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有機硫黄化合物のレドックス反応を中心に据えた分子変換反応の開発

申請者の研究テーマである「有機硫黄化合物のレドックス反応を中心に据えた分子変換反応の開発」は、多様な酸化状態をとり得る有機硫黄化合物の性質を分子変換反応に応用しようとするものである。この研究は日々進歩を続ける化学及び創薬分野において、目標とする有用な骨格を創出するための強力なツールとなり得ると考えている。昨年度末に、申請者は光増感反応条件下において、スルフィン酸アニオンを一電子酸化することでスルホンラジカルを系中で生成し、約20年前にM. Journetらによって見出されたラジカル反応(J. Org. Chem., 1997, 62, 8630.)と同様であると推定される反応機構によりジヒドロチオピラン類が得られることを見出した。今年度は本手法の適用範囲、及び反応機構の詳細な調査に焦点を当てて検討を行った。具体的な検討としては、はじめに汎用の蛍光灯を光源、エリスロシンBを光増感剤、p-トルエンスルフィン酸ナトリウムをラジカル源として用いる反応条件の精査を行い、目的とする反応を高収率で進行させる最適条件を決定した。その後、同一分子内にアルキン、及び電子求引性基によって活性化されたアルケンを有する種々のスルフィド類を合成し、同反応系において対応するジヒドロチオピラン類が得られることを確認した。興味深いことにE体、あるいはZ体の基質を用いた場合にも同一の生成物が同程度の収率で得られ、また、基質によっては目的とするジヒドロチオピラン類の中間体と想定される化合物も確認されている。更に反応機構を明らかにするために複数の対照実験を行い、本反応が汎用の蛍光灯からの照射光と光増感剤が関与するラジカル反応であることを示唆する結果を得た。以上をまとめた論文が30年度に入って受理され(DOI:10.1002/ajoc.201800159)、今後の化学の発展の一助となることが期待される。29年度が最終年度であるため、記入しない。私が申請した研究テーマである「有機硫黄化合物のレドックス反応を中心に据えた分子変換反応の開発」は、有機硫黄化合物が多様な酸化状態をとり得ることに着目し、これを分子変換反応に応用しようとするものである。この研究は日々進歩を続ける化学及び創薬分野において、望みの骨格をフレキシブルかつ効率的に構築する手法を見出す可能性を探索する上で重要であると言える。初めに私は、同一分子内にラジカル受容部位と求核部位を有する基質において、ラジカル受容部位にラジカル種が付加した後、水素移動を経由して求核部位にラジカルが生じ、このラジカルが分子内反応を起こすことで新しい結合が形成されると仮説を立てた。この仮説を実証するために、同一分子内にラジカル受容部位としてアルキン、求核部位としてヒドロキシル基を有する化合物などを基質とする検討を行った。ラジカル源として有機硫黄化合物である種々のチオール類やジスルフィド類を検討したが、想定した反応の進行は観察されず、有機硫黄化合物由来のチイルラジカルがラジカル受容部位に結合した後、対応するラジカル種が水素原子、あるいは酸素原子によりトラップされていることを示唆する結果が得られた。その後、私はラジカル種の付加と二度の結合開裂の経由によってヘテロ環が構築されると推定されている興味深い反応の報告例(J. Org. Chem., 1997, 62, 8630.)に着目して検討を行うこととした。この手法は反応の進行に有毒なスズ化合物が必要である点や基質の適用範囲が非常に狭い点などの改善の余地を残している。そこで私は光反応と有機硫黄化合物のレドックス反応とを組み合わせることで課題を解決できないかと考えた。実際に報告において反応の進行が確認されていた基質を合成し、ラジカル源としてスルフィン酸ナトリウム塩を用いて検討したところ、中程度の収率で目的とするヘテロ環の構築が確認された。今年度、私は自らの研究テーマである「有機硫黄化合物のレドックス反応を中心に据えた分子変換反応の開発」を実現することを目標として掲げてきた。この反応はヘテロ環の構築する上で、従来法とは全く異なったアプローチを利用することにより安価、簡便、環境調和型の分子変換反応を実現するものである。具体的な反応例として、ラジカル種の付加とそれに続く水素移動を経由してC-C結合形成反応を進行させることを目指し、種々の検討を行ったものの目的とする反応の進行を確認できなかったため、ラジカル種の付加と二度の結合開裂を経由すると推定されるC-C結合形成反応に着目し、従来法が有する問題点を改善できるような優れたヘテロ環の構築法を開発したいと考えた。さて、当研究室においては、アントラキノン類による光増感反応を利用した芳香族化合物に対するフルオラスタグの導入法を見出し既に報告している(Adv. Synth. Catal., 2013, 355, 2203.)。このフルオラスタグの導入法においては種々の対照実験や酸化還元電位測定の結果から、スルフィン酸アニオンからアントラキノン類への一電子移動を経由し、スルフィン酸ラジカル類が生成していることが強く示唆されており、この手法を応用することでスルフィン酸ラジカルを活性種とする反応が進行し、目的とするヘテロ環の構築が達成されると考えられた。

アントラキノン類を光増感剤とする反応を検討した結果、スルフィン酸ナトリウムをラジカル源として用いた場合に従来法では有機スズ化合物を用いる必要があった反応の進行が中程度の収率ながら確認された。初年度において、既にヘテロ環の構築に成功しているため、研究は概ね順調に進行していると評価できる。現在は目的とする生成物の収率は中程度であるものの、反応条件や触媒のチューニングによって収率の向上や基質の適用範囲の拡大も大いに期待される。申請者の研究テーマである「有機硫黄化合物のレドックス反応を中心に据えた分子変換反応の開発」は、多様な酸化状態をとり得る有機硫黄化合物の性質を分子変換反応に応用しようとするものである。この研究は日々進歩を続ける化学及び創薬分野において、目標とする有用な骨格を創出するための強力なツールとなり得ると考えている。昨年度末に、申請者は光増感反応条件下において、スルフィン酸アニオンを一電子酸化することでスルホンラジカルを系中で生成し、約20年前にM. Journetらによって見出されたラジカル反応(J. Org. Chem., 1997, 62, 8630.)と同様であると推定される反応機構によりジヒドロチオピラン類が得られることを見出した。今年度は本手法の適用範囲、及び反応機構の詳細な調査に焦点を当てて検討を行った。具体的な検討としては、はじめに汎用の蛍光灯を光源、エリスロシンBを光増感剤、p-トルエンスルフィン酸ナトリウムをラジカル源として用いる反応条件の精査を行い、目的とする反応を高収率で進行させる最適条件を決定した。その後、同一分子内にアルキン、及び電子求引性基によって活性化されたアルケンを有する種々のスルフィド類を合成し、同反応系において対応するジヒドロチオピラン類が得られることを確認した。興味深いことにE体、あるいはZ体の基質を用いた場合にも同一の生成物が同程度の収率で得られ、また、基質によっては目的とするジヒドロチオピラン類の中間体と想定される化合物も確認されている。更に反応機構を明らかにするために複数の対照実験を行い、本反応が汎用の蛍光灯からの照射光と光増感剤が関与するラジカル反応であることを示唆する結果を得た。以上をまとめた論文が30年度に入って受理され(DOI:10.1002/ajoc.201800159)、今後の化学の発展の一助となることが期待される。上述するように、私は今年度、「有機硫黄化合物のレドックス反応を中心に据えた分子変換反応の開発」というテーマにおいて、ラジカル種の付加と二度の結合開裂を経由すると推定されるC-C結合形成反応に着目して検討を行うことで、目的とするヘテロ環の構築を確認することができた。しかしながら、目的生成物の収率は中程度にとどまっており、化学的に有用な反応であることを実証するためにも収率の向上が期待される。この課題の達成のために最適な溶媒・pHなどの反応条件の精査に加え、中間体や副生成物の単離・同定により、系中で実際に起こっている反応を突き止め、収率の向上への糸口をつかむことを目指す。また、有機硫黄化合物や光増感剤の構造をチューニングし、電子的、及び立体的な要素の調節により目的とする反応を円滑に進行させるという別角度からのアプローチも視野に入れているため、サイクリックボルタンメトリー測定によって反応に利用する化合物類の酸化還元電位を比較するなど、種々の化合物の物性を正確に把握する必要も生じることが予想される。安定して目的とする生成物が高収率で得られる条件が定まった後には、基質の適用限界の解明を行い、その適用限界からこれまで合成が困難であった医薬品や天然物の効率的な代替法となり得るかを考察する。
数値解析と超音波計測を融合した血流構造の解析

本研究は、血流の超音波計測と数値シミュレーションを一体化した超音波計測融合シミュレーション技術を確立し、血管内の血流場および血行力学の正確かつ詳細な情報を医療現場に提供することを目的としている。本手法では、計算領域内に定義したフィードバック領域内の複数のフィードバック点において、超音波により計測可能な速度情報(ドプラ速度)を基に、実際の血流場に対する速度場の計算結果の誤差を推定し、それに基づく信号をフィードバックして計算を行う。このフィードバックの適用により、計算結果を実際の流れ場に収束させる。本年度は、これまでの知見に基づき、実際の血流場の状態である3次元非定常流の再現に対する本手法の有用性を検証するため、動脈瘤を有する血管内の実際の血流を模擬した基準解の再現に関する数値実験を行った。実際の超音波計測には時間分解能に制限があり、計算時間刻みに対して粗い時間間隔の計測しか行えない可能性がある。そこで、計測の時間分解能が不十分な場合におけるフィードバック方法について検討した。計測データが得られた時刻のみにフィードバックを行う間欠的な方法により、各タイムステップにおいてフィードバックを適用する方法と同じ計算精度が実現でき、有用であることが明らかとなった。ただし、計測の時間間隔を大きくするのに伴い計算が不安定になり易く、ゲインが比較的小さい場合においても解が振動したり計算が発散したりする現象が見られた。動脈瘤内の速度場の誤差が最小となる条件において本手法の計算精度を評価すると、プローブを動脈瘤と同じ高さに1つ設定した場合に、速度場および圧力場の誤差は29%、58%にまでそれぞれ減少し、プローブを2つ用いると計算精度は一層向上し、誤差は8%、17%にまで減少した。壁せん断応力分布もフィードバックの適用により基準解のものに近づき、例えば平均壁せん断応力の最大値は誤差1%以下の精度で再現できた。本研究では、血流の超音波計測と数値シミュレーションを一体化した新たな解析手法である、超音波計測融合シミュレーション技術の確立を目指している。本手法では、数値シミュレーションの計算過程において、計算結果と計測データの誤差に基づく信号をフィードバックしながら計算を行い、計算結果を実際の血流場に収束させる。これにより、フィードバックを行わない通常のシミュレーションでは再現できないような、血管疾患部内の乱れた血流構造も再現することが可能になる。本年度は、超音波計測融合シミュレーションの根幹をなす、フィードバック則に関する検討を中心に、数値シミュレーションによる検討を行った。研究対象は、下行大動脈に発症した動脈瘤とした。まず、2次元の数値シミュレーションにより、フィードバックを適用する代表点の配置に関し、その設定領域や密度を変化させて計算を行った。これにより、血流場を再現したい領域に、代表点を集中的に配置すれば良いという知見を得た。また、本手法におけるフィードバック信号を指標として応用することにより、超音波計測における計測誤差の一つであるエイリアジングを、検知および除去できることを示した。更に、本年度は、超音波計測融合シミュレーションを3次元の血流解析に拡張した。まず3次元のフィードバック則に関する検討として、本手法による動脈瘤内の定常流の再現を試みた。その結果、経食道超音波走査時の超音波プローブの配置は、計算精度に影響を及ぼした。このとき、ドプラ速度に速度の各成分の情報が最も反映されるよう、下流側斜め45度方向から超音波ビームを照射した場合に、フィードバックが最も効果的に作用した。プローブを2箇所または3箇所に設定して計測を行って得られたドプラ速度から、フィードバック信号を構成することにより、誤差に関する情報量が増え、計算精度がより向上することも確認した。本研究は、より高度な循環器系疾患の診療に必要不可欠である血管内の血流場を正確かつ詳細に得るため、超音波計測と数値シミュレーションを一体化した血流の超音波計測融合シミュレーション技術の確立を目的としている。本手法では、計算領域内に定義したフィードバック領域内の複数のフィードバック点において、その位置における速度場の超音波計測結果(ドプラ速度)と、それに対応するドプラ速度を比較し、それらの問の誤差に基づく信号を加えながら計算を行う。これにより、時間の進行に伴い計算結果を実際の血流場に収束させ、計算精度の向上を可能にする。本年度は、まず、動脈瘤内の3次元定常流の再現を題材にした数値実験により、超音波計測融合シミュレーションにおけるフィードバック則について更に詳しい検討を行った。フィードバック領域を移動、拡張または縮小させて計算を実行し、動脈瘤内の血流場の再現には、動脈瘤とその上流を含む領域をフィードバック領域とすることが有効である一方、境界近傍に領域を設定すると計算精度が逆に悪化する結果を得た。また、フィードバック点の配置に関しては、フィードバック領域内部に等方的または異方的に配置して考察し、フィードバック点密度が高い領域では、密度を小さくしても計算精度は急激には悪くならいことや、対流の影響から、流れに垂直な複数断面上の超音波計測結果を密に得ることが有効であることを明らかにした。更に、これまでは、壁せん断応力の算出に重要な速度場の再現のみに関して評価を行ってきたが、圧力場をも再現するフィードバック則について検討し、フィードバック信号を基に正確な圧力場を推定できる可能性を示した。次に、本年度は、上記の検討により得た本手法の定常特性および過渡特性を考慮し、動脈瘤内の3次元非定常流に対する数値実験を行い、本手法が実際の3次元非定常の複雑な血流場の再現にも有効であることを確認した。

本手法では、計算領域内に定義したフィードバック領域内の複数のフィードバック点において、超音波により計測可能な速度情報(ドプラ速度)を基に、実際の血流場に対する速度場の計算結果の誤差を推定し、それに基づく信号をフィードバックして計算を行う。このフィードバックの適用により、計算結果を実際の流れ場に収束させる。本年度は、これまでの知見に基づき、実際の血流場の状態である3次元非定常流の再現に対する本手法の有用性を検証するため、動脈瘤を有する血管内の実際の血流を模擬した基準解の再現に関する数値実験を行った。実際の超音波計測には時間分解能に制限があり、計算時間刻みに対して粗い時間間隔の計測しか行えない可能性がある。そこで、計測の時間分解能が不十分な場合におけるフィードバック方法について検討した。計測データが得られた時刻のみにフィードバックを行う間欠的な方法により、各タイムステップにおいてフィードバックを適用する方法と同じ計算精度が実現でき、有用であることが明らかとなった。ただし、計測の時間間隔を大きくするのに伴い計算が不安定になり易く、ゲインが比較的小さい場合においても解が振動したり計算が発散したりする現象が見られた。動脈瘤内の速度場の誤差が最小となる条件において本手法の計算精度を評価すると、プローブを動脈瘤と同じ高さに1つ設定した場合に、速度場および圧力場の誤差は29%、58%にまでそれぞれ減少し、プローブを2つ用いると計算精度は一層向上し、誤差は8%、17%にまで減少した。壁せん断応力分布もフィードバックの適用により基準解のものに近づき、例えば平均壁せん断応力の最大値は誤差1%以下の精度で再現できた。
有機金属液晶材料の設計、作製と機能研究

金属の持つ独特の性質を液晶に付与することにより新しい機能の発現を期待して、我々は新規な有機金属液晶化合物を合成し、その特性について研究を行ってきた。本研究では、高機能性有機金属液晶材料の開発を目的として、主鎖が遷移金属とアセチレンから成る有機金属高分子リオトロピック液晶とホウ素を含む低分子サーモトロピック液晶を中心にその分子設計と合成、分子構造と液晶としての機能との関連を系統的に検討している。本年度はイオン性高分子液晶とホウ素を含む強誘電性液晶について検討し、その結果を得た。(1)イオン性有機金属高分子液晶:アセトン溶媒中アセチレン架橋パラヂウムニ核錯体をビピリジル存在下にKPF_6で処理することにより、主鎖に金属を含む初めてのカチオン性有機金属高分子の合成に昨年度より成功した。種々のニ核金属錯体とビピリジル誘導体を組み合わせて、構造をデザインできることも本合成法の特徴の一つであり、今回は新規構造を持つイオン性有機金属高分子錯体を数種合成した。それらは塩化メチレンあるいはアセトン溶液中ネマチック液晶を形成することを確認した。またこれらの液晶が磁場に応答することを^<31>P核磁気共鳴吸収スペクトルによる研究から明らかにした。(2)有機金属低分子液晶:我々は1、3、2-ジオキサボリナン環がサーモトロピック液晶の基本骨格として優れていることを見いだしているが、本年度は光学活性置換基を導入した場合の強誘電性液晶の形成について検討した。まず、二環系について末端置換基のアルキル基鎖長の液晶性に及ぼす影響を調べた結果、強誘電性液晶となりうるSC*相形成のためには基本骨格の両端アルキル鎖がある適当な長さになる必要があること、またその組合せが重要であることが分かった。今回合成に成功した液晶はビフェニル系、ピリミジン系につぐ新規な二環系強誘電性液晶であり、勿論含金属液晶としては最初の例である。
複素力学系と非可積分系のトンネル現象の発生機構

多次元のトンネル現象を、系の可積分性の観点から調べた。何らかの高い対称性をもつ特殊な場合を除いて2自由度以上のハミルトン系は必ずカオスを発生するが、本研究では、古典系でカオスを発生する系の量子系トンネル現象の本質的性質を抽出する目的で、簡単な離散写像系を徹底的に調べた。古典論との対応を明確にするため、解析には半古典論を用い、特に以下のことが明らかにした。(1)古典極限でカオスを内在する系のトンネル現象は、複数のトンネル経路をもって記述されることを数値計算によって示し、それら複数の複素経路とトンネル現象の対応を調べることにより、従来知られる1次元もしくは可積分系のトンネル現象とは本質的に異なる、新しい種類のトンネル現象の発生機構を解明した。(2)カオス系のトンネル現象に重要な寄与をする複素軌道と、複素力学系の分野で知られるジュリア集合との関係が明らかになった。とくに、理想的にカオスを示すことが知られるエノン写像の場合、その対応関係を厳密に証明する事に成功した。(3)複素半古典論を実行する際に避けて通ることのできないストークス現象に対して、最近、漸近展開で開発された方法を用いて解析し、非可積分系のストークス現象において、ストークス線の交差の問題が一般的に現れることを発見し、カオス系のストークス線の対処法に関する作業仮説を確かめた。
エネルギー平準化ユニットを備えた小規模自律分散電源システムの安定化制御方式

本プロジェクトで得られた主な成果は以下の通りである。1)自律分散電源実験システムを構成する太陽光発電、風力発電、フライホイール等、各ユニットを試作し、シミュレーションモデルを導出した。また、2.2kW誘導機と永久磁石直流サーボモータのMGセットを用いて風車シミュレータを構築した。2)バッテリ充電器などの電力変換段が1段の回路構成にも適用が可能な「電流誤差情報に基づく最大電力点追尾(MPPT)制御方式」を新たに提案し、シミュレーションで動作を確認すると共に、PICマイコンを利用して実験システムを構築した。また、同制御方式を小形永久磁石同期発電機にダイオードブリッジ整流回路を組み合わせた直流電源のMPPT制御に適用することにより、風速、回転速度、電力等の情報を必要としない簡易MPPTが実現できることを実験的に示し、そのメカニズムを考察した。4)直流連系される自律分散電源システムにおいて、HPF特性を持たせたフライホイールユニットとLPF特性を持たせたバッテリユニットとの間で、一種の低周波共振現象を生じる場合があることを明らかにした。また、フライホイールのエネルギー制御ループは系の振動を持続させる作用があることを明らかにした。電圧振動を抑制する一方法として、フライホイールユニットー台を一種のアクティブフィルタとして運転することにより振動抑制効果が得られることを、系の応答波形と極配置により確認した。平成16年度は、「自律分散電源実験システム用各ユニットの構築」と「システムの電圧安定化に関わる問題点検討のためのHILS(Hardware In the Loop Simulation)環境の構築」に重点を置き以下の成果を得た。1)システムを構成する太陽光発電、風力発電、フライホイール等、各ユニットの試作太陽光発電ユニット:バッテリー充電器などの電力変換段が1段の回路構成にも適用が可能な「電流誤差情報に基づく最大電力点追尾(MPPT)制御方式」を新たに提案し、シミュレーションで動作を確認すると共に、PICマイコンを利用して実験システムを構築した。風力発電ユニット:太陽光発電用に開発した「リミットサイクルMPPT制御方式」を、小形永久磁石同期発電機にダイオードブリッジ整流回路を組み合わせた直流電源のMPPT制御に適用することにより、風速、回転速度、電力等の情報を必要としない簡易MPPTが実現できることを実験的に示し、そのメカニズムを考察した。実験装置による動作の検証と並行して、シミュレーションモデルも構築した。フライホイールユニット:DCバスの電圧の上昇/低下に伴い、余剰または不足する電力の吸収/放出を行うためのフライホイールユニットの制御系を、PWMインバータでV/f一定方式で可変速駆動される5kJフライホイール誘導機を用いて構築した。2)各ユニットの数式モデリングとシミュレーションによる動作の検証シミュレーションとリアルタイムシミュレータへの実装:汎用回路シミュレータPSIM、および制御系設計ツールMATLAB/SIMLINKにより、上記の各ユニットを伝達関数モデルにより表現し、動作の検証を行った。続いて、リアルタイムシミュレータ(DSPを用いたシステムコントローラ)上に、小規模自律分散電源システムを構築し、手動による外部入力信号によって太陽光の照度や風速を変化させ、系の動的な応答が再現されることを確認した。平成17年度の検討課題と成果を以下にまとめる。1.回路方式などのハードウェア的観点からの検討(1)PICマイコンによるMPPTコントローラの実現電流誤差信号に基づく新しいMPPT手法(LCMPPT:リミットサイクルMPPT)の、太陽光・風力によるバッテリ充電器への応用例を示した。また実際にPICマイコンを用いてディジタル制御回路を実現し、実験結果をまとめて電気学会国際会議、産業応用部門大会で報告した。(2)フライホイール付き誘導モータのすべり周波数制御型電力制御系の応答性評価V/f一定制御を基本としたすべり周波数形簡易電力制御系を試作し、電力応答性を評価した。電力制御ループのPIゲインの最適値を探索した結果、電力のステップ指令に対する応答をほぼ時定数0.5[s]の1次遅れ応答とすることができた。風力発電における脈動電力の平準化には十分な実用性がある。2.制御方式などのソフトウェア的観点からの検討(1)複数台フライホイールユニットを用いる場合のシステム安定性の問題点抽出と解決法の検討

ディジタルシミュレーション(MATLAB, PSIM)と前年度に立ち上げたリアルタイムシミュレータ環境(HILSを含む)で各モジュールのモデルを構築した後、DCバス方式の自律分散電源モデルを構築し、DCバス電圧の挙動などの基本動作を確認した。2台のフライホイール式エネルギー蓄積ユニットを仮定し、負荷外乱に対するDCリンク電圧の振動を観測し、以下の点を明らかにした。(1)全く同じパラメータのフライホイールユニット2台を並列運転すると、相互干渉による振動現象を誘発する、(2)2台のユニットのHPFの遮断周波数が近いほど発生する振動の周期は長くなり、振幅が大きくなる、(3)それぞれの遮断周波数をある程度相互に離して設定すれば振動の減衰が速くなる。
婦人科癌の重複癌症例に対する マルチ遺伝子パネル検査によるがん関連遺伝子の解析

癌の治療法選択における重要な因子は癌の病期である。病期診断は、長期予後や術式の選択および治療法が大きく異なるため、その鑑別は臨床において極めて重要となる。重複癌と転移性癌の分子生物学的因子の相違を解明できれば、これを利用したマルチ遺伝子パネルを設計し、正確な病期診断に基づく適切な治療選択が可能となり、卵巣温存へのエビデンスともなりうる。同じ重複癌であっても、若年性症例と非若年性症例で原因遺伝子に差異があれば、これを標的とした診断、治療効果判定、治療法選択も可能となると考えられる。また、発症や進展に重要なドライバー遺伝子が明らかになれば、婦人科癌の個別化治療に対して大きく貢献しうる。
乳児重症ミオクロニーてんかんモデルマウスを用いた遺伝子治療法の開発

難治性てんかんである「乳児重症ミオクロニーてんかん(SMEI)」の治療法として、Shiらの報告した抗体修飾リポソームによるモデル動物への欠損遺伝子の導入を検討した。リポソーム作製法について、最適化と改良をおこなったが、現時点でのリポソームによる遺伝子の導入効率は、不十分だったため、モデル動物の治療には至らなかった。しかし、本研究においてリポソームの改良の可能性が得られており、今後の伸展によりモデルマウスの治療に必要な遺伝子の発現量を得ることは可能と考える。乳児重症ミオクロニーてんかん(SMEI)患者の多くは、ナトリウムチャネル(NaV 1.1)αサブユニットをコードするSCN1A遺伝子の欠損によって発症することが報告されている。SCN1A遺伝子を欠損したマウスは、乳児重症ミオクロニーてんかんと同様の異常を示すことから、このSMEIモデルマウスを用いて遺伝子導入による治療法の開発に取組んだ。Shiらによって報告された抗体修飾リポソームの作製法について、DNA封入、微細化、抗体修飾、リポソーム精製のステップについて最適化と改良を行い、作製時間を大幅に短縮させることが可能となった。この抗体修飾リポソームによる遺伝子導入を評価する為に、レポーター遺伝子のリポソームを作製して培養細胞とマウス個体へ遺伝子導入を行った結果、培養細胞とマウス個体共にレポーター遺伝子の発現が確認された。しかしながら、マウス脳への遺伝子導入効率は、十分に高いとは言えなかった。マウス組織での遺伝子発現は、発現ベクターに含まれるプロモーターによって異なっており、脳内で導入遺伝子をより効率的に発現させる為には、使用するベクターの検討も必要であることが示唆された。またSCN1A遺伝子以外の因子による治療法として、in vivo実験において内在性SCN1Aの発現量を数倍上昇させる活性が報告されたSCN2Bの細胞内ドメイン(β2-ICD)の効果を検討した。SH-SY-5Y細胞にβ2-ICDを発現させ、免疫染色によりSCN1A遺伝子の発現を調べたが、β2-ICDの核移行が不十分で、SCN1A遺伝子の発現上昇は認められなかった。今後は、端体修飾リポソームだけでなく市販遺伝子導入試薬を併用して導入遺伝子の発現向上とβ2-ICDの核移行性を向上させ、SMEIモデルマウスでの治療効果を検討する予定である。従来のリボソームによる遺伝子の導入は、ln VitrO/in vivoの双方で確認出来たが、モデルマウスの治療には十分ではなかったため、さらに遺伝子導入の効率を高めることが必要であった。そのため発現ベクターの変更とともに新たにリボソームの粒径や修飾タンパクの変更を検討した。また、市販のin vivo遺伝子導入試薬であるExGen500による導入も検討し、リボソームによる遺伝子導入と比較してその効率を評価した。検討の結果、リボソームを修飾するタンパク量には、最適値があり、過剰なタンパクの結合は遺伝子導入の効率を低下させることが判明した。また、粒径については、内包するDNA量が減少するものの、より粒径の小さいリボソームのほうが細胞への取り込みは良いことが示された。現時点でのリボソームによる遺伝子導入効率は、最高で市販試薬の約4割であった。しかしながら、組織特異性ではリボソームによる導入の方が優れていた。結論として現時点でのリボソームによる遺伝子の導入は不十分ではあるため各要素の改良がさらに必要ではあるが、本研究においてリボソームの物性を明らかにしたことで改良の可能性が得られた。これまではモデル動物の治療には至らなかったが、SME1モデルマウスにおいては、てんかんを発症する主な原因が特定の細胞におけるSCN1A遺伝子の欠損によることが判明してきており、今後は特定の細胞に対する遺伝子導入や発現制御が課題となると予想される。
複数のゲシュタルト的群化知覚を考慮した類似画像検索

CBIRの性能向上を目的として、本研究では以下の機能を実現させた。(1)図形商標を対象に群化要因「よい連続性」を測定するモデルを提案し、そのカスタマイズを進めた。(2)胃X線像を用いた健常胃判別において、胃壁に出現する襞模様や胃輪郭線の抽出に(1)を適用し有効に機能すると示唆された。(3)内視鏡画像を用いた内痔自動診断において、うっ血領域の抽出に対する前処理として(1)を適用し濃淡画像のオブジェクト認識にも適用可能性があると示唆された。(4)Webカメラ映像からVDT作業者のモニタリングシステムを開発した。画像特徴量を抽出する際、(1)を含めた群化領域認識手法の一部を適用した。本研究は,画像内に存在する複数の構成要素に対し「まとまって一つに見える(群化知覚)」という人間の知覚特性を考慮して画像パターンを認識することで有効的に機能する画像情報検索システムを開発することであり,これまでの申請者の研究成果を更に発展させ,まだ考慮できていない要因を群化領域認識に導入し,画像の検索・分類精度を向上させることを目的としている.本研究の範囲は,(1)図形内の構成要素間の「連続性」「平行性」の群化要因強度を測定するための特徴量の開発,(2)(1)の特徴量を導入した群化領域認識手法のカスタマイズと,線状や点状の構成要素が大半を占める図形商標やその他の画像に対し作成された群化パターンの精度検証,(3)類似商標検索や種々の画像解析へ(2)を応用するための技術開発,の3つとした.このうち,今年度は(1)を実施し,さらに(3)の一部を実施し,(1)の「連続性の群化要因強度を測定する特徴抽出技術」を医用画像(じん肺X線写真,胃X線二重造影像,内痔内視鏡画像)の解析に適用させた.具体的には,CR画像のじん肺X線写真の肋骨エッジを自動抽出する際,分離しているエッジを1本のエッジとして認識させる技術を開発した.また,胃X線二重造影像内の胃診断領域を自動抽出する際,同様に分離している胃診断領域のエッジを1本に認識させた.内痔内視鏡画像の解析においては,異常症例の画像内に存在するうっ血領域をオブジェクトとして認識させる際にうっ血領域を群化領域とみなして領域を精度よく抽出する方法を提案した.さらに,(1)の「平行性の群化要因強度を測定する特徴抽出技術」を開発し,胃X線二重造影像を用いた画像診断システムに適用した.これは胃X線像の診断領域内に存在するひだを抽出した後,ひだの平行性を測定する特徴抽出を行い,健常・異常に自動判別するものであり,判別率90%以上の高精度な判別結果を得た.本研究は、画像内に存在する複数の構成要素に対し「まとまって一つに見える」という人間の知覚特性を考慮して、画像パターンを認識することで有効的に機能する画像情報検索システムを開発するものである。これまでの申請者の研究成果を更に発展させ、まだ考慮できていない要因を群化領域認識に導入し、画像の検索・分類精度を向上させることを目的としている。本研究の範囲は、(1)図形内の構成要素間の「連続性」「平行性」の群化強度を測定する特徴量の開発、(2)(1)の特徴量を導入した群化領域認識手法のカスタマイズと線状や点状の構成要素が大半を占める画像に対し作成された群化パターンの精度検証、(3)類似商標検索や種々の画像解析へ(2)を応用するための技術開発、の3つとしている。このうち、前年度は(1)と(3)の一部を実施したことを踏まえ、今年度は(1)の精度を前年よりも上げ、(2)の一部を実施した。さらに、(3)の開発を前年度に引き続き遂行した。商標図形を用いて(1)の精度を高め、これらを医用画像の解析や音信号を時間・周波数・音圧の情報を表現する時間周波数画像からの特徴抽出に対する前処理に適用した。具体的な実績は次のとおりである。1.肺X線像の肋骨エッジを抽出するために連続性の特徴抽出手法を適用し、途切れ途切れに部分的に抽出されたエッジを1本に補間するシステムを開発した。2.胃X線像の胃領域内に存在するひだの平行性を測定し、健常胃を判別するシステムを開発した。3.内痔内視鏡画像内に存在するうっ血領域を認識するため、類似した色の画素集合を一まとまりの群化領域とみなす手法を開発した。4.実環境音を分類する研究において、音信号を時間周波数画像に変換し、画像から種々の環境音の特徴を抽出することにおいて、群化領域認識を前処理に適用し精度良く特徴量を抽出でき高い分類精度を持つ音信号分類システムを開発した。人間の主観に準じた類似画像検索システムの性能を向上させるため、本研究では以下の機能を実現させた。本研究で提案した群化領域認識手法を類似商標検索システムの機能として導入し、かつ、種々の画像を対象にした画像情報検索システムや画像特徴の抽出手法への適用可能性も調査した。(1)抽象図形を対象に、ゲシュタルト心理学で明らかにされている図形の群化要因「よい連続性」を測定するモデルを提案した。これまでは、近接、類同、閉合、の群化要因を測定するモデルを提案しており、よい連続性のモデル作成では、これら3つのモデルも取り入れられた。

前者3要因に対するモデル化は図形内の局所的な領域に対し群化するか否かの判別を行っていたが、よい連続要因のモデルは図形全体に対し群化するか否かの判別を行うものであり、大局的に群化領域を認識するモデルとなった。また、当検討内容は以前にも提案したが局所領域を観察していくものであった。しかし、視覚心理学の立場からこの要員をモデル化するには大局的に図形を観察する必要があり、本研究では、以前に作成した手法をカスタマイズした。(2)胃X線像(白黒濃淡画像)を用いた胃がん診断支援システムや内視鏡画像(カラー画像)を用いた内痔画像診断システムを構築することを目的として、異常領域を特定する手段に(1)を含めた群化領域認識手法が適用できるかを検討し、胃X線像では胃壁のしわパターンや胃輪郭線の抽出、内痔内視鏡画像ではうっ血領域の特定に提案手法が有効に機能することが示唆された。(3) Webカメラを用いて人間がVDT作業を行っているかを判別するシステムを開発した。Webカメラで録画された映像から判別に用いる画像特徴量を抽出する際、(1)を含めた群化領域認識手法の一部を用いて行った。高い判別率を得られたことから、本システムへの群化領域認識手法の導入は有効であることが示された。CBIRの性能向上を目的として、本研究では以下の機能を実現させた。(1)図形商標を対象に群化要因「よい連続性」を測定するモデルを提案し、そのカスタマイズを進めた。(2)胃X線像を用いた健常胃判別において、胃壁に出現する襞模様や胃輪郭線の抽出に(1)を適用し有効に機能すると示唆された。(3)内視鏡画像を用いた内痔自動診断において、うっ血領域の抽出に対する前処理として(1)を適用し濃淡画像のオブジェクト認識にも適用可能性があると示唆された。(4)Webカメラ映像からVDT作業者のモニタリングシステムを開発した。画像特徴量を抽出する際、(1)を含めた群化領域認識手法の一部を適用した。研究範囲(1)(3)のうち、(1)について、前年度は「連続性」要因のみに対する特徴抽出手法を開発したが、本年度はもう一つの「平行性」要因に対する特徴量を開発したことから、概ね順調に(1)が遂行されたことが伺える。しかし、これらの手法がさまざまな画像パターンに適用可能かどうかは検証する必要がある。(2)について、当初の研究計画に従い本年度着手し、いくつかの種類の医用画像を解析する前処理として群化領域認識手法を提案した。(1)同様、他の画像へ適用できるかどうかの検証を残しているが、その中でも動画像処理に適用できるか今後検証する予定である。(3)について、前年度同様、医用画像や音信号の解析に適用し、前年度得られた精度を更に高めることができた。メディア情報学、人間工学今後の研究の推進方策は、これまで提案してきた群化強度を測定するための特徴抽出手法を図形商標だけではなくさまざまな画像パターンに適用する。特に動画像処理への適用可能性を検証する。また、「大域的領域」を観察して知覚される群化領域認識手法を提案する予定である。具体的には、養殖魚の魚群認識や魚群内に存在する異常魚の判別に応用できるか検証する予定である。これは研究範囲のうちの(2)(3)に該当するものである。
ウィリアム・ゴールディングの思想背景研究

ゴールディングが作家活動に専念する前、教師をしていたことは周知の事実だが、その教職歴のうち約2年間がマイケル・ホール・シュタイナー・ヴァルドルフ学校で費やされたことは、従来等閑視されてきた。学友アダム・ビトルストンの誘いによりシュタイナー思想に触れ、マイケル・ホール校でも教鞭を執ったのである。近年公刊されたゴールディングの実娘ジュディ・カーヴァー氏による回想スケッチや、マイケル・ホール校の関係者に対する電子メールでの聞き取り調査により、シュタイナーに対するゴールディングの姿勢は、没頭というよりも一定の距離を置いた共感と呼ぶのがふさわしいことが見えてきた。1970年代以降は、むしろユング心理学に傾斜し、シュタイナー思想とは皮肉な距離が広がっていく。だが、共感的にしろ批判的にしろ、ゴールディング作品、特に前半期の作品にはシュタイナー思想の影らしきものが読みとれる。『蝿の王』の少年たちが年齢層によって行動様式に違いを見せる点は、人間の成長発達段階を独自に分類したシュタイナー教育論によって、うまく説明がつけられる。同作品で印象的な4つの色彩、緑・ピンク・白・黒は、シュタイナー色彩論の基底をなす四色である。サイモンをキリスト的と読む従来の固定的解釈も、シュタイナーのキリスト論を援用することによってさらに可能性が広がる。『後継者たち』の登場人物の名にはオイリュトミー的要素が感得できる。『ピンチャー・マーティン』は、シュタイナーの主著の一つ『いかにして超感覚的世界の認識を獲得するか』を皮肉に、悲観的に辿った作品と読むことが可能である--など、本研究は新解釈の可能性を提示できた。本年度は資料収集と執筆準備に予想外の時間がかかり、論文などの完成形を発表するには至らなかった。まず、時間哲学に関するゴールディングの問題意識を追った。文学における時間意識の研究というと、ポール・リクールやフランク・カーモードの論考あたりが連想されるが、ゴールディングが第四作の長編小説Free Fall(1959)で示した時間構造意識は、カーモードのThe Sense of Ending(1966)をかなり先取りしている(もしくはカーモードに着想の契機を供給している)らしいことが見えてきた。Free Fallにおける時間構造の特異性についてはこれまでも研究されてきたことで、従来はその二重構造性に注目が集中していた。ところが研究を進める中で、先行研究が見落としていた第三の時間相に目を向ける必要があることが判明した。現在これを論旨とする論文を執筆中で、六割がた完成している。同時進行の形で、ゴールディング作品における神秘学(特にルドルフ・シュタイナーの神智学・人智学)の影響についても、調査を進めている。ゴールディングの処女作The Lord of the Flies(1954)には、ゲーテーシュタイナーの色彩論が、何らかの影響を及ぼした可能性がありそうだ。また、神秘学の影響が最も色濃いDarkness Visible(1979)についても、神秘学文献と照応させつつ再読を行っているところである。シュタイナーといえば、児童教育についても精緻な理論構築とその実践を行った人物である。ゴールディング作品には教師が頻出するにもかかわらず、ゴールディングの教育観についてはあまり研究が進んでいないことがわかった。ここにシュタイナー教育論の影響はないか、目下、ゴールディングがいろいろな雑誌等に書いた書評類を渉猟し、この点についても研究を進めている。William Goldingの思想的関心を追って、エジプト学、ギリシア神話・悲劇・イギリス考古学、神秘学、時間論、複製芸術論、翻訳論、エントロピー学関連の研究文献を相当点数渉猟した。研究代表者が最も関心を寄せているGoldingと神智学の関連については、今年度上梓されたMark Kinkead-WeekesとIan Gregorの共著、William Goldingの新版に新しく収録されたJudy Carverによる伝記的メモによって、その妥当性が確認できた。

今後はRudolph Steinerに対するGoldingの共感の強度を測ると同時に、C. G. Jungへの一時的傾注にも注意を向ける必要があることが判明した。この二者に対する興味は、神秘学という枠組みの中に収めて考え得ると思われる。仏語から今回翻訳できたHelene Cixousの論文が示唆的で、まずはこれを土台に論を構築できそうだと考える。神秘学の源流の一つをなすエジプト神話学の研究は、Goldingの第四作小説Free Fallにおけるオシリス神話の全面的影響を論じた論文一本に一応の結実を見た。Free Fallに関してはもう一本、時間論の面からアプローチした論文を完成、現在投稿準備中である。また、複製芸術と翻訳論、エントロピーの観点からGolding第七作Darkness Visibleを読む論文に現在着手しているが、ここにも神秘学・神智学は絡んでくる公算が大きい。研究第2年度(平成14年度)に、人智学創始者ルドルフ・シュタイナーの教育方法論を手がかりにして、ウィリアム・ゴールディング作品の新解釈を試みたことを承け、今年度は、教育論を越えてさらに広くシュタイナー思想の影響をゴールディング作品に求めた。時間的制約のため、ゴールディングの全作品を照査することが叶わなかったのは心残りである。しかし、彼の作家活動の前半に関してはかなり突っ込んだ解読ができた。まずゴールディング処女作の『蝿の王』(1954)について、シュタイナー教育論を離れ、さらに人智学的に解釈する方法論を探った。作品中で他の登場人物たちによる人間絵巻を超越しているような印象を与える少年サイモンに注目し、シュタイナーの提唱する人間像(肉体・エーテル体・アストラル体の3体構成と捉える見方)や高次の霊的認識の道筋、そしてシュタイナー流のキリスト観などがこの小説に反映されているさまを辿った。また、『蝿の王』で印象的に使われている4つの色(緑・ピンク・白・黒)に、ゲーテから受け継いだシュタイナーの色彩論の影響を見た。ゴールディングの第2作『後継者たち』(1955)については、上記の霊的認識段階論の他に、シュタイナーの提唱するオイリュトミーの影響を、登場人物の仕草や命名に探った。1956年の第3作『ピンチャー・マーティン』は、シュタイナーの主著『いかにして超感覚的世界の認識を獲得するか』に説明されている「認識の小道」概念を、悲観的で皮肉な形で再演したものとして読む解釈を試みるなど、ゴールディング作品解釈にシュタイナー思想を援用する道筋を示した。これらの研究成果を、2本の論文と1本の研究ノートの形で発表した。
問題解決場面における獲得知識利用メカニズムの理解

本研究の目的は,新奇場面において獲得知識を利用して問題解決に至る認知過程を認知処理機構として理解することであり,ヒト成人・幼児の行動実験と計算処理モデルの構築という二つの研究手法を用いて研究目的にアプローチした.その結果,既存の知識と新奇場面で実行する行動とを協応させると同時,般化可能性を高めることが新奇問題解決に繋がること,そして行為プランを生成するトップダウンプロセスがボトムアッププロセスを制御しリプランニングするメタ過程の詳細な解明と定式化が必要となった.本研究の目的は,新奇場面において獲得知識を利用して問題解決に至る認知過程を認知処理機構として理解することであり,ヒト成人・幼児の行動実験と計算処理モデルの構築という二つの研究手法を用いて研究目的にアプローチした.その結果,既存の知識と新奇場面で実行する行動とを協応させると同時,般化可能性を高めることが新奇問題解決に繋がること,そして行為プランを生成するトップダウンプロセスがボトムアッププロセスを制御しリプランニングするメタ過程の詳細な解明と定式化が必要となった.今年度の研究実績は以下の通りである,(1)ヒト幼児の行動解析ヒト幼児が如何に新奇な場面において既存の知識を用いているか,TVゲーム課題(おにごっこ)における行動記録の解析とその認知過程の推定をおこなった.推定される認知過程はポテンシャル法とDP法を組みあわせた計算モデルにより実装し,幼児の行動を再現できるモデルのパラメータを求めた.その結果,幼児は発達に応じて,行動決定に用いる外環境の情報,および行動決定過程そのものを変化させることが示唆された.(2)幼児における問題解決ヒト幼児における問題解決過程を扱える実験/調査場面の環境・状況の準備・検討をおこなった,「問題箱」等の人工的な場面の検討と合わせて,折り紙作成場面について検討した.折り紙作成場面は完成までの折り手順を複数に分割でき,それぞれの折り手順と折り上がり形状には特定の関係が存在する.この折り手順を如何に獲得し新奇な折り紙作品作成に用いるか,幼児の行動の記録法,および作成可能な折り紙作品について検討した.(3)問題解決を導く認知処理モデルの構築獲得した知識をいかに新奇課題に利用するか,その計算処理機構を実装するため,FPCモデルを参考にした行動決定過程の計算モデル化について検討した.複数の既存の知識を有する時,ア)どの知識を新奇問題に対してあてはめ使用するか,イ)そのあてはめが適切であったかどうか如何に評価するか,この2点について,これまで人工知能等の研究で用いられたBDIその他の手法,ならびにトップダウンとボトムアップの両方の過程により行動決定が可能になるモデルを想定することにより,実装に当たりどのような問題点が生じうるか,シミュレーションと実機実験の実施に向けたけんとうをおこなった.今年度の研究実績は以下の通りである.(1)ヒト幼児の問題解決場面における行動解析ヒト幼児が如何に新奇な問題解決場面において既存の知識を用いるか,TVゲーム(おにごっこ)課題遂行時における行動記録の解析をおこない,行動決定に至る認知過程の計算論的な推定をおこなった.その結果,ポテンシャル法とDP法を組みあわせた計算モデルによりヒト幼児の行動決定過程が推定でき,環境中のどの対象に注意を向けるべきか,それまでの発達過程において獲得した知識を適切に使用しながら幼児が行動決定をおこなっている可能性が示された.(2)ヒト幼児・成人・および動物における問題解決ヒト幼児における問題解決について,「問題箱」等の人為的な物体による場面と折り紙作成場面とを用いた実験/調査手法の検討,および比較対象となるヒト成人・ヒト以外の動物における基礎的実験/調査手法の検討をおこなった.ヒト成人では,折り手順の知識よりも,「折る行為」に対する知識と実際の行動との協応を如何におこなうか,という点が課題遂行において大きく関与し,運用される知識を単純な知識とメタ的な知識とに分けて検討すべき点が明らかになった.(3)問題解決を導く認知処理モデルの構築獲得した知識をいかに変化し続ける環境における問題解決場面に利用するか,その認知過程を計算過程として理解するため,計算論的モデルを構築しシミュレーション環境において提案モデルの妥当性について検討した.その結果,行動のプラン策定をおこなうトップダウンプロセスと,環境の変化に即応して自身の行動を変化させることの出来るボトムアッププロセスの両プロセスを融合させた行動決定モデルが,変化し続ける環境において柔軟に課題解決をおこない,同時にヒトの課題解決場面で見られる不適応行動(マイクロスリップ)様の行動も生起することが示された.今年度の研究実績は以下の通りである.(1)問題解決過程の認知処理モデルの評価・検討本年度はまず,ヒト幼児の問題解決場面における既存の知識の利用過程について, TVゲーム課題遂行時の行動決定過程の計算モデル的解釈および研究手法としての方法論の提案とその問題点についての議論をまとめ,学術論文として投稿した.現在出版に向けた準備状態にある.また,ヒト成人の問題解決場面における獲得済の知識を利用するプロセスを対象に,行動のプラン策定をおこなうトップダウンプロセスと,環境の変化に即応して自身の行動を変化させるボトムアッププロセスの両プロセスからなる行動決定モデルの妥当性について,ヒト成人における行動プラン策定過程の記録とその自己評価により検討した.その結果,獲得済み知識を活用するトップダウンプロセスの解像度をボトムアッププロセスを制御可能な解像度に調節する過程の存在が示唆された.この過程は自身が行った行動の成否のフィードバックを受けた自己評価として作用していると考えられ,認知処理モデル・計算モデルとしての定式化が今後の課題となった.(2)動的環境におけるヒトの問題解決

動的環境におけるヒトの問題解決過程は,新規スキルの獲得場面および他者との協同問題解決・社会的やりとり場面の3種類の行動実験により検討した.新規スキル獲得場面では,自己の知識や行為のプランのトップダウンプロセスとしての獲得とボトムアッププロセスによる自動調節が行われ,トップダウンプロセスはボトムアッププロセスを制御する明確なメタ過程として作動する必要性が明らかになった.また,他者との協同問題解決・社会的やりとり実験の結果から,予測できない他者の行為が動的な環境として作用した結果,トップダウンプロセスにおけるリプランニングとボトムアッププロセスにおける行動の中止・変更が多発し,トップダウンプロセスにおけるリプランニング過程の詳細な解明と定式化が必要となった.
「動きの連続」に着目したダンス指導力向上のための資料映像の作成と活用

本研究では、創作ダンス授業における「学習内容」とその指導方法を明確にするとともに、「動きの連続」に着目した資料映像の作成を行なった。質問紙調査より、創作ダンス授業を実施するための課題が抽出された。学習者の即興表現を引き出すためには、指導者はテーマや題材ごとの「ひと流れの動き」を明確にするとともに、その指導には「連続性」「質感」「変化」の視点を持つことが必要であることがわかった。それらを踏まえた資料映像を教員の実技研修等で活用することにより、学校現場の課題が解決され、ダンス指導力の向上が期待される。本研究は、現職中学校教員のダンス授業の指導力が向上するための資料映像の作成とその活用方法を考案することを目的としている。ダンス授業の実態(実施種目・現職中学校教員のダンス授業に抱える問題点)を把握するため、静岡県内の現職中学校教員に対して実態調査を行った。対象とした現職教員の所属校が授業で取り扱っている種目は「創作ダンス」と「現代的なリズムのダンス」であったが、教員がダンス授業をする際に「指導者自身の指導力不足」「生徒の興味」「授業展開の仕方」に対する不安感をもっていることがわかった。また、ダンス種目には含まれない内容(例えばエアロビクスなど)をダンス授業で取り上げるなど、教員のダンス領域の種目特性への理解不足も存在することから、ダンスの特性やダンスで学習者に何を学ばせるのかを現職教員へ伝えていくことの必要性が指摘された。そのためには、教員が自らダンスの特性を体験できるような実技研修の場や資料映像等の提供が必要であることが示唆された。さらに、「創作ダンス」の授業において、授業指導歴のある現職教員がどのような視点を持って学習者の動きを指導・評価しているのかについて、再度現職中学校教員へ調査を行った。その結果、指導経験年数の長い教員でも、舞踊教育者(学習指導要領等作成者)や指導書等が重視している「動きの力性を変化させる」や「動きを連続させる」観点では、学習者の動きを捉えられていないことがわかった。このことは、学習指導要領・指導の手引の中で重視されている「ひと流れ」や「ひとまとまり」が現職教員には理解されにくい点であること示していると推察される。そのため、現在使用されているものよりもさらに簡易な言葉の使用や、教員の視覚にダイレクトに届くような映像資料を提供することが必要であることがわかった。本研究は、現職教員のダンス指導力を向上するための資料映像の作成とその活用方法を考案することを目的としている。平成24年度は新学習指導要領が完全実施になり、中学校1・2年生でダンスが必修化された。既に東京都、愛知県等においては、ダンス授業の実施率や指導内容、また現職教員がダンス授業を実施するにあたっての問題点を明らかにしている。しかし、筆者の所属大学がある静岡県では、ダンス授業の実態を把握する調査が行われていない。そこで、静岡県内の現職教員(既にダンス授業の指導を行っている現職教員と今後授業を実施する現職教員)を対象に県内の実態(実施種目・現職教員の抱える問題点)の把握と、現職教員と舞踊教育専門家間にみられる専門的知識の違いとその知識を現職教員に伝達する方法を検証することを目的とした質問紙調査を実施した。その結果、対象とした現職教員の所属校で授業で取り扱っている種目は、「創作ダンス」と「現代的なリズムのダンス」が同率であった。また現職教員がダンス指導をするにあたっての問題点(不安に思う点)は、「指導者自身の指導力」「生徒の興味」「授業展開の仕方」の3点が主に挙げられた。特に「自分が踊った経験がない」といった教員自身の実技能力不足を指摘する回答があった。授業で実施している内容についても、「行事に向けた授業内容」やダンス種目には含まれない内容(エアロビクスなど)をダンスとして取り扱っている等、ダンスの特性を理解しないまま授業が実施されていることが危惧された。つまり、ダンスの特性や子どもに「学ばせたい動き」、言い換えればダンスの「良い動き」が何かを現職教員へ伝えることが必要であり、その方法には実技研修の場を設け、教員の自らの体験を通してこれらを共有することが必要であることがわかった。その際、自身の体験に併せて資料映像をみることで、その経験がさらに定着されることも示唆できる。その結果、ダンス種目には含まれない内容(例えばエアロビクスなど)をダンス授業で取り上げるなど、教員のダンス領域の種目特性への理解不足も存在することがわかり、ダンスの特性やダンスで学習者に何を学ばせるのかを現職教員へ伝えていくことの必要性が指摘された。