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ロコモーション発達過程におけるグリシン作動性シナプスの形成

平成24年度も研究計画調書に記した通りに研究を遂行する予定である。具体的にはグリシン作動性シナプスの形成・維持に関わる分子を同定する目的で、mRNA発現比較等のスクリーニングで得られた分子について、アンチセンスモルフォリノによるノックダウン実験を行い、シナプス形成・維持に必要かを解析する。
感染部位での異物排出システム群の発現解析を基盤にした多剤耐性緑膿菌感染症の克服

緑膿菌感染症の化学療法の問題点は、種々の抗菌薬や消毒薬に対する本菌の高度自然耐性を示すところにある。生育環境下の異物からの自己防衛に働くマルチコンポーネント型異物排出システム(Mex)の機能および発現制御機構を基盤に、緑膿菌の抗菌薬耐性の軽減、さらには病原性の低減や緑膿菌の生育の人工的制御法を考案することを目的として研究を行い、つぎの成果を得た。2.基質認識機構と排出システムのQuorum sensing機構排出システムによる基質認識は、少なくとも2箇所(Pore領域、Vestbule領域)で行われていることやMexシステムがQuorum sensing機構の発現にも機能していることが分かった。本年度の研究によって、排出システムの発現がQuorum sensing機構によって制御されていること、また排出システムがQuorum sensing機構の発現にも機能していることが明らかとなった。緑膿菌のMexシステムが本菌の抗菌薬耐性に機能するのみならず、本菌の内因性感染の成立に重要な役割を果たしているという知見とを総合すると、排出システムの阻害は抗菌薬耐性や緑膿菌の病原因子の産生を軽減させる新しい抗感染症薬創生への標的となる可能性が示された。
ニヤーヤ学派における反刹那滅論の史的展開の研究

仏教の基本的教義の一つである「諸行無常」を理論的に発展させた「およそ存在するものは刹那(瞬間)毎に生じては滅する」という刹那滅論が登場して以来、古代インド思想界において仏教とバラモン教学派との間で激しい論争が繰り広げられた。とりわけ、論理学を専門とするニヤーヤ学派は、仏教による刹那滅論証に対し徹底的な批判を加え、刹那滅論を巡る論争を通じて両派とも学説を発展させていった。本研究は、ニヤーヤ学派の側からの刹那滅論に関する論争史を解明することを目的としている。昨年度から引き続き、ウッディヨータカラの『ニヤーヤ・ヴァールティカ』(NV)3.2.10--17の文献学的研究を中心として研究を進めた。『ニヤーヤ・ヴァールティカ』は、仏教側の思想家ダルマキールティ以前のニヤーヤ学派による刹那滅論批判の貴重な資料として位置づけられる。ウッディヨータカラは、事物の変化の観察に基づく「変化に拠る刹那滅論証」を主に批判し、その過程で、後代に至るまで用いられる、作られた事物は瞬間毎に必ず滅する性質を持つということに基づく「所作性に拠る刹那滅論証」も批判の対象として取り上げている。このようなウッディヨータカラの批判がどのように彼以降の仏教徒によって再批判されていったのか、という点についても研究を行った。また、『ヴァールティカ』に対する注釈文献『タートパリヤ・ティーカー』についても、対応箇所の文献学的研究を進め、ニヤーヤ学派における反刹那滅論史の詳細を明らかにすることに努めた。仏教の基本的教義の一つである「諸行無常」を理論的に発展させた「およそ存在するものは刹那(瞬間毎)に生じては滅する」という刹那滅論が登場して以来、古代インド思想界において仏教とバラモン教学派との間で激しい論争が繰り広げられた。今年度は、ウッディヨータカラの『ニヤーヤ・ヴァールティカ』(NV)3.2.10--17の文献学的研究を中心に進めた。ウッディヨータカラは、事物の変化の観察に基づく「変化に拠る刹那滅論証」を主に批判し、その過程で、後代に至るまで用いられる、事物は瞬間毎に必ず滅する性質を持つということに基づく「滅性に拠る刹那滅論証」も批判の対象として取り上げている。また、ウッディヨータカラによるウッディヨータカラによる仏教批判の一類型を明らかにするために、仏教中観派の説く「一切法無自性」説をニヤーヤ学派がどのように批判しているのかということをNV4.1.39--40を取り上げて研究を行った。さらに、後代のニヤーヤ学徒ウダヤナを取り上げ、ニヤーヤ学派の抱く仏教観についても研究を行った。今年度も、ウッディヨータカラの『ニヤーヤ・ヴァールティカ』(NV)3.2-10-17の文献学的研究を中心として研究を進めた。

ウッディヨータカラは、事物の変化の観察に基づく「変化に拠る刹那滅論証」を主に批判し、その過程で、後代に至るまで用いられる、作られた事物は瞬間毎に必ず滅する性質を持つということに基づく「所作性に拠る刹那滅論証」も批判の対象として取り上げている。このようなウッディヨータカラの批判がどのように彼以降の仏教徒によって再批判されていったのか、という点についても研究を行った。また、『ヴァールティカ』に対する注釈文献『タートパリヤ・ティーカー』についても、対応箇所の文献学的研究を進め、ニヤーヤ学派における反刹那滅論史の詳細を明らかにすることに努めた。
シクロオキシゲナーゼ阻害剤の抗真菌薬抵抗性誘導メカニズムの解明

真菌は、健康な人に病気を起こすことはまれであるが、免疫が低下した人に感染し、一旦発症すると治療が難しい。真菌に対する治療薬は限られているが、一般的に使用されている薬が、治療薬の効果を変化させることを見出した。治療効果を弱める薬として解熱剤の一つであるシクロオキシゲナーゼ阻害剤に着目し、なぜ効果を弱めるのか、そのメカニズムの解明を検討した。その結果、シクロオキシゲナーゼ阻害剤は、真菌が治療薬を外に吐き出す能力を誘導することで、治療薬の効果を弱めている可能性が判明してきた。今後は、メカニズムの解明を通じて、治療薬を有効に使用するための方法について模索する。カンジダ属真菌Candida albicans(C. albicans)において、シクロオキシゲナーゼ(cox)阻害剤が抗真菌薬抵抗性を誘導するメカニズムを解明し、治療に応用することを目的として研究を開始した。カンジダ属真菌は、日和見・難治性感染症の主要真菌病原体であり、中でもC. albicansは、カンジダ症の原因として最も多く分離され、カンジダ症の約半数の症例に関与している。多くは抗真菌薬単剤で治療可能であるが、難治性症例も存在することから、併用療法などの開発が望まれている。これまでの併用療法に関する研究により、既存の抗真菌薬との併用で相乗または拮抗する薬剤を明らかにしてきた。640種類の化合物と抗真菌薬とを組み合わせた併用療法の探索を行った結果、抗真菌作用を増強する化合物よりも、拮抗する化合物が多く存在していた。本研究では、拮抗化合物の中で、特に、cox阻害剤に着目した。cox阻害剤は、解熱剤としてしばしば使用される薬剤であり、解熱目的で抗真菌薬と同時に使用される可能性の高い薬剤である。複数のcox阻害剤について、アゾール系抗真菌薬のひとつであるフルコナゾール(FLCZ)との拮抗作用を検討したところ、ジクロフェナクナトリウムが最も強い拮抗作用を示し、FLCZの抗真菌活性を1/8に低下させた。イブプロフェンもFLCZの抗真菌活性を1/4に低下させたが、構造がやや異なるcox阻害剤はFLCZの活性を変化させなかった。FLCZの活性を低下させるメカニズムを解明するため、さらに検討を行った。薄層クロマトグラフィーによる検討で、ジクロフェナクナトリウムは、エルゴステロール合成には直接影響していないことが明らかとなった。遺伝子発現解析では、薬剤排出ポンプの遺伝子が上昇していることが明らかになり、排出ポンプの変異株を用いた検討により、排出ポンプの過剰発現が抗真菌薬の活性低下に寄与していることを明らかにした。シクロオキシゲナーゼ(cox)阻害剤は、哺乳類動物において、coxを阻害することでPGE2等の炎症性物質の産生を抑制する化合物の総称である。真菌にはcoxに相当する分子の存在は確認されていないが、これまでの我々の検討の結果、cox阻害剤を抗真菌薬と併用すると、カンジダ属真菌Candida albicans(C. albicans)に対する抗真菌薬の作用が8倍程度弱まることを発見した。そこで、cox阻害剤が抗真菌薬抵抗性を誘導するメカニズムを解明すれば、新たな抗真菌薬開発の糸口になると考え、検討を行った。1.C. albicansにおけるcox阻害剤の分子学的作用機序の解明。cox阻害剤のどの構造が抗真菌薬抵抗性の誘導に関係しているかを検討した。また、PGE2添加によっても、抗真菌薬抵抗性を誘導したことから、cox阻害活性自体が抗真菌薬抵抗性を誘導するのではないことを明らかにした。cox阻害剤添加時の、細胞膜の変化を薄層クロマトグラフィーにより検討した。cox阻害剤を加えても、細胞膜エルゴステロールは変化しないことが明らかとなった。また、抗真菌薬耐性に関連すると考えられる複数の遺伝子(ERG3, ERG9, ERG11, CDR1, CDR2)について、cox阻害剤添加時の遺伝子発現をリアルタイムPCRにより測定した。ERG遺伝子(エルゴステロール合成遺伝子)には変化がなかったが、CDR1(排出ポンプ)は過剰に発現しており、CDR1の誘導が、抗真菌薬抵抗性の誘導に関連していることが示唆された。cox阻害剤の標的分子は、まだ明らかに出来ていないが、CDR1を誘導するカスケードの上流に標的がある可能性を考慮し、今後検討を行う。2.作用機序を応用した新規治療開発現在、抗真菌薬の作用を向上させる併用薬について、スクリーニングの結果から複数の候補化合物について検討中である。カンジダ属真菌は、日和見・難治性感染症の主要真菌病原体である。

C. albicansは、カンジダ症の原因として最も多く分離され、カンジダ症の約半数の症例に関与している。これまでの研究に伴い、いくつかの薬剤は、抗真菌薬との併用により、抗真菌薬の効果を変化させることがわかってきた。その中で、抗真菌薬の効果を弱めるシクロオキシゲナーゼ(cox)阻害剤に着目し、真菌におけるcox阻害剤の作用機序の解明に基づく、新規治療戦略の開発を模索する目的で、検討を行った。C. albicansにおけるcox阻害剤の分子学的作用機序の解明として、640種類の化合物について、抗真菌薬感受性を変化させる化合物の探索を行った。cox阻害剤のほかに、エストロゲン関連化合物、プロトンポンプ阻害剤などが見いだされた。また、cox阻害活性を持たないcox阻害剤類似化合物を用いた検討から、cox阻害活性とは必ずしも関連しないことが判明した。次に、抗真菌薬感受性を低下させる薬剤の作用機序について検討を行ったところ、排出ポンプの遺伝子の発現上昇を認めた。他の耐性遺伝子は発現上昇を認めなかった。また、抗真菌薬の作用点である細胞膜の変化をTLCにより検討したところ、細胞膜エルゴステロールの変化を認めなかった。以上の結果から、抗真菌薬感受性を低下させる要因として、排出ポンプの誘導の可能性が示唆された。cox阻害剤は、排出ポンプを誘導することで抗真菌作用を低下させることから、排出ポンプの発現を抑制する化合物について検討を行ったが、現時点では、見出されていないため、今後の検討課題となった。内科学、感染症シクロオキシゲナーゼ阻害剤を含む複数の薬剤が、抗真菌薬の活性を低下させることを、すでに英文論文として公表している。また、現在、シクロオキシゲナーゼ阻害剤が抗真菌薬の活性を低下させるメカニズムを解明し、別の英文論文として投稿中であり、さらに、in vitroの成果を発展させる研究に着手しており、おおむね順調に経過している。1.C. albicansにおけるcox阻害剤の分子学的作用機序の解明。cox阻害剤のどの構造が抗真菌薬抵抗性の誘導に関係しているかを検討するため、cox阻害剤の構造の一部を欠損する化合物を用いた実験を行った。その結果、抗真菌薬抵抗性の誘導に関係する構造が絞られた。cox阻害剤は元々、PGE2の産生を抑制する活性を有するが、抗真菌薬抵抗性の誘導には関係しないことが確認された。このことから、元来のPGE2産生抑制以外の作用機序が、抗真菌薬抵抗性の誘導に関与していることが示され、今後の検討課題となったが、おおむね予定通りに進捗している。メタボロームについては、薄層クロマトグラフィーを行い、cox阻害剤は細胞膜エルゴステロールの生合成には影響しないことが示唆された。高速液体クロマトグラフィーによる確認も検討しているが、当該年度の進捗としてはおおむね予定通りである。トランスクリプトームについては、5遺伝子について検討を行い、positiveなデータも得られた。今後は、検討する遺伝子数を追加する必要があるが、おおむね予定通り進捗している。2.作用機序を応用した新規治療開発。検討段階ではあるが、候補化合物が絞られてきた。当該年度の進捗としては、おおむね予定通りである。シクロオキシゲナーゼ阻害剤が、抗真菌薬の活性を低下させるメカニズムとして、排出ポンプの過剰発現を誘導することを明らかにしたが、どのようにして排出ポンプの過剰発現を誘導しているのかが明らかになっていない。
計算機システムの安定稼働を支援するための信頼度の高い分散協調型監視方式の開発

○研究目的様々な業務の基幹となる計算機システムを安定稼働させるためには,日々のメンテナンスとともに,障害発生時に迅速に対応して復旧する必要がある.そのためにシステムを監視する方法として,集中監視型のアプリケーションで監視をおこなう方法がある.この方法は,現状の可視化や障害発生時の通知などの機能は便利であるが,障害の原因は何かという点についての情報提示は不十分である.そこで本研究では,計算機システムを安定稼働させるために,より詳細な稼働状況提示をおこなうことを目的とした.その実現のため,安価な組込み機器により実装した監視装置を複数台設置して,それらを有線LAN,無線LAN, Bluetoothによる機器間通信でつなぐことで,分散協調してシステムの監視をおこなう.この監視方式を用いることで,通信障害発生時に従来の集中型監視方式よりも信頼度の高い情報提示ができると考える.○研究方法本システムを構築するにあたり,システム監視装置のハードウェアとして,安価なシングルボードコンピュータ“Raspberry Pi"を用いた.そこで分散協調監視をおこなうためソフトウェアとして,サーバやネットワークの稼働状況の監視モジュール,稼働状況を複数の通信経路でアップロードする通信モジュールを実装した.さらに,サーバ側には監視装置から収集したシステム稼働状況から障害発生の検知と障害原因を推定するためのモジュール,管理者が所持する情報端末に情報提示するモジュールを実装した.○研究成果本システムのプロトタイプを作成したうえ動作確認と実証実験をおこなった.実証実験では,稼働中のネットワークの一部の経路を遮断し,通信障害が発生した状態を意図的に作った.その状態でシステムを利用した結果,従来の監視方式では取得できなかった,障害発生地点より先にあたるネットワークの通信状態を取得できた.さらにその情報を基に,通信障害の原因をより正確に推定できることを確認できた.○研究目的様々な業務の基幹となる計算機システムを安定稼働させるためには,日々のメンテナンスとともに,障害発生時に迅速に対応して復旧する必要がある.そのためにシステムを監視する方法として,集中監視型のアプリケーションで監視をおこなう方法がある.この方法は,現状の可視化や障害発生時の通知などの機能は便利であるが,障害の原因は何かという点についての情報提示は不十分である.そこで本研究では,計算機システムを安定稼働させるために,より詳細な稼働状況提示をおこなうことを目的とした.その実現のため,安価な組込み機器により実装した監視装置を複数台設置して,それらを有線LAN,無線LAN, Bluetoothによる機器間通信でつなぐことで,分散協調してシステムの監視をおこなう.この監視方式を用いることで,通信障害発生時に従来の集中型監視方式よりも信頼度の高い情報提示ができると考える.○研究方法本システムを構築するにあたり,システム監視装置のハードウェアとして,安価なシングルボードコンピュータ“Raspberry Pi"を用いた.そこで分散協調監視をおこなうためソフトウェアとして,サーバやネットワークの稼働状況の監視モジュール,稼働状況を複数の通信経路でアップロードする通信モジュールを実装した.さらに,サーバ側には監視装置から収集したシステム稼働状況から障害発生の検知と障害原因を推定するためのモジュール,管理者が所持する情報端末に情報提示するモジュールを実装した.○研究成果本システムのプロトタイプを作成したうえ動作確認と実証実験をおこなった.実証実験では,稼働中のネットワークの一部の経路を遮断し,通信障害が発生した状態を意図的に作った.その状態でシステムを利用した結果,従来の監視方式では取得できなかった,障害発生地点より先にあたるネットワークの通信状態を取得できた.さらにその情報を基に,通信障害の原因をより正確に推定できることを確認できた.
東南アジア山岳少数民族の民族服製作技術と習授法に関するフィールド研究

目的;本研究は、タイ北部、無文字社会の山岳少数民族(カレン族・モン族)を対象として、伝統的民族服の製作技術の伝習(習授)プロセスを記述し、多岐にわたる民族服製作技術要素間の相互関係構造を明らかにすることを目的としている。方法;タイ国チェンライ県、チェンマイ県において、県教育庁、現地NGO協力のもとに、小学生(11才以上)、中学生、高校生約400名について民族服製作技術の習得状況についての調査を、熟練者数名を対象として伝統的な製作過程、用具などについての調査を実施した。得られたデータに対して、項目反応理論、因子分析、クラスター分析などの数量的分析を施した。結果;(1)民族服製作の熟練者を対象とした調査結果では、伝統的な製作技術(それぞれの民族がもつ伝統的民族服を製作するために必要な原材料の栽培及び加工、紡績、染料作り、染色、機織り、縫製、装飾等の技術要素)に関する知見を明らかにした。ここでは、専門用語を現地語で表記し、ビデオ・写真などの映像資料としても記録した。(2)これらの知見をもとに、民族服の製作技術の伝習プロセスを明らかにした。(3)民族服の製作技術を習得しつつある女性(10-20才代)を対象に質問紙調査を行い、製作技術に必要な用具の保有状況、民族服製作の技術要素の習得状況を明らかにした。これらのデータ分析によって、技術用園の難易度、技術要素の習得順次性などが、特に項目反応理論によって明らかになりつつある。申請者は、タイ北部の山岳少数民族(カレン族・モン(メオ)族)を対象にフィールド調査を行い、伝統的民族服の製作技術の伝習プロセスを明らかにして、習授法としての特徴を探索するとともに、民族服製作技術の相互関係とシステムを明らかにしようと、この課題に取り組んでいる。研究課題は以下のようである。1.民族服を製作することに熟練している者を対象として、伝統的な製作技術(例えば綿花の栽培・綿打・紡績・機織り等)や、用具及び各部の名称等について聞き取り調査を行い、可能な限り正確に文字で記録する(専門用語を現地語で表記する)。また、ビデオ・写真などを用いて映像としても記録しておく。2.1の結果より得られた知見をもとに、民族服の製作技術の伝習プロセスを体系的に明らかにする。3.民族服の製作技術を習得している少女(1020才代)を対象に質問紙調査を行い、製作技術に必要な用具の保有状況を明らかにする4.3と同一の対象者にたいして質問紙調査を行い、民族服製作の技術要素の習得状況を明らかにする。5.4で明示された技術の習得状況から、技術の習得の難易度、及び順次性を明らかにして、習授法としての特徴を探索する。6.各民族の民族服製作の技術要素の相互関係とシステム(これを技術構造と呼んでおく)を明らかにする。この目的を遂行するために、タイ国チェンライ県、チェンマイ県において、タイ国文部省第8管区教育局、チェンマイ県教育庁、及び山岳少数民族に対するNGO(N団体)の協力をもとに、小学校(11才以上)、中学校、高校約400名を対象として、製作技術の習得状況、技術に必要な用具の保有状況について質問紙調査を行った。現在は収集したデータを解析中である。申請者は、タイ北部の山岳少数民族(カレン族、モン<メオ>族)を対象として、フィールド調査を行い、それぞれの民族がもつ伝統的な民族服を製作するために必要な技術要素の伝習プロセスを明らかにして、習授法としての特徴を探索するとともに、民族服製作技術の相互関係とシステムを明らかすることを目的として、この課題に取り組んでいる。今年度は、本課題の目的を遂行するために、昨年度、タイ国チェンライ県、チェンマイ県において、タィ国文部省第8管区教育局、チェンマイ県教育庁、及び山岳少数民族に対するNGO(N団体)の協力をもとに、カレン族、モン族の小学生(11才以上)、中学生、高校生約400名を対象として行った民族服製作技術の習得状況についての質問紙調査から得られたデータを用いて数量的解析を行った。質問は、それぞれの民族がもつ伝統的な民族服を製作するために必要な原材料の栽培及び加工、紡績、染料作り、染色、機織り、縫製、装飾等の技術要素について、それぞれどの程度習得しているかを問うものである。なお、伝統的な民族服を製作するために必要な技術要素は民族によって異なるので、質問紙をカレン族とモン族についてそれぞれ準備した。数量的解析では、項目反応理論を用いた。この解析によって算出される各技術要素の困難度と識別力の値から、各技術要素についての絶対的な難易度を測定・評価するとともに、技術要素の習得難易度、及び順次性を民族別に明らかにした。さらにはそれぞれの民族について年齢階梯と、技術習得の臨界時点を探求し、民族服製作技術の習授法としての特徴を探索するために必要な情報の一部を得ることが出来た。結果;

(1)民族服製作の熟練者を対象とした調査結果では、伝統的な製作技術(それぞれの民族がもつ伝統的民族服を製作するために必要な原材料の栽培及び加工、紡績、染料作り、染色、機織り、縫製、装飾等の技術要素)に関する知見を明らかにした。ここでは、専門用語を現地語で表記し、ビデオ・写真などの映像資料としても記録した。(2)これらの知見をもとに、民族服の製作技術の伝習プロセスを明らかにした。(3)民族服の製作技術を習得しつつある女性(10-20才代)を対象に質問紙調査を行い、製作技術に必要な用具の保有状況、民族服製作の技術要素の習得状況を明らかにした。これらのデータ分析によって、技術用園の難易度、技術要素の習得順次性などが、特に項目反応理論によって明らかになりつつある。
ガラス転移を特徴づける新しいタイプの緩和時間の実験的研究

ガラス転移の分子論的機構は、未だに解明されていない問題である。本研究は、ガラス転移のα過程緩和時間が、試料温度の素早い変化に対して、新しい温度の値まで変化するのに要する時間(tau_tau)とその温度依存性を実験的に調べることで、ガラス転移機構の解明を目指そうとするものである。代表者の研究室で開発した、温度変調非線形誘電測定装置を用いることにより、tau_tauがガラス転移温度付近で1 s程度であり、温度依存性はArrhenius型に近いことを見出した。この発見は全く新しい知見であり、ガラス転移機構解明に大きな刺激になる。第二の成果はデータ解析法の大きな進歩である。温度変調法は熱拡散で試料の加熱をするため、変調周波数が狭い範囲に限られるという制限がある。これを克服するため、新しいデータ解析法を確立した。この方法で緩和時間の評価の信頼性が大きく改善され、tau_tauの温度依存性がより詳細に求められるようになった。これまでに、tau_tauで特徴づけられる過程は協同性が弱いという予想外の結果が得られており、ガラス転移の理解に大きく貢献することが期待される。現在、この方法に基づいた測定をさらに進めているが、途中経過を2014年6月にロストク(ドイツ)で行われる、Laehnwitzseminar 2014で発表予定である。tau_tauの理論的モデルについては、小田垣孝教授(東京電機大学)と議論を進めている。本研究の申請書で述べたとおり、本研究で先ず解決するべき問題は実験技術の改良であった。本研究では緩和時間の温度変調に対する複素感受率を測定するが、申請に至るまでの予備的実験では、その位相が不安定さが大きな問題であった。試料作成法、検出器への取り付け法などの詳細な検討と、種々のデータ処理結果の検討を行った結果、温度変調用ヒーターと試料との間の熱移動が問題の中心であることが突き止めた。ヒーターによる発熱と試料による吸熱の時間差を0にすることは不可能であるが、モデルに基づく理論解析によりデータ補正を行うことができることを明らかにした。現在は、この理論モデルの改良を進めている。なお、予備的段階の実験結果については論文として報告した。(当該年度の成果ではないのでここに記載する。Akihiro HARADA, Takashi OIKAWA, Haruhiko YAO, Koji FUKAO, Yasuo SARUYAMA, Journal of the Physical Society of Japan, Short Notes, vol. 81. 065001 1-2 (2012), DOI: 10.1143/JPSJ.81.065001)申請者らがtau_tauと呼ぶ「緩和時間の緩和時間」のモデルについては、以前から協力関係にある小田垣孝教授(東京電機大学、九州大学名誉教授)と議論を進めている。そこで検討された結果の一部は、小田垣教授との共著で、論文として発表した。(研究発表の項目参照)以上に述べた実験的および理論的研究については、2013年7月にバルセロナ(スペイン)で行われる、第7回International Discussion Meeting on Relaxations in ComplexSystemsにおいて、招待講演として発表予定である。本研究のテーマであるガラス転移現象は、ガラスの軟化および硬化の状態変化のことであり、極めて身近な現象でありながら、高度に発展した現在の物理学においてもその原子レベルの機構がほとんど解明されていない難問として知られている。一方、いわゆる複雑系とガラス転移との類似性が認識されつつあり、複雑系共通の特異性の研究という色彩が強くなってきている。本研究では、報告者が開発した温度変調非線形誘電測定法を用いて、ガラス転移を特徴づけるパラメーターである緩和時間について、独自の方向から研究を行ってきた。ガラス転移は、緩和時間が温度変化に対して急激にしかし連続的に変化することが特徴であるが、本研究では、温度を階段的に変化させたときに1緩和時間が遅れなしに変化するか否か、2遅れるならば殿程度の時間遅れるか、また3遅れの時間の温度依存性はどのようになっているかを一貫したテーマとしている。緩和時間は物質のダイナミクスを特徴づけるパラメーターであるかあ、本研究はダイナミクスそのものの緩和を調べることに相当する。本研究を開始したときは、温度変調周波数を変化させる測定を行い、上記123について、概要を明らかにしたが、温度変調周波数は1桁以下の範囲でしか変えられないために、測定としては不十分であった。平成27年度の研究で、温度変調周波数は一定として電場周波数を変化させる新たな実験法を確立し、電場周波数で3桁をカバーする測定に成功した。これにより、「緩和時間の緩和」には、通常の力学あるいは誘電緩和と同様な、瞬間応答成分が含まれることを見出した。これは「緩和時間の緩和」の動的モデルを考える上で有用な成果であると考えている。本研究の期間内で、モデルの構築まで完成することはできなかったが、今後の科学研究費補助金にも応募し、明らかにしたいと考えている。

熱物性物理学「研究実績の概要」で述べた通り、2013年度の研究で二つの大きな成果があった。7th IDMRCSの発表でガラス転移の世界的専門家に対して本研究の成果を示し、高い評価を得ることができた。また、小田垣孝教授(東京電機大学)との議論も本研究に大きく貢献しており、tau_tauの研究は、実験・理論の両面で日本における研究が世界をリードする環境ができている。第二の成果に基づく研究は現在も進行中であるが、ガラス転移の根幹に関わる緩和過程で、協同性が弱いという結果は予想を覆すものであり、今後のガラス転移研究に大きな影響を与えると期待される。本研究の申請書で研究目的の重要な要素として述べた、「実験的研究が新しい考え方の契機となること」を目指した研究方針が、実際に実を結びつつあると考えている。さらに、2013年度の研究では、温度変調非線形誘電測定法を用いた新たな研究分野が見えてきている。研究は未だ公表する段階には至っていないが、ガラス転移の本質に迫る研究が可能となりつつある。この新たな発展の兆候も含めて、2013年度の研究は計画以上に進展したと判断した。「研究実績の概要」で述べた通り、初年度の第一の目的であった実験技術の改善については目途が立ち、現在その確立を目指して作業を進めている。これにより、あと2年間の研究が大きく進展する基礎ができたと考えている。さらに、tau_tauのモデルについても有意義な進展があった。後者のモデルは、申請者らの予備的研究がきっかけとなって発展した理論的研究である。即ち、申請書で本研究の目的の重要な要素として述べた、実験的研究が新しい考え方の契機となることが、実現しつつあると言える。具体的な研究成果と共に、分野全体の研究のあり方という、いわばソフトな成果も上記の評価に含まれている。2014年度の研究は、「現在までの達成度」で述べた第二の成果に基づく測定を更に進めることと、新たな研究分野の可能性を見極めることを主たる方針として、推進する計画である。tau_tauの温度依存性の研究は、新しいデータ解析法を用いても、ガラス転移温度近傍に限られている。これを可能な限り広げることが、tau_tauが示す弱い協同性をより確かなものとすることは明らかである。このためにはいくつかの方法が考えられるが、いずれにしてもデータのS/N比の改善が求められ、測定技術の地道な改良が欠かせない。測定信号そのもののノイズの低減には、試料作成法の改善が有力である。電極の作成法、電極と試料の接触状態、リード線の取り出しなどの改善が、具体的な作業になる。また、低周波温度変調への拡張は、特に低温領域の限界を広げるために有用であると期待される。新たな研究分野は、温度変調非線形誘電測定を用いて測定を行うが、これまでとは異なる測定条件が必要となる。この研究が進めば、本研究の当初計画を大きく上回る成果をあげることができると期待される。
環境中親電子性物質による中枢神経障害における非アポトーシスカスパーゼの役割

本研究は環境化学物質のハザード評価においてこれまで見逃されてきた中枢神経障害の同定を可能にするとともに、アポトーシスと強く結びつけられて議論されることが多かったカスパーゼーの非アポトーシス機能の解明およびその制御機構を明らかにする。本研究の成果は、環境化学物質による中枢神経障害だけでなく、広汎な神経変性疾患における非アポトーシス誘導性カスパーゼーの役割の解明に資する。
数理モデルからの知識の転移と学習およびその医工学応用

数理モデルは、科学的方法で培われてきた専門分野の知識や経験則を数学的に記述している。数理モデルに由来する知識と説明能力を備えた人工知能を実現するため、数理モデルでデータを説明するデータ同化の仕組みからディープニューラルネット(DNN)を構築する。更にこのDNNがデータから学習することで、必ずしも大規模でないデータからの深層学習を達成する。また、この医工学応用(ゲノム解析、生体信号解析、医用画像処理)にも実践的に取り組む。
大腸癌新規サブタイプ発癌に関わる小分子RNA機能の解明と新規治療標的分子の探索

本研究では、小分子RNAの一つであるmiRNAの一部がBRAF変異陽性の大腸癌サブグループの発癌において重要な役割を果たしていると仮定し、そのmiRNAを同定、さらに機能を解明するために、ヒト大腸癌組織におけるmiRNA網羅的発現解析とヒト大腸癌細胞株を用いた機能解析を実施した。BRAF変異癌で低発現のある1種類のmiRNAが癌抑制遺伝子の機能を有すること、また抗EGFR抗体などの治療感受性に関与することを新しく見出した。現在、このmiRNAの異常制御機構や関連シグナル伝達経路の解析を行っている。今後本研究の知見が、新規治療標的分子の同定や新規分子治療の開発につながることを期待している。本研究では、BRAF変異/CIMP陽性大腸癌の発癌過程に関与する、ある特定のmiRNAーシグナル伝達経路制御機構の詳細を解明すること、さらに、それにより大腸癌における新規治療標的分子を見出すことを目的とした。また、そうしたmiRNA群と新規治療標的分子が同定されたとして、その次世代治療予測バイオマーカーとしての、血漿miRNA発現量の測定が実現可能かどうかについて探索することを目的とした。まず、申請者らは大腸癌組織200例を用いた網羅的miRNA発現解析により、BRAF変異大腸癌特異的に異常発現を示すmiRNA群を同定した(未公表)。さらに、そのmiRNA群で最も発現変化量の大きい3種類のmiRNAの内、1種類が大腸癌細胞の増殖・浸潤において癌抑制的に働くことを初めて明らかにした。次に、BRAF変異陽性、KRAS/BRAF変異陰性例に対してmiRNAの網羅的発現解析と引き続きリアルタイムRT-PCR解析を行った結果、両群間で発現の異なるmiRNAを数種類選び出した。その候補miRNAが癌遺伝子、癌抑制遺伝子の機能を有するかどうか調べるために、ヒト大腸がん細胞でoverexpression、knockdownの系を用いて、細胞増殖、浸潤・転移能を解析した結果、あるmiRNAのoverexpressionにより細胞増殖、浸潤・転移能が低下することを示し、このmiRNAが大腸がん細胞において癌抑制遺伝子としての機能を有することを示した。さらに他のmiRNA、他のアッセイ系でも機能解析を進行中である。申請時の計画の中での平成27年度分に関しては、概ね計画通り達成しているため。本研究では、BRAF変異大腸がんの発がん過程に関与する、ある特定のmiRNAーシグナル伝達経路制御機構の詳細を解明すること、さらに、それにより大腸がんにおける新規治療標的分子を見出すことを目的とした。まず、申請者らは大腸がん組織200例を用いた網羅的miRNA発現解析により、BRAF変異大腸がん特異的に異常発現を示すmiRNA群を同定した(未公表)。さらに、そのmiRNA群で最も発現変化量の大きい3種類のmiRNAのうち、1種類が大腸がん細胞の増殖・浸潤においてがん抑制的に働くことをin vitroの解析にて初めて明らかにした。その候補miRNAのがん遺伝子、がん抑制遺伝子としての詳しい機能を調べるために、ヒト大腸がん細胞でoverexpression、knockdownの系を用いて、網羅的miRNA発現解析、lncRNA解析、プロテオーム解析に加えて、細胞増殖、アポトーシス誘導、浸潤・転移などに関わる機能解析の実験を進行中である。さらに、大腸がん患者の血漿試料の集積も進行中である。これらの解析により、miRNAやlncRNAが関与するシグナル伝達経路における、新規がん治療標的分子の開発、また治療予測バイオマーカーの開発を目指す。申請時の計画の中での平成28年度分に関しては、概ね計画通り達成しているため。まず、申請者らは大腸がん組織200例を用いた網羅的miRNA発現解析により、BRAF変異大腸がん特異的に異常発現を示すmiRNA群を同定した。さらに、そのmiRNA群で最も発現変化量の大きい3種類のmiRNAのうち、miR-193a-3pが大腸がん細胞の増殖・浸潤においてがん抑制的に働くことをin vitroの解析にて初めて明らかにした。ここまでの成果をBMC Cancer誌に報告した(Takahashi H et al., BMC Cancer 2017;17:723)。さらに、その候補miRNAのがん遺伝子、がん抑制遺伝子としての詳しい機能を調べるために、ヒト大腸がん細胞でoverexpression、knockdownの系を用いて、網羅的miRNA発現解析、lncRNA解析、プロテオーム解析に加えて、細胞増殖、アポトーシス誘導、浸潤・転移などに関わる機能解析の実験を進行した。さらに、大腸がん患者の血漿試料の集積も進行している。

今後、これらの解析により、miRNAやlncRNAが関与するシグナル伝達経路における、新規がん治療標的分子の開発、また治療予測バイオマーカーの開発につながる成果を得る予定である本研究では、小分子RNAの一つであるmiRNAの一部がBRAF変異陽性の大腸癌サブグループの発癌において重要な役割を果たしていると仮定し、そのmiRNAを同定、さらに機能を解明するために、ヒト大腸癌組織におけるmiRNA網羅的発現解析とヒト大腸癌細胞株を用いた機能解析を実施した。BRAF変異癌で低発現のある1種類のmiRNAが癌抑制遺伝子の機能を有すること、また抗EGFR抗体などの治療感受性に関与することを新しく見出した。現在、このmiRNAの異常制御機構や関連シグナル伝達経路の解析を行っている。今後本研究の知見が、新規治療標的分子の同定や新規分子治療の開発につながることを期待している。網羅的タンパク質発現解析などによる新規miRNA標的分子の同定と新規治療標的探索等を行い、上述のmiRNA群の新規標的分子経路を探索する。網羅的プロテオーム解析などによる新規miRNA標的分子の同定と新規治療標的探索等を行い、上述のmiRNA群の新規標的分子経路を探索する。また、mirRNAに加えて、BRAF変異大腸がんの発がんに関与するlncRNAの解析も行う予定である。臨床腫瘍学一部予定実験(網羅的タンパク質解析)の施行予定が次年度に繰り越しとなったため。一部予定実験(網羅的タンパク質解析の一部、各種機能解析)の施行予定が次年度に繰り越しとなったため。平成27年度に実施予定であった網羅的タンパク質解析を実施する。平成28年度に実施予定であった網羅的タンパク質解析の一部、各種機能解析を実施する。またlncRNA機能解析も加える予定である。
歯列の成長発育に対する咀嚼の効果に関する基礎的研究

骨系細胞の性格を有する歯根膜由来細胞に対するTRAPの作用は不明であり、現段階では機械的外力を伴う影響を検索した報告は皆無である。TRAPは、大腸菌による発現系を用いたリコンビナントTRAPおよびNOVUS社製ACP5 Recombinant Proteinを今回の実験系に用いた。予備実験として、I型collagen(COL1)にて表面処理したストレックス社製ストレッチチャンバー上に培養骨芽細胞(MC3T3E1)を播種し、左右伸展タイプのチャンバーを有する細胞伸展装置(STB-140)により機械的伸展力を負荷した。細胞の伸展度および負荷時間の検討を行い、それぞれ20%と1分間40往復の連続刺激とした。チャンバー上で72時間プレコンフルエントまで培養後、TRAPの添加と同時に16時間の機械的伸展力を負荷した。細胞伸展後、mRNAを抽出しReal-time RT-PCRを行った。その結果、MC3T3E1 cellsにおいてTRAP添加によりOsterixおよびCBFA1のmRNAレベルの抑制を認め、伸展力の負荷はさらにその抑制効果を増強した。一方、破骨細胞の分化誘導、活性化に関連するRANKLおよびOPGのmRNA発現に対する影響を検索した結果、OPGではTRAPおよび機械的伸展力で著明な変化は認められなかった。これに対しRANKLはTRAP単独添加ではmRNA発現の上昇を示したが、機械的伸展力の負荷により発現レベルの抑制が認められた。TRAPおよび機械的伸展力が骨芽細胞の分化誘導を抑制するメカニズムについては不明であるが、後者の結果は、歯牙移動時に圧迫側の歯槽骨骨芽細胞が吸収系細胞の分化誘導に抑制的に作用する可能性を示唆するものである。これまでヒト歯根膜組織より樹立した歯根膜線維芽細胞に周期的伸展力を加えTGF-βおよびMCS-Fの産生量を検索した結果、機械的外力により両者の産生量に有意な差が認められている。しかしながら、歯根膜由来細胞において機械外力がシグナル伝達経路に与える影響については不明である。そこで今回はTGF-β産生誘導について転写レベルでの詳細な検討を行うため、TGF-βレポーター遺伝子の転写活性化を評価する実験系の準備を進めてきた。SmadのSBE配列をルシフェラーゼ遺伝子の上流に連結したレポータープラスミド(SBE4-Luc)を歯根膜細胞にトランスフェクションし、細胞内のルシフェラーゼ遺伝子の発現量を測定することで周期的伸展力よるTGF-βの転写活性を評価する。まずはじめに陽性対照細胞であるROS17/2.8およびSaOS2でのTGB-βよる転写活性化の応答を確認した。すなわち両細胞を2x10^4/cm^2の細胞密度で播種し、トランスフェクションの24時間前に無血清、抗生物質不含のOpti-MEM培地に交換して12時間培養後、トランスフェクション試薬(LT-1)を用いて各レポータープラスミド、TGF-βを加えて48時間培養を行った。その後、培養上清を取り除きLysis bufferを加えて溶解後、Dual-Luciferase Reporter Assay Kitを用いてルシフェラーゼ活性をルミノメーターで測定した。その結果、両細胞ともにTGF-β処理群はコントロールと比較して約10倍量の転写活性化がみられ、本実験系におけるSBE4-Lucレポーター遺伝子への有用性を確認できた。今後はさらに、この陽性対照細胞での応答を基準に機械的外力によるSBE4-Lucレポーターの転写活性化を評価する予定である。平成18年度は、歯根膜由来細胞の産生する骨芽細胞分化誘導因子の発現に対するTRAP存在下での機械的外力の作用を検索する為、主にリコンビナントTRAPの作製およびその生物活性についての実験系を進めてきた。骨系細胞の性格を有する歯根膜由来細胞に対するTRAPの作用は不明であり、さらに機械的外力を伴う影響を検索した報告は皆無である。

今回は、大腸菌による発現系を用いたリコンビナントTRAPを作製し、骨芽細胞分化マーカーの発現誘導およびTGF-βシグナル伝達系を用いてその生物活性を確認した。大腸菌における発現系は、Invitrogen社のGateway systemによるpDEST15発現ベクターを用いた。発現誘導はIPTGにより行い、最も発現効率の良い条件を検索し、リコンビナントTRAPの抽出条件を確立した。分離、精製されたTRAPの分化誘導能については、骨芽細胞(SaOS2 cells)を用いて骨基質蛋白質のmRNA発現レベルの解析を行い、さらにSmadのSBE配列をルシフェラーゼ遺伝子の上流に連結したレポータープラスミド(SBE4-Luc)によるTGF-βシグナリングの転写活性化を検索した。すなわち、TRAPをSaOS2 cellsに添加して7日間培養を行った後、mRNAを抽出しReal-time RT-PCRを行った。その結果、SaOS2 cellsにおいてTRAP添加によりType Iコラーゲン、アルカリフォスファターゼおよびオステオカルシンのmRNAレベルの上昇を認めた。転写レベルの解析は、トランスフェクションの24時間前に無血清、抗生物質不含のOpti-MEM培地に交換して12時間培養後、トランスフェクション試薬を用いてレポータープラスミド、TRAPを加えて48時間培養を行ってDual-Lusiferase Reporter Assay Kitによりルシフェラーゼ活性を測定した。その結果、SaOS2 cellsに対してTRAPはポジティブコントロールであるTGF-βに匹敵する程のルシフェラーゼ遺伝子の転写活性化を示した。以上の結果は、本実験系で用いるTRAPの生物活性を証明するものであり、今後はさらに機械的外力を伴うTRAPの作用についてヒト歯槽骨由来骨芽細胞および歯根膜由来細胞の両細胞での検索を行う予定である。平成19年度は、歯根膜由来細胞の産生する骨芽細胞分化誘導因子の発現に対するTRAP存在下での機械的外力の作用を検索するための実験準備を進めてきた。骨系細胞の性格を有する歯根膜由来細胞に対するTRAPの作用は不明であり、さらに機械的外力を伴う影響を検索した報告は皆無である。TRAPは、大腸菌による発現系を用いたリコンビナントTRAPおよびNOVUS社製ACP5 Recombinant Proteinを今回の実験系に用いた。予備実験として、I型collagen(COL1)にて表面処理したストレックス社製ストレッチチャンバー上に培養骨芽細胞(MC3T3E1)を播種し、左右伸展タイプのチャンバーを有する細胞伸展装置(STB-140)により機械的伸展力を負荷した。細胞の伸展度および負荷時間の検討を行い、それぞれ20%と1分間40往復の連続刺激とした。チャンバー上で72時間プレコンフルエントまで培養後、TRAPの添加と同時に16時間の機械的伸展力を負荷した。細胞伸展後、mRNAを抽出しReal-time RT-PCRを行った。
多様な第二言語学習過程を最適化する学習モデルと支援システムの研究

音韻、語彙、構文といった様々な要素に分けて外国語の学習実験を行う環境を構築し、要素間の相互関係、特に学習の順序効果を調査した。その結果、同一処理レベル内では順序効果はなかったが、処理レベルが異なる音韻学習と語彙学習の間で有意な順序効果があり、学習初期段階に低次処理を習得することの重要性が示された。この結果に基づき、低次から高次へと習得していく「ボトムアップメソッド」を学習モデルとして提案する。また、その学習モデルの効果を最適化するためのカリキュラムモデルとして「反転学習の概念モデル」を作成し、効果があることを確認した。さらに、学習解析の手法で個別に最適化する方略について整理、考察を行った。外国語学習は様々な過程を含む。どういう順番や手続きで学習するのが効果的か定量的・定性的に明らかにする実証実験を行うため、(1)学習実験環境の構築と(2)その動作検証および予備実験を行った。(1)学習実験環境としてインターネット上に実験用eラーニング環境を構築した。本研究では、学習者に個別のIDを配布、学習者は学校や家庭のPCからアクセスして学習、学習履歴データとして設問毎のスコアや学習時間が蓄積され、研究者はそれらを解析し学習効果を検証するという手続きで進める。本環境は、学習管理システム(LMS)、学習プログラム、設問DBから成る。学習管理システムはユーザーや学習履歴を一元管理し、学習プログラムでは選択肢、タイピング等の一般的課題に加え、外国語学習に特徴的なリスニングや発音学習課題も含む様々な課題で出題し、設問DBには実験に必要な設問情報を蓄えることとした。この環境上に本研究で必要な様々な課題を含有した学習実験コースを準備した。(2)(1)で用意した学習実験コースを、実環境であるインターネット上で動作検証を行い、動作、スピード共に不具合がないことが確認できるまで改訂を行った。次に、大学生を対象とした予備実験を行った。予備実験において、コース内に設定したpretestとposttestを比較したところ、正答率が46%から55%へ有意に向上した。さらに、予備実験参加者のTOEICスコアを実験前後で比較したところ、トータルスコアの平均が432点から521点へと89点、有意に向上した。学習時間の平均は約20時間であった。同様の効果検証を社会人を対象に行ったが、類似した結果が得られた。平均約20時間の学習でTOEICのトータルスコアが約90点上昇した。これらの結果から、構築した実験システムが学習者の英語力を有意に向上させることが明らかになった。本研究では、どういう順番や手続きで学習するのが効果的か定量的・定性的に明らかにするための実証実験を行う。このような研究では、一人の学習者が数十時間の学習を行い、実験条件毎に数十人規模での学習実験を行う必要がある。そこで、この研究を実現する環境としてインターネット上に構築した日本語母語話者を対象とした英語学習用プラットフォームを使用して実験を行っている。2013年度は、実施方法はさまざまであるが、9つの研究協力校と、研究代表者の研究所で個人の被験者を募った実験を行った。学習実験はプレテストーポストテストデザインを用い、訓練の効果を訓練前後のテストによって評価した。訓練では、2種類の学習を組み合わせ、その順序効果や組み合わせ効果を検討した。その結果、[発音]→[音読]の順番で学習する方が、[音読]→[発音]の順番で学習するよりもテストのスコアの伸びが有意に高いこと、[音読]の前に組み合わせる学習の種類によりテストのスコアの伸びが異なることといった、具体的な順序効果が認められた。また、このような学習実験で結果を出すためには、十分な学習量を確保する必要があり、学習継続の方策として、テストや学習の履歴を解析し、学習行動を分析した。その結果、前年度までに本研究には20時間程度の学習時間が必要であることを示したが、それに加えて、学習期間終了や宿題提出といった何等かの外部イベントの直前に学習が集中することが明らかになった。また、対面授業と組み合わせ、ブレンディッドラーニングや反転授業の形態での学習効果測定やアンケート等も実施し、運用形態による効果も検討した。これらは、今後の学習実験に役立つと同時に、授業外でのeラーニングによる学習での動機付けにも役立つ知見といえる。本研究では、どういう順番や手続きで学習するのが効果的か定量的・定性的に明らかにする実証実験を行う。一人の学習者が数十時間の学習を行い、実験条件毎に数十人規模での学習実験を行う必要がある。そこで、この研究を実現するする環境として、インターネット上に日本語母語話者を対象とした英語学習実験用プラットフォームの改訂と学習コンテンツの作成を行い、学習実験を実施した。英語学習実験用プラットフォームは、初年度はブラウザを限定するものであったが、複数の連携研究者が実験を遂行するにあたり、実験環境を拡大するために、ブラウザを限定せず、一部はタブレット等でも実施できるような改訂をすすめるとともに、単体。また、様々な学習内容に対応した学習コースと共通して使用するテストコースを作成した。学習実験では、5大学、2企業でのTOEICテストに準じた共通テストを用いた学習前後の成績データ、学習時間帯等の学習行動を解析するための学習時間帯等の履歴データ、学習者に対するアンケート調査結果を取得した。

後期実施データの分析はこれからであるが、前期データを解析した結果、約20時間の学習時間で、TOEICテストのスコアが100点程度上昇すること、学習時間が増えればスコアの伸び幅も大きくなることが明らかになった。この結果は学習効果を明らかにしただけでなく、平成25年度以降の学習実験実施計画において、学習量の具体的な目安となる。本研究では、外国語学習の様々な要素を、どのような順番や手続きで学習するのが効果的か、学習データを分析し、定量的・定性的に明らかにすることを狙っている。それには多くの学習データが必要であるため、先ず、インターネット上に英語学習プラットフォームを構築した。次にそれを使用して学習実験を行ったところ、本研究の解析には一人の学習者が数十時間(学習項目によるが目安は20時間)の学習を行い、学習順序や手続きを変数としたグループ毎に数十人のデータが必要であることが明らかになった。その後、複数の研究協力校において様々な学習実験を行い、発音学習課題と音読課題の間等で順序効果があることを示し、さらにデータ取得をすすめている。研究協力校では授業中心とした学習が中心で、多くの学習データを集めることができる反面、学習者である生徒の学習への参加の度合いについて統制がとりにくいディメリットもある。そこで2014年度は/r//l/音の知覚学習と生成学習の順序効果について被験者を研究所によび、可能な限り統制した実験を行った。現在、履歴データの取得と整理をしている。また、十分な学習量を確保するためには学習継続の動機付けが重要だが、学習履歴を分析したところ、学習期間終了直前やテスト直前に学習が集中することがわかった。2014年度はこの傾向を検証するために学習期間中に行う小テストの回数を制御したグループも追加した。また、反転授業の形態での学習効果測定も継続しており、上の実験結果とあわせ、効果的な学習の順序や手続きについて研究をすすめている。さらに、英語教育におけるeラーニングの北米における最新動向について、国際標準化団体であるIMS Global Learning Standsrdsに焦点をあて、学習ログやAPIでのデータ標準を調査し、研究成果の結果の英語教育への適用手法についても検討を開始した。本研究は、外国語学習の様々な要素を、どのような手続きや順番で学習するのが効果的か、学習データを分析し、順序効果の存在を証明し、効果的な学習方法を提案することを狙った。今年度(最終年度)は、前年に行った音韻の知覚訓練と生成訓練の順序効果の実験結果の解析を行い、顕著な順序効果がないことが示された。また、構文訓練と音読訓練の関係も学習実験により調べたが、現時点での分析結果では大きい差はみられない。一方、処理レベル間での順序効果をみるため、日本語母語話者を対象とした中国語の四声の知覚訓練と四声で対立する単語の語彙訓練の順序効果を検証する実験を行った。その結果、知覚訓練を先行したグループの方が語彙訓練を先行したグループより訓練後のテストの成績が有意に高いことが明らかになった。この差は特にリスニング課題(音声を聞いてそれに相当する中国語単語を選択する、または日本語訳を選択する課題)で顕著であった。この結果から、音韻知覚学習と語彙学習の間では順序効果があることがわかった。