hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性膵炎に対する自家膵島移植を併用した膵切除に関する研究

糖尿病に対する膵臓移植の有用性については既に確立されている一方、膵島移植に関してはその低いインスリン離脱率のため、未だ実験的医療の位置づけである。膵島移植の生着率改善のためには更なる研究が必須であり、臨床応用を目指した大動物モデルの確立が望まれる。本研究を通してミニブタを用いた膵全摘による膵性糖尿病モデルを作成することに成功し、また切除膵から分離した膵島を経門脈的に肝へ移植する自家膵島移植モデルを確立することにも成功した。臨床応用を意識し、ヒトでも応用可能な手術手技を採用した。更に海外の連携施設と協力し、膵島移植にも応用可能な膵臓移植後の長期成績に関する重要な知見を得ることに成功した。本研究の目的は、内科的治療が困難な難治性疼痛を主訴とする慢性膵炎に対して、外科的な根治治療である膵切除を行い、その際、自己のラ氏島細胞を取り出し、そのまま患者に戻す自家膵島移植技術を併用することにより、膵内分泌機能を可能な限り温存する治療を本邦でも臨床応用し、治療成績を向上させることにある。米国において1977年から行われている、ラ氏島細胞移植を併用した慢性膵炎治療であるが、本邦では未だ、実験的な治療の段階である。慢性膵炎に対する膵切除は保険適応であるが、ラ氏島細胞移植のハードルがまだ高い。そのため、ラ氏島細胞移植を併用することが有用であるのにもかかわらず、実際の臨床で実施することができずにいる。本研究を通してラ氏島細胞移植がさらに安全で簡便な、安定的な医療として導入できることを最終的な目標にしている。本研究は3年計画とし、2年以内の慢性膵炎患者に対する自家膵島移植併用の膵切除治療の実現を目指すものである。現在臨床研究として学内の倫理委員会に自家膵島移植治療を申請中。自家膵島移植の膵島分離に必要な物品の準備について進めている。シュミレーション作業(大動物実験を含む)についても動物実験施設の改修等で遅れていたが、新たな施設基準に準拠した実験計画書を準備中である。当院のヒト細胞分離施設の使用許可申請等の条件が整い、移植候補者が現れた場合、学内倫理委員会で審議ののち、妥当と判断されれば実施を予定していたが、1年目では候補者なしであった。本研究の最終的な目的である慢性膵炎臨床症例における自家膵島移植の実施に関しては実現が困難であった。しかしながら、ミニブタを用いた大動物実験において以下の重要な成果が得られた。1)大動物を用いた自家膵島移植モデルの確立。ミニブタを用いた自家膵島移植モデルを確立し、臨床での実際の膵島移植を前提とした実験が可能であった。具体的に、膵臓摘出、膵島分離、膵島移植の一連の移植手技を確立し、通常の自家膵島移植モデルにおいては100%の生存と、インスリン分泌を確認することが可能であった。2)GLP-1による膵島生着促進効果の検証近年、消化管ホルモンのインクレチンの一種であるGlucagn-like peptide-1(GLP-1)が新たな2型糖尿病の治療薬として出現し、そのインスリン分泌促進、食欲低下作用などのほか、膵島細胞の分化増殖促進作用があるといわれているが詳細はいまだ不明である。GLP-1の自家膵島移植細胞に対する効果について、移植膵島の再生、増殖促進作用の面からGLP-1投与モデルを作成し検討した。その結果、GLP-1による膵島細胞の生着促進効果、並びにブドウ糖負荷試験におけるインスリン分泌能の改善が得られた。今後、自家膵島移植の臨床研究への展開を計画している。消化器外科自家膵島移植の膵島分離に必要な物品の準備について、一部の物品が、見込額よりも高額なために現在、代替物品の選定を検討中。場合によっては他施設の物品の借用等を考慮する必要がある。大動物を用いたシュミレーション実験に関しては、当院動物実験施設の改修工事の影響により、実験開始が遅れている。改修後、新たな動物実験施設の施設基準が設けられたため、実験計画の見直しを行っている。自家膵島移植の膵島分離に必要な物品の準備について、一部の高額な物品を、代替の物品で実施可能か検討する。必要に応じて、一部の研究計画を見直す可能性も視野に入れる。他施設の物品の借用等も考慮する必要がある。

改修後、新たな動物実験施設の施設基準が設けられたため、実験計画の見直しを行っているが、速やかに見直した実験計画を提出する予定である。予定された膵島分離関係の物品の一部が予定額より高額であったため、物品を見直す必要があり、その分が次年度使用額が生じた理由である。予算内で購入可能な代替物品に変更し、次年度購入予定である。
米国におけるゲーテッドコミュニティ設立と自治体法人化を巡る制度選択の動態の把握

本研究では、米国においてゲーテッドコミュニティが拡大している背景として「公的政府」たる基礎自治体の創設(法人化)との関係に注目し、HOA(住宅所有者組合)と自治体という公私政府による自治創造と制度選択の動態を明らかにすることにより、「なぜゲーテッドコミュニティが拡大しているのか」という問いに対し、制度上の要因を明らかにする。ゲーテッドコミュニティに関する既存研究では両者の関係に注目しているものは少なく、また急増の理由として安心安全の希求など、需要側(買い手)の理由が主に指摘されてきた。本研究により、ゲーテッドコミュニティの動態の解明と、より重層的な米国地方自治に対する理解への貢献を目指す。
任意微小振幅強制振動に対する2次精度応答解析手法に基づく時間平均量最適化

今年度は昨年度までの成果を踏まえ,より現実的な拘束条件のもとで最適化を行うための研究に着手した.拘束条件を表す,値を固定すべき指標の例として(1)時間平均エネルギー注入,(2)時間平均エクセルギー損失,の2種類を取り上げ検討を行った結果,拘束条件と目的関数との間の非自明な関係性や,その指標が振動形態(本研究では加振方法を表すベクトルのこと)に対して多価である場合に最適化がうまくいかないことが判明した.本研究の応用を考える上で,これらの問題の解決は不可避であり,これらを扱う拘束条件つき最適化理論を今後開発していく.なお,今年度は当初予定していなかった2つの顕著な成果が得られた.まず一つは本研究が対象としている安定定常解のまわりではなく,これを拡張したある種の非定常解のまわりでも任意微少振幅強制振動に対する応答解析理論を構築することに成功したことである.これは本研究のベースとなる安定定常解周りの摂動法の拡張理論であり,事実上すべての工学的諸問題に適用可能で,今後の応用が大いに期待できる.さらに当初の予定通り,位相縮約による力学系の低次元化の基礎検討としてこの拡張理論を同期理論に適用した結果,同期理論で用いられる位相方程式を導出することに成功した.このように本研究の理論と位相縮約の理論との関係が明らかとなったので,今後力学系の低次元化の研究をより強力に進めるとともに,同期と振動応答を同時に取り扱う数学的枠組みについても研究を行っていく.本研究のベースとなる摂動理論の拡張理論が構築でき,今後の応用が大いに期待できる点と,この拡張理論と同期理論との関係も明らかにできたことで,同期と振動の諸問題を解決する理論的枠組みの構築への見通しが立ったことは,当初の予定をはるかに超える成果である.今後は今年度の成果を踏まえ,拡張理論に基づいた応答・最適化手法の開発と,この理論に基づいた力学系の低次元化手法の開発を進めていく.また計算処理速度をあげるための並列化計算プログラムやアルゴリズムの開発,その他計算機環境の整備も今後行っていく予定である.昨年度までに,2次精度近似理論に基づく時間平均量最適化アルゴリズムを構築していたが,今年度はこの実用性を検証するため,2次元正方容器内熱対流場において,加熱を行う左壁面剪断応力の時間平均量最適化問題を取り上げた.計算の際は,左壁面に一様な熱流速1で加熱し,右壁面を一定温度で冷却,上下壁面が断熱という境界条件を用いた.最適化の際の拘束条件として,温度方程式,渦度方程式の発生項の振動振幅の二乗が領域上で積分すると一定値になる,という条件を用いた.その結果,剪断応力を最小化する振動は,Ishidaら1)が既に示している,内部重力波共鳴に酷似した振動となることが明らかとなった.一方,最大化する振動は振動の位相にかかわらず,全体として循環流を強め,結果として剪断応力を高めていることが明らかとなった.これらの解析は最適化問題を固有値問題に帰着させ,ノンパラメトリックに行うものであるが,振動による目的関数の上界・下界ではなく,最大・最小値が求められたことが注目に値する.剪断応力の最適化問題を世界で初めてノンパラメトリックに実行できたことが評価に値する.ただ,格子分解能を変えた場合に,最適値が収束する様子は確認できず,これらの結果はまだ格子依存性があることを示唆しており,これが今後の課題として残った.今年度は当初の予定通り,左右壁面温度差を固定した正方容器内の二次元熱対流場について,時間平均熱伝達率を最大・最小化する最適振動分布をノンパラメトリックに求めることに成功した.昨年度までに左壁面熱流束固定,右壁面温度固定の条件下で最適化を行っており,本年度この結果をポルトガルで開催されたopt2017で発表したが,計算アルゴリズム自体はこれとほぼ同じである.しかしながら今年度は最適結果の評価を工夫することで,2次元空間上の格子分割数を増大させた場合に,最適値・最適分布の収束性を得ることに初めて成功したことと,この得られた分布が実際に時間平均量を最適化し,この最適値が理論的・数値的に予測される結果と一致することを確認することができたことが,昨年度と異なる顕著な業績としてあげられる.従って本研究により格子分割数によらないブシネ方程式系の特性として,真に最適解が得られたと判断でき,これらの結果を日本機械学会関西支部で発表した.さらにこの改良されたアルゴリズムを昨年度までに行っていた左壁面熱流束一定条件に適用して,左壁面剪断応力の最小化,ならびに左壁面平均温度の最小化問題を解いた結果,最適化された振動熱対流場と内部重力波共鳴時の熱対流場に相関が見られた.本研究で用いた理論は安定定常解周りの任意の偏微分・常微分方程式系に適用できるため,今年度得られた結果の意義は極めて大きいと考えられる.本研究の最適化理論を連続体の偏微分方程式系に適用するにあたり,本研究のような差分法でも格子分割数を大きくした場合に収束特性を得ることができるということは当初想定していなかった.

計算理論を修正することで,今年度連続体に対する適用に見通しが立ったことは今後の研究の進展にとって極めて大きいと言える.今年度は昨年度までの成果を踏まえ,より現実的な拘束条件のもとで最適化を行うための研究に着手した.拘束条件を表す,値を固定すべき指標の例として(1)時間平均エネルギー注入,(2)時間平均エクセルギー損失,の2種類を取り上げ検討を行った結果,拘束条件と目的関数との間の非自明な関係性や,その指標が振動形態(本研究では加振方法を表すベクトルのこと)に対して多価である場合に最適化がうまくいかないことが判明した.本研究の応用を考える上で,これらの問題の解決は不可避であり,これらを扱う拘束条件つき最適化理論を今後開発していく.なお,今年度は当初予定していなかった2つの顕著な成果が得られた.まず一つは本研究が対象としている安定定常解のまわりではなく,これを拡張したある種の非定常解のまわりでも任意微少振幅強制振動に対する応答解析理論を構築することに成功したことである.これは本研究のベースとなる安定定常解周りの摂動法の拡張理論であり,事実上すべての工学的諸問題に適用可能で,今後の応用が大いに期待できる.さらに当初の予定通り,位相縮約による力学系の低次元化の基礎検討としてこの拡張理論を同期理論に適用した結果,同期理論で用いられる位相方程式を導出することに成功した.このように本研究の理論と位相縮約の理論との関係が明らかとなったので,今後力学系の低次元化の研究をより強力に進めるとともに,同期と振動応答を同時に取り扱う数学的枠組みについても研究を行っていく.本研究のベースとなる摂動理論の拡張理論が構築でき,今後の応用が大いに期待できる点と,この拡張理論と同期理論との関係も明らかにできたことで,同期と振動の諸問題を解決する理論的枠組みの構築への見通しが立ったことは,当初の予定をはるかに超える成果である.今後は予定通り,工学的に重要な左右壁面の温度差を固定して,熱伝達率を最適化する問題を取り扱うが,それより先にすぐ行える検討課題として,左壁面の平均温度の最小化問題を取り上げる.今年度までに行った結果は境界条件に熱流束を与えているので,工学的に重要な熱伝達率最大化問題は取り扱えないが,加熱面の温度を最小化すると,これに準ずる結果が得られると期待される.それから今年度明らかとなった問題を解決するために,計算手法の高精度化の検討を行い,その後温度差固定の境界条件下で最適化問題を解いていく予定である.今後本格的に本研究の成果を利用して実用計算を行っていくにあたり,計算処理速度をあげるための並列化計算プログラムの開発や,常微分方程式系の低次元化・粗視化が不可避となる.情報収集を進めながら,さらに新しい計算アルゴリズム・計算理論を開発していく予定である.今後は今年度の成果を踏まえ,拡張理論に基づいた応答・最適化手法の開発と,この理論に基づいた力学系の低次元化手法の開発を進めていく.また計算処理速度をあげるための並列化計算プログラムやアルゴリズムの開発,その他計算機環境の整備も今後行っていく予定である.H28年度中に海外の学会等で研究成果の発表・情報収集を行う予定であったが,適切な学会が見つからず参加できなかったため,旅費相当額を使用できなかった.PCクラスタ型計算機で定評があり,当初そこから購入を予定していたメーカーに本研究で使用するプログラムを用いた計算速度の検討を依頼した結果,単独CPU(CORE)での数値計算では,むしろ最近のCPU,intel fortranの組み合わせでは10年前のものに比べ,計算速度が低下することが確認できた.従って当初の予定通り,計算プログラムを変更せずに,新たに計算機を導入した場合は,今後の研究に支障が出ることが想定されたので購入を取りやめた.一方いくつかの大学の大型計算機を用いて,基本的な並列計算プログラム(本研究のものとは異なる)による計算時間の比較を行ったところ,うまくプログラムを組めば計算時間を大幅に削減できることが確認できた.
マイクロ引き下げ法による形状制御ランガサイト型圧電結晶育成技術の開発

自動車の燃焼圧センサ用圧電結晶に用いられるランガサイト型圧電結晶は、高い特性のために次世代の高温用圧電材料として注目されているが、製造コストが高いという問題がある。そこで、本研究では、マイクロ引き下げ法を用いた形状制御ランガサイト型圧電結晶の製造技術を確立することで、デバイス形状の単結晶素子を一工程で作製することを目的とした。形状制御結晶育成用Pt合金坩堝を設計・開発し、それを用いたマイクロ引き下げ法により、様々なランガサイト型圧電材料の形状制御結晶を作製したところ、円柱状、平板上、チューブ状等の形状制御結晶の育成に成功した。さらに、それらの結晶性、圧電特性は従来の結晶と同等の性能を示した。エンジン部の直接センシングを可能にすることで自動車の燃焼効率を改善することが可能な燃焼圧センサには、希土類元素のランタン(La)及び希少元素のガリウム(Ga)、タンタル(Ta)を約90%含有したランガサイト型圧電結晶が用いられており、それらが燃焼圧センサの製造コストを増大させている。本事業では、希土類フリーのランガサイト型圧電結晶で既存の希土類含有圧電結晶を代替することによりランタン、ガリウム、タンタルの使用量の低減を試みた。結晶育成の結果、x = 0.6までは透明な単結晶の育成に成功した。一方、x = 0.8以降は白濁した結晶しか得られなかった。育成した結晶の断面をSEMで観察した結果、x = 0.6までは、内部はほぼ単相になっており、外周部に一部不純物が見られる程度であった。一方、x = 0.8, 1に関しては、断面全体で不純物が多く発生していることが分かった。各試料の粉末XRD測定からは、x = 0.6まではランガサイト型構造のほぼ単相を示しており、Al置換量が増加するに従って格子定数が系統的に減少していることが分かった。これは、イオン半径の小さいAlがイオン半径の大きいGaを置換していることに起因すると考えられる。Al置換したCNGS結晶の圧電特性を調べたところ、x = 0.6においてきれいな共振・反共振曲線が得られ、誘電率・圧電定数ともに良好な圧電特性を示すことが分かった。本事業では、ガリウムサイトへのアルミニウム置換技術を確立させることで、更なるガリウム含有量の低減を試みた。これが達成した場合、素子が含有する上記元素は約1割まで低減する。実際にAl置換ランガサイト型圧電結晶の育成を試みた。結晶育成にはランガサイト型圧電材料の1つであるCa3NbGa3Si2O14(CNGS)を用いた。まず、純度4N以上のCaCO3, Nb2O5, Ga2O3, SiO2の出発原料を用いてCa3Nb(Ga1-xAlx)3Si2O14 x = 0.2, 0.3, 0.4, 0.6, 0.8, 1の仕込組成で秤量・混合した後、アルミナ坩堝に充填した。混合粉末を電気炉で1200°C12時間以上焼成することによって焼結試料を得た。その焼結試料を坩堝内に充填し、μ-PD装置を用いて坩堝を高周波誘導で加熱した。育成中の結晶の状態はCCDカメラにより観察した。結晶の引き下げには、以前にμ-PD法で育成したCNGS単結晶を種結晶として用い、引き下げ速度0.050.1 mm/minで結晶育成を行った。結晶育成野結果、x = 0.4までは透明な単結晶の育成に成功した。一方、x = 0.6以降は白濁した結晶しか得られなかった。育成した結晶の断面をSEMで観察した結果、x = 0.4までは、内部はほぼ単相になっており、外周部に一部不純物が見られる程度であった。一方、x = 0.8, 1に関しては、断面全体で不純物が多く発生しており、EDXにより組成分析を行った結果、ランガサイト型構造の相は見られなかった。μ-PD法を用いた形状制御単結晶育成用の坩堝の設計・開発に関しては、ランガサイト型結晶と最適な濡れ角を有するPt合金を用いた坩堝を設計・開発した。その結果、円柱状・板状、チューブ状のランガサイト型結晶が育成可能なPt合金坩堝の開発に成功した。

その開発した形状制御単結晶育成用Pt合金坩堝を用いてμ-PD法を用いた円柱状ランガサイト型圧電結晶の作製を行った。その結果、ランガサイト型圧電材料であるLTG, CNGS, CTGS, SNGS, STGSの形状制御単結晶育成に成功し、ランガサイト型圧電結晶の円柱状形状制御技術を確立した。作製した形状制御ランガサイト型圧電結晶が圧電特性評価に足る高品質な単結晶かどうかを確認するため、所属研究室において保有する装置を用いて結晶性の評価を行った。粉末X線回折(XRD)によって得られた単結晶がランガサイト相の単相であることを確認し、X線ロッキングカーブによって得られた単結晶がCz法で育成した単結晶に匹敵する結晶を有していることが明らかとなった。偏光顕微鏡によるドメイン観察およびSEM/EDSやEPMAによる化学組成分析の結果、結晶周囲に不純物相の確認ができたが、出発組成の最適化により不純物を含まない形状制御単結晶の作製に成功した。圧電特性評価においては、所属研究室で保有するインピーダンスアナライザ等の測定機器を用いて、Cz法で育成した単結晶と同等の特性を示すことを確認した。平成23度は当初の目的であった形状制御単結晶育成技術の開発を行い、全てのランガサイト型圧電結晶において様々な形状の形状制御単結晶育成に成功した。さらに、平成24年度は、希少金属であるGaサイトにAl置換を行うことによって、50%ものGaを安価なAlに置換することに成功した。これは、希少元素であるGaの含有量を大幅に低減させることが可能な技術であり、圧電素子の低コスト化に大きく寄与することが期待される。育成したAl置換CNGS結晶の特性評価では、不純物もほぼ見られず良質な単結晶が得られたことが明らかとなった。さらに、Al置換を行った試料においても圧電定数はほぼ変わらないことが分かった。さらに、育成雰囲気が結晶に及ぼす影響や、育成後の結晶に対するポストアニール効果に関しても明らかになってきており、当初の計画以上に進展しているといえる。形状制御用坩堝を設計・開発したが、その形状制御用坩堝の構造が形状制御結晶育成に非常に適したものであったため、当初の予想に比べて、大きな困難もなく形状制御単結晶育成を行うことができた。そのため、その開発した形状制御用坩堝を用いて円柱状のランガサイト型圧電結晶の形状制御結晶育成に比較的容易に成功したため、その後の形状制御結晶の結晶評価、圧電特性評価を迅速に行うことができた。その結果、当初の予定では平成24,25年度に行うことになっていた板状形状制御結晶の育成に取り掛かることができ、さらに出発組成の最適化により不純物を含まない形状制御単結晶の作製にも成功することができた。今後は、育成雰囲気が結晶に及ぼす影響や、育成後の結晶に対するポストアニール効果に関してもより詳細に調べることで、最適な結晶育成条件・ポストアニール条件を明らかにする。さらに、その明らかにした条件を利用して、圧電特性の改善を行う。進捗状況は、当初の計画以上に進展しており、このままの体制で研究を推進していく。μ-PD法により上記ランガサイト型圧電結晶物質の形状制御単結晶育成技術を確立する。育成する単結晶の形状に関しては、圧電センサのデバイス形状である板状単結晶の育成を行う。作製した形状制御ランガサイト型圧電結晶は圧電特性評価に足る高品質な単結晶かどうかを確認するため、所属研究室において保有する装置を用いて結晶性の評価を行う。
共進化に基づく集合知能体の自律的構成

本研究は複数の自律要素が相互作用しながらシステム全体として知能があるような振る舞いを獲得させるという観点から研究を行った.特に,一個の自律要素ではなく,複数の自律要素であるため,共進化の概念を導入してシステムを構成することを目指した.主要な成果を以下に挙げる.(1)集合的知能体構成のための共進化理論構築本研究における共進化とは,複数の個体簡の相互作用の結果,互いの適応度へ変化をもたらしながら進化する過程としている.その共進化による集合的知能体形成の利点を,システムが作動する環境および付与される目的に関する情報の完全・不完全性という観点からシステム論的に解析を行い,幾つかの基本性質を明らかにした.(2)共進化型計算手法のアルゴリズム構築申請者らが構築してきた分子進化の中立説に動機づけられた冗長な個体表現と,新しい突然変異メカニズムを用いる進化計算手法を基礎に,共進化させることによって性能の向上を図った.提案手法を用いてベンチマーク問題と人工神経回路網の進化的設計の結果を比較したところ,1.人工神経回路網の設計にも提案手法が有効であること,2.人工神経回路網と簡単なベンチマーク関数では異なる進化ダイナミクスを示し設計対象に依存しない探索が可能であることがわかった.(3)分散環境共進化シミュレータの開発備品として導入したサーバ及び複数のクライアント計算機を,ネットワークを介して接続し,共進化計算用の分散環境を構築した.(2)において構築した分散環境下に対応可能な共進化型計算手法のアルゴリズムを導入し,高速に計算が行えることを確認した.以上により,本研究では分散環境下の共進化に対する基礎理論を基にアルゴリズムを提案し,分散型集合知能体シミュレータを開発し,その有効性を確認した.研究初年度である本年度は,次年度の本格的な計算機実験と実機ロボットによる実験を行うための準備期間として,基礎理論の構築や計算手法のアルゴリズム構築,シミュレータ環境の開発を行った.具体的には,次の3項目を実施した.(1)集合的知能体構成のための共進化理論構築本研究における共進化とは,複数の個体間の相互作用の結果,互いの適応度へ変化をもたらしながら進化する過程としている.その共進化による集合的知能体形成の利点を,システムが作動する環境および付与される目的に関する情報の完全・不完全性という観点からシステム論的に解析を行い,幾つかの基本性質を明らかにした.(2)共進化型計算手法のアルゴリズム構築申請者らが構築してきた分子進化の中立説に動機づけられた冗長な個体表現と,新しい突然変異メカニズムを用いる進化計算手法を基礎に,個体表現と組換え操作の相性に関して性能を向上させるための実験を行った.提案手法を用いてベンチマーク問題と人工神経回路網の進化的設計の結果を比較したところ,1.人工神経回路網の設計にも提案手法が有効であること,2.人工神経回路網と簡単なベンチマーク関数では異なる進化ダイナミクスを示し設計対象に依存しない探索が可能であることがわかった.(3)分散環境共進化シミュレータの開発備品として導入したサーバ及び複数のクライアント計算機を,ネットワークを介して接続し,共進化計算用の分散環境を構築した.(2)において構築した分散環境下に対応可能な共進化型計算手法のアルゴリズムを導入するための基礎的プログラムを作成し,動作確認を行った.以上より,本年度で分散環境下の共進化に対する基礎部分が構築され,本格的な実験が可能となる.来年度には,分散型集合知能体シミュレータの構築と自律移動ロボットを用いて本手法の有効性の検証を行う.本研究は複数の自律要素が相互作用しながらシステム全体として知能があるような振る舞いを獲得させるという観点から研究を行った.特に,一個の自律要素ではなく,複数の自律要素であるため,共進化の概念を導入してシステムを構成することを目指した.主要な成果を以下に挙げる.(1)集合的知能体構成のための共進化理論構築本研究における共進化とは,複数の個体簡の相互作用の結果,互いの適応度へ変化をもたらしながら進化する過程としている.その共進化による集合的知能体形成の利点を,システムが作動する環境および付与される目的に関する情報の完全・不完全性という観点からシステム論的に解析を行い,幾つかの基本性質を明らかにした.(2)共進化型計算手法のアルゴリズム構築申請者らが構築してきた分子進化の中立説に動機づけられた冗長な個体表現と,新しい突然変異メカニズムを用いる進化計算手法を基礎に,共進化させることによって性能の向上を図った.提案手法を用いてベンチマーク問題と人工神経回路網の進化的設計の結果を比較したところ,1.人工神経回路網の設計にも提案手法が有効であること,2.人工神経回路網と簡単なベンチマーク関数では異なる進化ダイナミクスを示し設計対象に依存しない探索が可能であることがわかった.(3)分散環境共進化シミュレータの開発備品として導入したサーバ及び複数のクライアント計算機を,ネットワークを介して接続し,共進化計算用の分散環境を構築した.(2)において構築した分散環境下に対応可能な共進化型計算手法のアルゴリズムを導入し,高速に計算が行えることを確認した.以上により,本研究では分散環境下の共進化に対する基礎理論を基にアルゴリズムを提案し,分散型集合知能体シミュレータを開発し,その有効性を確認した.
高圧負荷後の脳血管の内皮依存性弛緩反応に及ぼす影響に関する研究-活性酸素の関与と麻酔薬による修飾作用-

イヌの摘出脳血管を用い,圧負荷群(50mmHg,20分間)と対照群(圧非負荷群)とに分け,内皮依存性弛緩反応に差があるかを検討し,さらにその機序についても調べた。KCl(30mM)とほぼ同程度の収縮を起こすUTP(Uridine 5'-triphosphate,10^<-5>または3×10^<-5>M)で脳血管を収縮させ,インドメタシン(10^<-5>M)で前処置後,ブラジキニン(10^<-10>10^<-6>M)による弛緩反応を検討した。圧負荷群では対照群と比較して,ブラジキニンによる弛緩反応は抑制され,圧負荷により脳血管のNOを介した内皮依存性弛緩反応が抑制されることがわかった。次にSOD (superoxide dismutase)で,圧負荷による内皮依存性弛緩反応の抑制がどのように修飾されるかを検討した。圧負荷群では,SOD前処置によりブラジキニンによる弛緩反応の抑制が回復する傾向にあった。ただし,対照群でも同様にSOD前処置で弛緩反応が回復(増強)する傾向がみられた。マグヌス装置を用いた研究では,装置内を常に酸素94%+二酸化炭素6%で通気しながら実験を行っており,このような条件下では装置内でsuperoxideが生成される可能性も考えられる。以上のことより,SODの効果の説明として,(1)装置内で生成されたsuperoxideを抑制したことによるものであり,圧負荷による内皮依存性弛緩反応の抑制にはsuperoxideは関与していない,(2)圧負荷によってsuperoxideは生成されたが,前処置のSODで対照群,圧負荷群ともに十分superoxideが除去された,の2通りが考えられる。現段階では,圧負荷による内皮依存性弛緩反応の抑制の機序にsuperoxideが関与しているかどうかは不明である。血管組織中のsuperoxideの量を圧負荷前後で測定し,superoxideの生成が確認できれば機序を解明する手掛りとなるかもしれない。また,麻酔薬の影響についてもまだ十分検討できておらず,今後の課題としたい。イヌの摘出脳血管を用い、圧負荷群と対照群(圧非負荷群)とに分け、内皮依存性弛緩反応に差があるかを検討した。圧負荷は摘出血管(1215mm程度)の片側を結紮し、もう一方からクレブス液(酸素94%+二酸化炭素6%で通気、37°C)を満たした加圧装置を接続して行った。これらの前処置後、輪状血管(約3mm)を作成し、圧トランスデューサに接続後、クレブス液を満たしたマグヌス装置中で等尺性張力変化を測定した。イヌの脳血管とほぼ同径の家兎の大腿動脈を用い、圧負荷の程度(80、160mmHg)と時間(30、60分)の影響を検討する予備実験で、予定していた最低の負荷圧と時間(80mmHg、30分間)でKCl(30mM)による収縮反応が抑制された。圧負荷で血管平滑筋障害が起こっている可能性が考えられ、イヌの脳血管では圧負荷を50mmHg、20分間と設定した。この設定ではKClによる収縮反応は対照群(圧非負荷群)と同程度だった。KCl(30mM)で脳血管を収縮させ、インドメタシン(10^<-5>M)で前処置後、ブラジキニン(10^<-10>10^<-6>M)による弛緩反応を検討した。圧負荷群では対照群と比較して、ブラジキニンによる弛緩反応は抑制された。イヌの脳血管では、ブラジキニンはインドメタシン存在下でNO(nitric oxide)を介した内皮依存性弛緩反応を起こすことがわかっている。以上のことより、圧負荷により脳血管のNOを介した内皮依存性弛緩反応が抑制されることがわかった。今後、この反応に活性酸素が関与しているかどうかをSOD (superoxide dismutase)を用いて各群間で上記薬剤による弛緩反応の違いを検討することにより調べる。さらに抗酸化作用、フリーラジカル除去作用を有するバルビツレートやプロポフォールを用いて弛緩反応の違いを検討する予定である。

マグヌス装置を用いた研究では,装置内を常に酸素94%+二酸化炭素6%で通気しながら実験を行っており,このような条件下では装置内でsuperoxideが生成される可能性も考えられる。以上のことより,SODの効果の説明として,(1)装置内で生成されたsuperoxideを抑制したことによるものであり,圧負荷による内皮依存性弛緩反応の抑制にはsuperoxideは関与していない,(2)圧負荷によってsuperoxideは生成されたが,前処置のSODで対照群,圧負荷群ともに十分superoxideが除去された,の2通りが考えられる。現段階では,圧負荷による内皮依存性弛緩反応の抑制の機序にsuperoxideが関与しているかどうかは不明である。血管組織中のsuperoxideの量を圧負荷前後で測定し,superoxideの生成が確認できれば機序を解明する手掛りとなるかもしれない。また,麻酔薬の影響についてもまだ十分検討できておらず,今後の課題としたい。
アニメーション映画祭についての基礎的な調査・研究

ヨーロッパを中心に発達したアニメーション映画祭が、歴史的にどのように役割を変えてきたのかを、映画祭ディレクターなどの関係者へのインタビューおよび現地調査によって明らかにした。1960年代にスタートしたアニメーション専門の映画祭は、かつてはアニメーションを芸術という観点から評価するための国際的な催しであったが、近年においては、世界のアニメーション文化を紹介することで映画祭が開催される現地の国・地域におけるアニメーション・シーンを育てるという役割にシフトしているということが明らかになった。本研究は、世界各地に増え続けるアニメーション専門の映画祭についての基礎的な研究である。平成26年度は、研究の端緒のため、現在、世界的に重要だとみなされているアニメーション映画祭の関係者(主にプログラム選定など芸術的な側面に携わるアーティスティック・ディレクター)にインタビューを行い、彼らにとって、アニメーション映画祭はどのような役割を持つのかについての聞き取り調査を行った。インタビューを行ったのは、世界最大かつ最古のアニメーション映画祭であるアヌシー国際アニメーション映画祭のアーティスティック・ディレクターであるマルセル・ジャン氏、芸術性・作家性の重視で定評のあるザグレブ国際アニメーション映画祭のアーティスティック・ディレクターであるダニエル・スルジック氏、スロベニア・リュブリャーナで開催されるアニマテカ国際アニメーション映画祭のディレクターであるイゴール・プラッツェル氏、現代美術の分野との接点の強いユニークなアニメーション映画祭であるオランダ国際アニメーション映画祭のディレクターであるゲルベン・シュレーマー氏、北米最大のアニメーション映画祭であるオタワ国際アニメーション映画祭のアーティスティック・ディレクターであるクリス・ロビンソン氏、シネマテーク・ケベコワーズで開催されるアニメーション・サミットのプログラマーであるマルコ・ドゥ・ブロワ氏、スイス最大のアニメーション映画祭ファントーシュを立ち上げた一人であるオットー・アルダー氏である。また、作り手にとってのアニメーション映画祭の重要性を知るべくアニメーション作家の和田淳氏にもインタビューをした。また、これらのインタビューを公開するためのウェブサイトの制作も行った。平成26年度に行ったインタビューは、平成27年度以降、随時公開していく予定である。アニメーション映画祭の歴史と現在の状況をめぐる研究を行うため、平成27年6月に開催されたザグレブ国際アニメーション映画祭およびアヌシー国際アニメーション映画祭を訪問、各映画祭の視察とともに、関係者への取材や資料収集をした。継続的に行っているアニメーション映画祭のディレクターへのインタビューについては、本年度はGLASアニメーション映画祭(アメリカ)のジャネット・ボンズ氏、アニメスト映画祭(ルーマニア)のミハイ・ミトリッチ氏と、定番というよりは新たな試みを行おうとしている映画祭のディレクターに聞き取り調査した。また、平成28年3月に第一回の開催となったGLASアニメーション映画祭には、実際に現地を訪れ、新たなアニメーション映画祭が立ち上がっていく様子を、関係者への取材を行いながら追っていくこととなった。これらの調査の結果から、アニメーション映画祭の現代的な意義についての情報および知識を獲得することができた。調査の成果については、最終年度となる来年度でのウェブサイトで公開を行うため、昨年度に引き続き、データ整理を集中的に行った。二年間にわたるアニメーション映画祭ディレクターおよび関係者への聞き取り調査が、世界的に著名な映画祭から、新進気鋭の映画祭まで幅広く行うことができており、資料的価値が極めて高いものとなっている。これらの聞き取り調査の結果の公開のウェブサイトについても順調に準備は進んでいる。アニメーション映画祭の歴史と現在の状況、その役割の変化についての研究を行うため、平成28年6月に開催のザグレブ国際アニメーション映画祭(クロアチア)およびアヌシー国際アニメーション映画祭(フランス)を訪問。各映画祭の視察とともに関係者への取材と資料収集を行った。9月にはオタワ国際アニメーション映画祭に参加。パネル「世界における日本のアニメーション作家」において、日本人アニメーション作家にとっての映画祭の歴史的な重要についての講演を行った。また、平成29年3月にはGLASアニメーション映画祭(アメリカ)に参加した。北米で昨年立ち上がったばかりの映画祭に二年連続で訪問することにより、現代におけるアニメーション映画祭の必要性について、実地調査・聞き取り調査を行った。また、3年間で行ってきた世界の主要なアニメーション映画祭のディレクター(関係者)へのインタビュー(英語)を日本語へと翻訳。制作したウェブサイト上で日英二ヶ国語で公開した。さらには、日本アニメーション学会の研究会において、3年間の調査結果についての報告を行った。結果として、かつてのアニメーション映画祭がアニメーション作家同士の国際的な交流とアニメーション芸術の振興のために行われていたのに対し、近年世界中に立ち上がっているアニメーション映画祭の多くが、映画祭が行われる当地におけるアニメーション文化を育成する目的を持つものになっていることが明らかになった。当初の予定通り、世界を代表するアニメーション映画祭の関係者に聞き取り調査を行うことができ、また、成果発表のための場(ウェブサイト)についても用意することができたから。今後は、二年間にわたって収集してきた映画祭ディレクターおよび関係者のインタビューを整理・編集し、日英の二ヶ国語でウェブサイトに公開することによって、アニメーション映画祭の歴史と現代的な意義について研究するにあたり、将来的に参照が必須となるような、基礎的かつ重要な資料とすることを目指していく。インタビューについても、またアプローチを変えて、今年度も追加で行っていきたい。

今後は、アニメーションに限らない映画祭研究の資料にあたりつつ、アニメーション映画祭ならではの特徴・意義について考察を深めることによって、これらの聞き取り調査資料の学術的な文脈をはっきりとさせていくことが必要となってくる。アニメーション研究平成27年度は、平成26年度に引き続き、世界の重要なアニメーション映画祭の関係者への聞き取り調査を行っていくが、その範囲を広げ、プロデューサーとしての役割を持つ人々にも話を聞いていくことで、多面的な考察を行いたいと考える。研究の性質上、謝金もしくは旅費が多くなるため、効果的に研究費を用いるために余った少額を次年度に回そうと考えたため。当初の予定よりも旅費の部分で支出が少なかったがゆえに、来年度以降の旅費に回すことを考えたがゆえ。最終年度にあたる次年度において公開する、成果発表のウェブサイトの作業のための費用として。前述のとおり、平成27年度の旅費に回す。現在公開前。
実験動物アレルギーの現状と対策に関する研究

わが国の137機関の5,641名の実験動物関係者の1,304名(23%)がアレルギー症状をもつことを明らかにし,原因動物としてはすべての動物種が関与し,アトピー体質のヒトが発症し易いことを明らかにした.モルモットに対するアレルギー有症者の,各種抽出蛋白による皮内反応では,尿100%,唾液83%,フケ83%,血清67%の陽性率で,鼻誘発反応では誘発直後より鼻閉,鼻漏,くしゃみ等が発現した.飼料の抗原性はみられなかった.特異IgEの抗体価は有症者で高く,皮内反応, Total IgE値, RAST値は喘息と鼻アレルギーを有する群で高い傾向にあった.尿抗原は低分子量の蛋白で,唾液,血清,フケの抗原との間にも共通の抗原性が確認された.有症者とアレルギーの既往症のあるヒトは末梢血好酸球, IgE(RIST)が高く,取り扱っている動物に対するIgE(RAST)は50%のヒトがSCORE2以上を示した.治療法としては,アレルゲンからの回避が重要であることを一方向気流方式のモルモット室で実証し,療法として, DSCG,トラニスト等の抗アレルギー剤の投与,減感作療法が良いことを指摘し,また,気管支拡張剤の使用も一つの予防法であることを指摘した.従来方式の動物室空中粉塵には数百ng/m^3の蛋白を含有し,その半数程度は1以上の粉塵に含まれていた.粉塵は換気回数の増加,収容密度の低下で減少した.動物室の気流が室内作業空間から飼育棚後部へ流れる一方向気流方式を開発した.排気側に対する室内作業空間の粉塵レベルは従来方式の94%に対し,一方向気流方式では前面解放群で46.3%,カーテン群で8%,引戸群で1.5%であった.また,各種マスクの粉塵の捕集効果について検索し, 2μm以上の粉塵はよく捕集されるが, 1μm以下の粉塵はマスクの材質により捕集効率が劣ることを明らかにした.わが国の137機関の5,641名の実験動物関係者の1,304名(23%)がアレルギー症状をもつことを明らかにし,原因動物としてはすべての動物種が関与し,アトピー体質のヒトが発症し易いことを明らかにした.モルモットに対するアレルギー有症者の,各種抽出蛋白による皮内反応では,尿100%,唾液83%,フケ83%,血清67%の陽性率で,鼻誘発反応では誘発直後より鼻閉,鼻漏,くしゃみ等が発現した.飼料の抗原性はみられなかった.特異IgEの抗体価は有症者で高く,皮内反応, Total IgE値, RAST値は喘息と鼻アレルギーを有する群で高い傾向にあった.尿抗原は低分子量の蛋白で,唾液,血清,フケの抗原との間にも共通の抗原性が確認された.有症者とアレルギーの既往症のあるヒトは末梢血好酸球, IgE(RIST)が高く,取り扱っている動物に対するIgE(RAST)は50%のヒトがSCORE2以上を示した.治療法としては,アレルゲンからの回避が重要であることを一方向気流方式のモルモット室で実証し,療法として, DSCG,トラニスト等の抗アレルギー剤の投与,減感作療法が良いことを指摘し,また,気管支拡張剤の使用も一つの予防法であることを指摘した.従来方式の動物室空中粉塵には数百ng/m^3の蛋白を含有し,その半数程度は1以上の粉塵に含まれていた.粉塵は換気回数の増加,収容密度の低下で減少した.動物室の気流が室内作業空間から飼育棚後部へ流れる一方向気流方式を開発した.排気側に対する室内作業空間の粉塵レベルは従来方式の94%に対し,一方向気流方式では前面解放群で46.3%,カーテン群で8%,引戸群で1.5%であった.また,各種マスクの粉塵の捕集効果について検索し, 2μm以上の粉塵はよく捕集されるが, 1μm以下の粉塵はマスクの材質により捕集効率が劣ることを明らかにした.本研究は、実験動物関係者に発生するアレルギーについて研究し、その予防対策を確立するもので、本年度は以下のような研究を実施した。1.松下班員らは、わが国の137機関の動物施設の5,580名について解析した。実験動物に関連してアレルギー症状を示す人が23.2%で、発症は動物との直接接触が多く、動物室に入っただけで発症する人も20%いた。鼻症状は、ウサギ,モルモットで、呼吸器症状はウサギで、皮膚症状はラットで多かった。動物と接触するようになって2年以内に発症する人は60%で、またアトピー者率とも高い相関を示し、かつアレルギーの既往歴とも密接な関係があった。マスク等防護具は40%の人が効果ありと回答していた。2.野添班員らは、動物施設の利用者84名のアンケート調査結果と血液免疫学的検査所見との関係について検索した。有症者の末梢血好酸球と他の群間との有意差はなかった。IgE(RIST)は有症者(14名)とアレルギー既往歴のある人(6名)で高い傾向を示した。score2以上は有症者でも喘鳴のある人吸び眼,鼻,呼吸器及び皮膚の合併症状を併せもつ人に多かった。

3.昇班員らは、モルモット由来の蛋白質を抽出し、アレルギー患者群は尿で100%,唾液とフケで83%,血清で67%の陽性率であることを明らかにした。今後、唾液,血清中の抗原蛋白の同定、他の実験動物の抗原検索を行う予定である。4.水上,上田班員らは、各種実験動物室の粉塵重量,粉塵個数,空中細菌等について検索し、捕集した空気中には1【m^3】あたり1001400ngの蛋白を含有することを明らかにした。さらに、山内らは、動物室の作業空間に粉塵,空中細菌,アンモニア等が流入しないような空調システムを開発した。今後、空調の改善と作業時における粉塵の吸入防止,特異体質者の早期検出法について検討する。
新しい赤外蛍光生体顕微鏡システムによる心筋の微小循環動態の解析

近赤外領域に蛍光を発する色素として、インドシアニングリ-ン(ICG)を選び、spectrofluorometerを用いて蛍光分光特性を濃度、pH、温度等の条件を変えて検討した。その結果、ICGは765nmの励起光によって近赤外波長域(780-840nm)に蛍光を発することが確められた。この蛍光強度は、濃度域2.0-5.0ug/ml、pH8-9において極大を示した。また、蛍光強度が血漿蛋白に強く依存することが判明したため、高速液体クロマトグラフィ-により血漿の各蛋白分画の蛍光特性を分析すると、大部分の蛍光はアルブミン分画に分布し、0.5g/dl以上のアルブミンの存在下で高値を示すことが明らかとなった。以上の結果より、ICGは赤外蛍光のトレ-サとして用い得ることが確かめられた。赤外顕微鏡は本来工業用に開発されたものであったが、生体観察用に改造して用いた。蛍光を観察するためにハロゲンランプとレ-ザの二種類の落射光源を用意した。ハロゲンランプを用いる場合は干渉フィルタによって励起波長を選択し、蛍光以外の反射光はバリフィルタを組み合わせて除外した。レ-ザは、780nmの半導体レ-ザを用いた。いずれの場合もCCDカメラを用いて近赤外蛍光を画像化した。ICGをスライドガラス上に滴下して顕微鏡下に観察したところ、ICG濃度に依存した近赤外蛍光が観察されたため、引き続いて動物実験を行った。実験動物はWistar系のラットを用い、ネンブタ-ル麻酔後にICG2.0mg/kgを経静脈的に注入して腸間膜や骨格筋表層の微小血管を観察したところ、15-40μmの細動脈及び細静脈がCCDカメラを通して可視化された。蛍光強度が未だ十分でない原因として入射光の組織表面における乱反射が考えられたため、光ファイバ-刺入による入射光照射を検討した。入射光の正確な誘導が若干困難であるが、組織深部を観察する方法として極めて有望であると考えられ、心筋の微小循環の血行動態解析に現在その応用を進めている。蛍光色素インドシアニングリーン:ICGの蛍光分光特性はspectrofluorometerにより濃度、pH、温度等の条件を変えて評価した。また、蛍光強度が血漿蛋白質に強く依存することが判明したため、HPLCにより蛋白分画の蛍光特性を分析した。一方、赤外蛍光顕微鏡システムは、生体観察用に改造し、ICG蛍光測定にあわせて光学系の調整をした。蛍光分光の結果、ICGは765nmの励起光によって近赤外波長域(789-840nm)に蛍光を発することが確認された。更に蛍光の強度は0.5g/dl以上の血清アルブミンの存在下で高値を示した。すなわちICGは赤外蛍光のトレーサとして用い得ることが確かめられた。生体観察用に改造した赤外蛍光顕微鏡システムは、当初、落射光源として半導体レーザを用いたが、十分な蛍光強度が得られなかった。そこで、ハロゲンランプ光源から干渉フィルタによって励起波長を選択し、蛍光以外の反射光はバリアフィルタを組み合わせて除外した。更にCCDカメラを用いて近赤外蛍光を画像化することを試みた。

ラット潅流心に特別に設計したホルダーに固定して赤外蛍光生体顕微鏡システム下に観察した。ICGの潅流により、ICGは微弱な蛍光として捉えられた。しかし、その蛍光強度は未だ十分ではないため、入射光源の強度を増すことをはじめとして光学系の更なる改良や蛍光の退色にたいする対策を今後行っていく予定である。既に初年度において、近赤外領域に蛍光を発する物質であるインドシアニングリ-ン(ICG)の蛍光分光特性及び螢光の血漿蛋白依存性を検討し、生体トレ-サとして用い得ることを確かめた。さらに、本来は工業用に開発された赤外顕微鏡を生体観察用に改造したほか、ICGの蛍光測定にあわせて光学系の調整をした。本年度においては、作製した赤外蛍光生体顕微鏡システム下に近赤外螢光を可視化することを試みた。はじめにガラス板上に滴下した蛍光をCCDカメラを通して確認した。落射光源としてハロゲンランプと半導体レ-ザの二種類の光源を用いてICG溶液からの蛍光を観察したが、半導体レ-ザによって発する蛍光はハロゲンランプによって発する蛍光より強く、ICG濃度に依存した近赤外螢光が確認された。そこで半導体レ-ザを落射光源とした動物実験を行った。Wistar系雄性ラットを実験動物として用い、ネンブタ-ル麻酔後にICG0.75mg/kgを経静脈的に注入して、腸間膜、骨格筋及び心筋表層の微小血管を同顕微鏡システム下に観察した。腸間膜血管床内の10-30μmの微小血管はICGの静脈内投与により、CCDカメラを通してモニタ-画面上に可視化され、このときICGの血管外への漏出はほとんど認められなかった。続いて、ラット挙睾筋及び心臓をホルダ-に固定して同顕微鏡システム下に観察した。微小血管は辺縁までよく可視化され、従来の方法より血管内径の計測に好適であると考えられた。また、本装置の特徴とする深部方向への分解能については表層下500-1000μmまでの微小血管の可視化が可能であった。一方、入射光の組織表面における乱反射が大きいことが十分な蛍光強度を得るための障害になると考えられたので、光ファイバ-刺入による入射光の導入を検討したところ、入射光の観察部位への正確な誘導に若干の困難があるものの、組織深部を観察する方法として極めて有望であると考えられた。
ホリスティックな教員養成・研修システムの先進事例を検証する国際研究会議の企画調査

【研究の実績】1.海外の先進事例についての資料収集・実態調査(1)カナダ・トロントのシュタイナー学校教員養成プログラムのディレクター、D.ヒューズ氏を招いて国際ホリスティック教師教育研究会(2005年5月5日、於:立命館大学)を開催。その事例研究を行うとともに、今後の企画調査の方針を分担者間で共同討議した。その成果を、下記「研究発表」欄記載のとおり公表した。(2)インド・クリシュナムルティ学校(リシヴァリー・スクール)の教師教育・現職研修の実態について、金田卓也が現地調査した。下記「研究発表」欄記載のとおり、その成果を公表した。(3)トロント大学オンタリオ教育研究専門大学院(OISE:オンタリオ州全域の現職教員再教育を担う公立の独立大学院)におけるホリスティック教育専修コースの現地調査、およびジョン・ミラー主任教授との国際研究会議の企画打ち合わせを中川吉晴が行った。2006年6月11日に立命館大学で国際研究会議開催を予定。(4)その他の世界各地のホリスティックな教育実践と教師のあり方について、とりわけオーストラリアの公教育との連携に成功しているシュタイナー学校の事例について、吉田敦彦と永田佳之が中心となって情報収集し、その成果を含めた著書(下記「研究発表」欄記載)を公刊した。2.国内の試行的プログラムについての資料収集・参与観察調査(1)京田辺シュタイナー学校における一般学校教員や教員志願者の参加する各種講座に吉田敦彦が継続的に参与観察を行い、それについて研究分担者間で研究討議(メール使用)を継続してきた。(2)北海道ミカエル・カレッジのシュタイナー教員養成コースの現地調査を西平直・今井重孝とともに行い、集中的な研究報告と討議も行った。(3)その他、モルゲンランド、いずみの学校、シュタイナー学園などとの情報交換と連携を深めた。3.その他の国際研究会議の企画に関わる調査2005年8月18日インドネシア・ウブドで開催されたキッズゲルニカ国際委員会と日本ホリスティック教育協会の共催による国際ホリスティック教育カンファレンスに参加し、2006年の国際研究会議開催に向けて、海外研究者との研究交流や情報交換を行った。
樹木の機能ゲノム学分野の創出に資するユニバーサルな網羅的遺伝子解析法の開発

非モデル植物であるブナ目樹木の機能ゲノミクス研究の基盤整備のため、DNAマイクロアレイ法の汎用性の検討と、ブナ(Fagus crenata)のドラフトゲノム構築を行った。ブナのDNAマイクロアレイ法は、ブナの地理的な遺伝変異に関わらず汎用性を持ってゲノム網羅的発現遺伝子解析を行える手法であることが確認された。構築したブナのドラフトゲノムは442Mb(カバー率が約80%)で、推定された遺伝子の数は48,618個であった。このブナのドラフトゲノムはブナ目で最初のドラフトゲノム情報であり、今後のブナ目樹木の機能ゲノミクス研究に役立つ基盤情報であると考えられた。ブナの塩基配列情報の精緻化を目的として、ブナのゲノムDNAの塩基配列を次世代シーケンサー(Hiseq 2000,イルミナ社)で網羅的に解読して、ドラフトゲノムの構築と遺伝子推定を行った。昨年度実施したPair-end用200 bp, 500 bp, 800 bpとMate-pair用の2 kb, 5 kbの5種類に加えて、本年度は10Kbライブラリーを構築してMate-pairシーケンスを行った。その結果、推定された遺伝子の数は48,618個で、その遺伝子の塩基配列が決定された。この遺伝子数は、ブナ目の近縁にあたるバラ目バラ科のチュウゴクナシ(Pyrus bretschneideri)の42,812個やキントラノオ目ヤナギ科に属するブラックコットンウッド(ポプラ;Populus tricocarpa)の45,555個と近い数であり、ブナのドラフトゲノムは概ね良好に構築されたと考えることができた。現有のブナのDNAマイクロアレイの汎用性を検討する一環として、ブナの地理的な種内変異に対する適合性を検討した。昨年度までの北海道の日本海側型のブナと神奈川県で太平洋側型のブナに加えて、富士山ブナ林(太平洋側型)4ヶ所からの供試葉を対象に、DNAマイクロアレイを用いたゲノム網羅的な遺伝子発現解析を行った。両地域のブナに対して解析が可能であることを確認できた。したがって、北海道のブナのゲノム塩基配列に基づいて開発されたDNAマイクロアレイのプローブは、ブナの地理的な遺伝変異に対しても適合して全国で広く利用が可能であると考えられた。ブナの塩基配列情報の精緻化を目的として、ブナのゲノムDNAの塩基配列を次世代シーケンサーで網羅的に解読して、ドラフトゲノムの構築を行った。ゲノム・シーケンスに用いたプラットフォームはIllumina社製のもので、構築したゲノム・ライブラリーの種類はPaired-end用200 bp, 500 bp, 800 bpとMate-paired用の2 kbp, 5 kbpの5種類であり、次世代シーケンサーのHiSeq2000を用いてシーケンスを行った。シーケンス・データをアセンブルした結果、contigの全長が366 Mbで、442 Mb(gap込み)のドラフトゲノムが完成した(ScaffoldのN50値が151 kb)。このブナのドラフトゲノムはブナの推定ゲノムサイズ(550 Mbp)の80%をカバーしており、有用なドラフトゲノムが完成したと考えられた。ゲノム全体の一塩基置換(SNPs)の出現頻度は12.34SNPs/kbであり、これまでドラフトゲノムとして研究報告されてきた果樹(ブドウ、リンゴ、ミカン)と比べて高いSNPs出現頻度を示し、ブナの野生集団としての特徴を示したものと考えられた。ブナのゲノム解析で得たSNPsは、ブナの遺伝マーカーの開発に貢献できるものと考えられた。北海道の日本海側型のブナと神奈川県で太平洋側型のブナを対象に、北海道のブナで開発されたDNAマイクロアレイを用いたゲノム網羅的な遺伝子発現解析を行ったところ、両地域のブナに対して解析が可能であることを確認できた。ブナの塩基配列情報の精緻化については、ブナのドラフトゲノム配列の構築を完成させたので、当初の計画を大幅に上回る進展を実現した。現有のブナのDNAマイクロアレイの汎用性についての検証については、ブナの地理的な種内変異に対して適合することを確認でき、着実に研究課題を実行することができた。以上、初年度の2つの課題に対して概ね順調に進展していると評価できた。研究計画の修正ポイントとして、ブナのドラフトゲノムの構築を新規に設けた点がある。