活動報告集』としてまとめた。保育者や子ども,大人とのコミュニケーション・スキルを向上させただけでなく,ワークショップを企画・準備した学生同士のコミュニケーション自体も促す結果についてわかる報告書となり,コミュニケーション能力を育成するための具体的な造形教材報告集作成のまとめとなった。本研究は,実際の保育者養成における「保育者の専門性」に必要となるコミュニケーション能力の育成について,保育者養成校と保育現場や地域,造形作家との連携による実践的な活動を中心に,コミュニケーション能力を育むための造形教材の開発を提案し,保育者養成校の学生を対象とした講義や演習へのフィードバック,そして現職者の再教育(リカレント)など,教育・保育を中心に踏まえながら,広く社会還元していくことを目的とする。今年度(研究1年目)は,まず保育現場における造形教材の文献資料収集について,協力要請する保育所・幼稚園を中心に現状調査(造形教材の捉え方とその実践活動)を行った。同時に,複数の幼稚園との連携を取りながら,子どもたちに向けたコミュニケーションをテーマとした造形教材についてのワークショップを企画・提案し,実践(計17回)を行った。さらに,保育者を中心に,保育所・幼稚園等において特徴ある造形教材(ここでは木育を中心とした)を用いたワークショップによる実践を行い,アンケート調査を行った。その結果,本研究で取り上げた木育によるワークショップは,教材が一定のリラクゼーション効果を持ち,コミュニケーション能力を高める教材としてなど,保育における効果が実感できるものであったことが考えられ,木育活動の効果を実感した者ほどリラクゼーション効果を感じていたことから,木育のもつリラクゼーションの特性が保育者や子どものコミュニケーション・スキルの向上につながる可能性が示唆された。これらの調査結果を踏まえて,2年目の研究に向けたコミュニケーション能力の育成を踏まえた造形教材について,木育やクロス・トレーニング・プログラムを中心とした実践教材の提案を行いながら,活動をデータベース化していくための準備段階に入る。現在まで,保育現場における造形教材の文献資料収集や,子どもたちに向けた造形ワークショップ,そして保育者への特徴ある造形教材についてのアンケート調査に関する的確な集計を行うことができた。しかし,対象となった現職の保育者の参加・人数集計については次年度もさらに確保することを計画している。また,幼稚園・保育園の子どもたちや保育者を対象とした造形ワークショップによる具体的な実践教材について,「木育」と「クロス・トレーニング・プログラム」を中心に取り上げることにより教材研究を行ってきた。その研究を通して,いくつかの共通するキーワードを得ることができた。これらを踏まえ,コミュニケーション能力の育成を抽出し体験させたことを具体的な教材としてデータベース化していくことが重要であることが明らかとなり,次年度の研究方策を得ることができた。今年度(研究2年目)は,1年目における木育のもつリラクゼーションの特性が保育者や子どものコミュニケーション・スキルの向上につながる可能性が示唆された調査結果を踏まえ,コミュニケーション能力の育成を目的とした造形教材について,木育を中心とした実践教材の提案を行いながら,活動をデータベース化していくための準備を行った。また、1年目から行ってきた複数の幼稚園・保育園との連携だけでなく,地域との連携などを通じた,子どもや大人といった幅広い年齢層とのコミュニケーションをテーマとした造形教材についてのワークショップを企画・提案し,実践(計14回)を行った。その結果,保育者や子ども,大人とのコミュニケーション・スキルを向上させただけでなく,ワークショップを企画・準備した学生同士のコミュニケーション自体も促すこととなった。これらの調査結果を踏まえて,最終年度はこれまでの内容を一般公開するための期間と位置づけ,コミュニケーション能力を育成するための具体的な造形教材集作成のまとめ段階に入る現在まで,保育現場における造形教材の文献資料収集や,子どもたちに向けた造形ワークショップ,そして保育者への特徴ある造形教材についてのアンケート調査に関する的確な集計を行うことができた。加えて地域連携における造形ワークショップの実践を行うことにより,幅広いコミュニケーション能力について検討することができた。