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パルスMIG溶接における溶融池現象のCCDカメラによる観察と適応制御に関する研究

アーク溶接の自動化の基礎研究として、外乱に対してあるいは母板厚さなどの溶接パラメタの変動に対して溶融池を制御する問題は、1つの重要な課題である。溶融池形状を制御するためには、パルス電流を用い、その波形を制御することが有用である。ここでは、MIG溶接においてパルス電流を用い溶接池を観察しながら電流波形によって溶融池を制御する視覚ロボットを構成する。従来、アーク光が強すぎるので、TVカメラを用いて溶融池形状を明瞭に観察することは困難であった。まず著者らは溶接電流を周期的に低くし、その時間に低残像のCCDカメラを用いて溶融池を観察することを試みた。溶融池現象のデジタル制御において操作量として電流波形を考え、制御量として溶融池幅、溶込み深さがあげられるが、両者の電流変化に対する動特性が近いので、両者の良好な過波応答を得るためにまず溶融池幅を制御した。つぎに溶接金属が要求される機械適諸特性を有するためには、適正な冷却速度のもとで溶接を行うことが必要である。この冷却速度に強く影響する因子は熱入力であり、ここでは熱入力の制御は溶接電流による。板厚の変化あるいは母板の支持物との接触状況による予測しがたい熱電動の変化にもかかわらず冷却速度を改善するために、溶融池幅あるいは面積の制御を行った。このために溶融池の調節器としてモデル規範適応制御を適用した。母板厚などパラメータの変化する場合の溶接実験を行い、適応制御の妥当性について確かめた。母枝を持物への熱伝導が変動する場合の溶融池現象を観察し、溶融幅制御により溶込み深さを制御する問題を取り上げた。さらにI開先を検出し、開先の変動に適応して電流波形を制御し、ワイヤ溶着量と母板溶融量を制御し、I開先の変動にかかわらず溶込み形状(溶融池幅および深さ)を一定に制御する問題について考察した。本年度において画像処理技術およびデジタル制御とくに適応制御理論をパルスMIG溶接に適用した。1.従来、アーク光が強いので、その直下にある溶融池をTVカメラで観察することは困難であった。まず、溶接電流を周期的に低くし、その期間に低残像のCCDカメラを用いて溶融池をオンラインで観察することを試みた。つぎに、デジタル制御におけるサンプリング周期および演算遅れ時間を短くするための溶融池サイズの画像処理法について考察している。これは溶融池外周を追跡しながら、溶融池面積および幅を求える方法である。2.制御量として溶融池幅および溶込み深さがあげられる。操作量として溶接電流を採用した。幅および深さの電流に対する動特性が近似しているので、その良好な過渡応答を得るために溶融池幅を制御した。デジタル制御理論を用いて、望ましい溶融池応答を得るためのコントローラを設計し、これをパーソナルコンピュータで構成している。実験結果によれば、外乱があるにもかかわらず、溶融池形状は目標値に定常偏差なく応答している。3.本年度における熱入力の制御は電流によるが、熱入力を増減する目的の一つは、溶接金属の要求する機械的諸性質を満足させるために、適正な冷却速度を溶接金属に与えるためである。予測しがたい母材の熱伝導の変化、あるいは板厚の変化にかかわらず、冷却速度を改善するために溶融池面積の適応制御を行った。モデル規範型適応制御を適用し、パーソナルコンピュータを用いてコントローラを実現し実験を行った結果、制御性能のあることがわかった。今後、溶融池形状を制御すると同時に冷却速度を改善するために、溶融池幅と面積あるいは溶融池長さを溶接電流および溶接速度によって制御するいわゆる多変数制御について考察する。

これは溶接ロボットにおける電流とアームの動作を制御する。パルスMIG溶接においてパルス電流の低電流期間に, CCDシャッターカメラを用いて溶融池を明瞭に観察することができた.低電流期間の溶融池幅および面積をリアルタイムで毎周期計算した.溶融池とその周辺の明るさの特徴を利用し,画像処理を行い溶融池形状を認識することができた.溶融池現象のデジタル制御において操作量として電流波形,溶接速度があげられ,制御量として溶融池幅(ビード幅),溶込み深さおよび冷却速度と関係の深い溶融池面積があげられるが,溶融池幅と溶込み深さは重要な制御量と考えられる.またこの両者の電流変化にする動特性が近いので,両者の良好な過渡応答を得るためにここでは溶融池幅を制御することを考察した.溶融池の動特性を調べた結果,パルス電流(平均値)を入力変数とし,溶融池幅を状態変数とすると,この系は一次遅れで近似されることがわかった.これを用いて望ましい溶融幅応答が得られるようパルス電流の平均値を決定するが,このためのデジタルコントローラの特性の決定法について考察し実験を行なった.その結果所望の過渡応答が得られた.すなわち,溶接動作中に母板厚さが変化した場合には,一定電流の場合板厚の薄い部分において溶融池幅は定常的に増加する.これに対し,デジタルコントローラにより溶融池幅制御を行った場合には,板厚の変動にかかわらず,全域において溶融池幅は目標値に制御された.さらに溶込み深さは,一定電流の場合には,板厚さの薄い部分で深くなるのに対し,溶融池幅一定制御の場合には,板厚さの変動にかかわらず溶込み深さもほぼ一定に制御される結果を得た.アーク溶接の自動化の基礎研究として、外乱あるいは開先の変動、母板支持物への熱伝導などのパラメータの変動に対して溶融池形状を制御する問題は一つの重要な課題である。ここではパルスMIG溶接において低電流期間にCCDシャッターカメラを用いて溶融池を観察しながらパルス電流波形によって溶融池を制御する。1.母板支持物への熱伝導が変動した場合の溶込み深さの制御この場合の溶融池現象を観察し、溶融池各部の幅を計測制御することによって溶込み深さ(裏ビード)を制御する。2.ルートギャップが変動した場合の溶込み形状の制御溶接品質を高めるためには、溶込み形状および冷却速度を制御する必要がある。溶接速度一定の場合、溶込み形状および冷却速度を必要な一定値に制御するためには、ルートギャップの変動にかかわらず、溶融池形状(幅および深さ)を制御する必要がある。そのためには、ギャップの変動に適応してワイヤー溶着量および母板溶融量を制御しなければならない。これには次の制御方法が考えられる。(1)ワイヤー突出し長と電流波形(パルス幅、ベース電流)の制御(2)交流パルス電流の極性比率制御突出し長さを制御する方法では、ギャップに必要な溶着量を得るためのトーチ高さ制御と板厚に必要な一定溶融池幅と溶込み深さを得るための電流波形制御を同時に行う。ここではルートギャップが0.4mmから1.0mmに変動する場合ギャップに適応した突出し長および電流のパルス幅制御を行って一定の溶融池幅と安定した裏ビードが得られた。3.今後の課題(パラメタ同定型適応制御)板厚が変動する場合、溶融池形状を観察し板厚を推定しながら、それに必要な溶込み形状を得ることである。
ジストロフィー鶏の筋蛋白質α-アクチニン代謝異常に関する蛋白質と核酸レベルの研究

筋ジストロフィー症は筋蛋白質の先天性代謝病としての側面をもち、筋蛋白質代謝回転の促進がみられる。これは蛋白質分解酵素活性の促進にともなうものであろうと考えられている。本研究は特異的筋蛋白質、即ちジズトロフィー症で破壊される筋原線維乙帯を構成するα-アクチニンの代謝回転につき蛋白質及び核酸レベルでの解折を目指すものである。蛋白質レベルでの解折は昨年度報告したが、本年度に計画した核酸レベルでの解析に十分な進歩がみられなかった。従って、本年度は筋総蛋白質に注目して、これに対するCoイオンの作用と蛋白質分解酵素阻害剤E-64-Cの作用についてのデーターを報告する。筋総蛋白質分解速度はGoldbergの方法に従い、ラフトひらめ筋を片方をシクロヘオシミドを含むリンゲル液、他方をシクロヘキシミドとE-64-Cを含むリンゲル液に入れ振とうし、液中にもれ出たチロシン量を測定することにより推定した。1)E64C存在下と非存在下では196.2±74.8nmols/mg湿重量(n=13)、235.8±19.5nmoles/mg湿重量(n=13)のチロシン遊離があり、有意差がみとめられた。(P<5%)、即ち、E-64-Cは筋総蛋白質分解抑制に有効であった。2)イオノフォアA23187存在下ではさらにチロシン遊離のE-64-Cの抑制効果が拡大された。3)サポニンにより筋膜を破壊し、細胞内の【Co^(2T)】濃度を直接上昇させても、2)の効果が確認できた。
近世社寺建築における中井家の設計活動とその造形

本研究は、近世の畿内・近江6カ国における公儀作事による社寺建築をとりあげ、その造形と、設計施工に関与した中井家の組織を明らかにしようとするものである。当該年度における研究状況および新しい知見を以下にまとめておきたい。まず建築造形に関しては、文献研究によって公儀造営の社寺を網羅し、指図の収集および遺構調査を実施し、さらに絵画資料の類から建築に関する情報を収集した。その結果、江戸初期における社寺建築は、巨大な屋根をもっていることが最大の特徴であることが判明した。これは前時代の建物と比較しても指摘することができる。また細部意匠は復古的なものが多いが、これは江戸時代に王朝の古典を復興する気風が京都を中心に起こったこととも無縁ではないと考えられる。社寺の建築造形は、およそ18世紀を境に大きく変貌する。巨大な屋根はいくつかに分節されて、全体に低く押さえられている。また細部の組物も比較的簡素なものが採用されることが判明した。これは寛文期から元禄期にかけて急速に整備された、作事禁令と深くかかわっていると考えられる。こうした公儀造営にかかわった中井家は、配下に常時30人の棟梁衆を抱え、設計を一手に行っていた。その際、幕府の予算削減によって、何度も設計変更を行っている。こうした業務の中で、輪番制を設けるなど、きわめてシステマティックに内部体制を整備していったことが文献から判明する。以上、3点を柱にして、近世社寺建築における中井家の設計活動とその造営に関して、関係資料の収集をおこない、若干の知見を得ることができた。
萬葉末期における和歌の分析

本年度の研究において得られた知見のうち、主要なものは次のとおり。1題詞・左注に関する本文批判;漢文体で書かれた万葉集末四巻の題詞・左注のうち、巻十九終末部の題詞を欠く注記が連続する42245、422730番歌の部分について本文校訂と分析を試みた結果、以下の(1)(3)が知られるに至った。(1)「右某首歌者」という型の注記は、いずれも記載にあたって家持が関与し、後時歌稿を編集する段階で作歌事情の異なる歌同士を内容的な関連によって結びつけるために施されたと推定される。(2)「同月某日」という日付の注記においても(1)と同様の機能を有している。(3)題詞を欠く注記の連続は、編集上の不備ではなく、作歌時点における各歌の意味を温存しつつ歌群としてのまとまりを作り、そこからさらに新たなニュアンスを引き出そうとする、家持独特の編集の手法と認められる。2各歌の本文解釈;1でとりあげた部分を含む42225、422630の各歌について本文校訂を行い、それぞれの表現について精細な分析を試みた結果、歌群意識に関して以下の(1)(2)の知見が得られた。(1)42225の四首は、都との違いを念頭におきながら越中の秋の情景を点綴した歌群として位置付けられ、場所に関する注記をあえて捨象することにより、時の流れや越中と都を大掴みにした対比の構図をより強く印象付けている。(2)422630の五首は、天平勝宝二年十二月から三年正月にかけての「雪日作歌」を集めたものだが、そこには正月の雪を待望してやまぬ家持の意識が窺え、ここでも都との違いを意識しつつ越中における人と雪とのかかわり方を鮮明に打ち出そうとしている。
セルエンジニアリングデバイスの研究

生体内部において細胞は高度に組織化され、かつ3次元的な構造を形成している。例えば肝臓の構造を考えると、複数の種類の細胞が構造化されており、また血管や胆管などのマイクロスケールの物質輸送機能が組織内部に集積されている。一般にペトリディッシュなどを用いて行われる細胞培養においては、栄養物や老廃物ならびに酸素などの物質輸送は、主として拡散によって行われるため、ある規模以上に培養組織を大きくできない、あるいは3次元的に組織を構築することが困難である、などの問題が指摘されている。これに対して、マイクロ流体デバイスを用いて、血管に対応するようなマイクロスケールの流れを能動的に作れば、こうした物質輸送の問題が解決できると同時に、マイクロ構造自体が組織を3次元的に構築する際のサポート構造になりうるので、従来の方法では不可能であった大規模な組織構築が可能になると考えられる。本研究では、マイクロ流体環境をうまく制御することにより、組織構築を行うことができるようなデバイスの実現をめざし、内部に膜構造を有するようなマイクロ流体デバイスを製作し、各種細胞の培養を行うと同時にデバイス機能の集積化技術の開発を進めてきた。具体的には、1)直径数ミクロン程度のポアサイズを有する膜の製作方法を確立した。2)ラット肝細胞培養がデバイス内部の膜上できわめて良好な状態で培養できることを明らかにした。3)流体駆動装置と細胞の状態計測のための電極構造の集積化技術を確立した。4)上記の集積化デバイスを用いて小腸の細胞培養を行い、組織形成に伴って、その変化が電気的に検出可能であることを確認した。以上のようにして、細胞及び組織を人工的な環境で、生体内に近い状態で培養を行うと同時に、その状態を、計測することが可能なセルエンジニアリングデバイスの基礎を確立した。
グルコースによるインスリン分泌増幅経路に未知のRab27エフェクターが関与するか

これまで我々は、膵β細胞に発現する低分子量GTPase Rab27aとそのエフェクター分子granuphilinをコードする遺伝子をそれぞれノックアウトしたマウスにおいて、インスリン顆粒開口放出過程の変化を解析してきた。その結果、granuphilinはインスリン顆粒膜の細胞膜ドッキング(接着)に必須であるが、Rab27aは顆粒の細胞膜近傍への供給に関与することがわかり、両分子は細胞内で複合体を形成するにもかかわらず、異なる開口放出過程を制御することが示された。またこの知見は、膵β細胞でRab27aがgranuphilin以外のエフェクターを介する作用を有していることを示唆している。本研究では、膵β細胞に発現するRab27aエフェクターの1つexophilin8の機能解析をさらに進めた。前年度はexophilin8過剰発現による作用を研究したが、本年度は主としてshRNAsを用いた発現抑制による効果を解析した。その結果、exophilin8はインスリン顆粒を細胞皮質部のアクチン網に一時的に捕捉して、これを分泌刺激中に細胞膜近傍へ供給することによって、その開口放出過程を促進していることがわかった(Mizuno K et al., Mol Biol Cell,in press)。本知見は、これまで解明の進んでいない、分泌顆粒の細胞内深部における動態と開口放出の関係について、その分子基盤の一端を明らかにするものである。これまで我々は、膵β細胞に発現する低分子量GTPase Rab27aとそのエフェクター分子granuphilinがインスリン顆粒の細胞膜ドッキングに関与していることを報告してきた。しかしながらRab27a, granuphilin遺伝子変異マウス由来の膵β細胞は異なる表現型をとり、Rab27aはgranuphilin以外のエフェクターを介する作用を有していることが示唆された。そこでgranuphilinのRab27aの結合領域とホモロジーを有する領域をもつ分子群exophilinファミリーの膵β細胞における発現を調べたところexophilin7とexophilin8が有意に発現していることがわかった。exophilin7については、膵β細胞株における過剰発現、ノックアウトマウス由来の膵β細胞、2つの系について解析しているが、これまでのところインスリン分泌の著明な変化は認められていない。これに対してexophilin8は、その過剰発現により顆粒が特定部位に集積していることを見出しており、細胞骨格系との相互作用により顆粒の運搬に関与するという知見を得ており、現在、さらに解析を進めている。
高齢者の荷物保持歩行における転倒防止に関するバイオメカニクス的研究

転倒は高齢者に多くみられるが、その原因の一つに、「歩行中に手に物を持っていた」ことが指摘されている。高齢者の転倒は、「寝たきり」の原因にもなると報告されていることから、転倒防止の対策をとることが求められる。本研究では、荷物の持ち方の違いが体格指数(BMI)の異なる高齢者の歩行動作に及ぼす影響をバイオメカニクス的分析によって検討し、高齢者における荷物保持歩行中の転倒防止に関する基礎的知見を得ることを目的としている。平成10年度は、体格指数(BMI)を基準に3群(過体重群、正常群、るい痩群)にわけた高齢女性を被験者として、荷物を持たない通常の歩行と、荷物保持歩行中での転倒が多かったと報告されている3種類の持ち方(身体の横に片手で下げる、身体の前に両手で保持する、背負う)による荷物保持歩行の計4試技を実験試技とした行わせた。それらの歩行動作をVTRカメラで撮影し、歩幅や足先の最高挙上点などを分析した結果、統計的な差がみられなかったものの、過体重群では、身体の横に片手で荷物を保持した場合に、通常の歩行に比べ歩幅が小さくなり、足先の最高挙上点も低くなる傾向にあった。このような歩行動作は、高齢者が転倒しやすい歩行動作として指摘されていることから、荷物を身体の横に片手で下げた場合に、過体重群にみられた歩行動作は、転倒の危険性があると推察された。平成11年度の前半は、上述した研究成果をまとめ、8月にカルガリー(カナダ)で開かれた第17回国際バイオメカニクス学会にて発表し、世界各国の研究者と情報交換を行うとともに、3群にわけた被験者の平均年齢や人数等について、いくつかの貴重なアドバイスを得た。それらをふまえ、平成11年度の後半では、各群の平均年齢が近くなるように配慮しながら、各群の被験者数を増やし、平成10年度と同様の実験を追加して行った。その結果、過体重群が横に荷物を持った場合、歩幅は長くなるものの、スイング期で足先が上がらない、いわゆる転倒の危険性の高い歩行動作を示したことが明らかになった。そのような歩行動作がみられた原因は、歩行時に後ろ脚を強調して強くキックするような動きを行っていたことによるものとみられる。これまでは、痩そうの高齢者の場合、転倒の危険性が高いことから、荷物保持歩行に留意するようにいわれていたが、本研究結果をもとにすると、過体重の高齢者も転倒には十分注意する必要があろう。高齢者に多くみられる転倒の原因の一つに、「歩行中に手に物を持っていた」ことが指摘されている。本研究では、荷物の持ち方が体格指数(BMI)の異なる高齢者の歩行動作に及ぼす影響をバイオメカニクス的分析によって検討することを目的としている。

被験者として、健康な高齢女性12名を体格指数(BMI)を基準に過体重群(BMI>24.1)、正常群(20.1<BMI<24)、るい痩群(BMI<20)の3群(各4名)にわけ、荷物を持たない通常の歩行と、荷物保持歩行中の転倒が多かったと報告されている3種類の持ち方(身体の横に片手で下げる、身体の前に両手で保持する、背負う)で4kgの荷物を持った歩行の計4試技を実験試技として行わせた。歩行動作は、三次元動作分析法でとらえるため、LED型シンクロナイザで同期した2台のVTRカメラで撮影し、パソコン用三次元解析プログラムで、歩幅や足先の最高挙上点などを分析した。荷物を持たない通常の歩行の場合、るい痩群と正常群の歩幅(0.628mと0.627m)と足先の最高挙上点(0.119mと0.105m)に比べ、過体重群の歩幅は大きく(0.691m)、足先の最高挙上点も高かった(0.l63m,p<0.05)。荷物を持った場合には、統計的な有意差がみられなかったが、過体重群は、身体の前に両手で荷物を保持した場合、通常の歩行に比べ歩幅が小さくなり、足先の最高挙上点も低くなる傾向にあった。これに対し、るい痩群や正常群では、通常の歩行に比べ歩幅が大きくなるか、足先の最高挙上点が高くなる傾向にあった。歩幅が小さく、足先の最高挙上点も低くなる歩行動作は、高齢者が転倒しやすい歩行動作として指摘されていることから、過体重群にみられた歩行動作は、転倒の危険性があると推察される。今後、身体各部の角度変化などを分析して、さらに詳細に検討する予定でおる。なお、これらの研究結果を国際バイオメカニクス学会に発表申し込みした。転倒は高齢者に多く見られるが、その原因の一つに、「歩行中に手に物を持っていた」ことが指摘されている。高齢者の転倒は、「寝たきり」の原因にもなると報告されていることから、転倒防止の対策をとることが求められる。本研究では、荷物の持ち方の違いが体格指数(BMI)の異なる高齢者の歩行動作に及ぼす影響をバイオメカニクス的分析によって検討し、高齢者における荷物保持歩行中の転倒防止に関する基礎的知見を得ることを目的としている。平成10年度は、体格指数(BMI)を基準に3群(過体重群、正常群、るい痩群)にわけた高齢女性を被験者として、荷物を持たない通常の歩行と、荷物保持歩行中での転倒が多かったと報告されている3種類の持ち方(身体の横に片手で下げる、身体の前に両手で保持する、背負う)による荷物保持歩行の計4試技を実験試技として行わせた。それらの歩行動作をVTRカメラで撮影し、歩幅や足先の最高挙上点などを分析した結果、統計的な差がみられなかったものの、過体重群では、身体の横に片手で荷物を保持した場合に、通常の歩行に比べ歩幅が小さくなり、足先の最高挙上点も低くなる傾向にあった。このような歩行動作は、高齢者が転倒しやすい歩行動作として指摘されていることから、荷物を身体の横に片手で下げた場合に、過体重群にみられた歩行動作は、転倒の危険性があると推察された。平成11年度の前半は、上述した研究成果をまとめ、8月にカルガリー(カナダ)で開かれた第17回国際バイオメカニクス学会にて発表し、世界各国の研究者と情報交換を行うとともに、3群にわけた被験者の平均年齢や人数等について、いくつかの貴重なアドバイスを得た。それらをふまえ、平成11年度の後半では、各群の平均年齢が近くなるように配慮しながら、各群の被験者数を増やし、平成10年度と同様の実験を追加して行った。現在、それらの実験結果を分析、検討するとともに、2年間にわたる研究の最終報告書を作成中である。
高等学校から大学への移行における専門教育・職業教育の有意性

本研究では、職業教育から高等教育への移行において生徒がカリキュラムの有意性をどのように認識しているのか、職業高校2校での縦断的調査に基づいて検討した。「有意性」とは、人が教育内容に付与する意義を意味している。本研究は、教育内容と進路との「関連性」と、職業科目への「関心」を、有意性を構成要素と見なした。調査の結果、関連性と関心の両者を保持している生徒の割合は高いものの年々減少する傾向にあること、「現在の成績」と「普通科目への関心」が関連性と関心の構成に影響していることが示された。これは、職業高校の生徒が、高等教育への進学を志向する過程で普通科目と職業科目を関連づける傾向にあることを示唆している。本研究の目的は、高等学校での専門教育・職業教育が生徒の進路形成に対してもつ意義について、とくに専門学科から大学への進学に焦点を当て、実証的に検討することにある。平成24年度に実施した研究の概要は、以下の通りである。第一に、平成23年11月に実施した第一次調査の結果と平成23年2月実施の予備調査の結果を組み合わせ、2学年間にわたる経年分析をおこなった。この調査は、専門学科2校を対象に、生徒がカリキュラムのどの側面に有意性(意義)を見いだしているのか、この有意性の認識が生徒の進路展望にどのような影響を及ぼしているのかについて、質問紙による時系列的検討をおこなうものである。主に明らかになったのは以下の点である。1就職希望者は専門性の観点からカリキュラムを意味づけており、カリキュラムの職業教育の側面を自らにとって「有意なもの」をして認識している。一方、進学希望者の専門性の認識は、学年が進行するにしたがって低下する傾向にあり、また4大・短大希望者は、進路準備の観点からカリキュラムを意味づけていた。しかし、同じ進学希望であっても、専門学校希望者の進路準備有意性の認識は一貫して低調であった。2カリキュラムの専門有意性の認識は生徒の就職希望を高める効果を、進路準備有意性は4大・短大希望を促進する効果をもっていた。一方で、専門有意性は大学進学に対しても一定の効果をもっており、専門有意性を認識している生徒ほど高校での教育内容と関連した分野への進学を希望する傾向を示した。第二に、上記の分析結果に基づき、平成24年1112月、事例校における第二次調査を実施した。これによって、同一対象校での予備調査も含めた3年間の時系列的調査が完結することとなる。高校生活を通した生徒の有意性に認識の変化に焦点を当て、現在分析中である。本研究の目的は、高等学校での専門教育・職業教育が生徒の進路形成に対してもつ意義について、とくに専門学科から高等教育への進学に焦点を当て、実証的に検討することにある。平成25年度に実施した研究の概要は、以下の通りである。第一に、平成23年2月実施の予備調査、平成23年11月実施の第一次調査、および平成24年1112月実施の第二次調査の結果を組み合わせ、3年間の経年分析をおこなった。この調査は、専門学科2校を対象とした、進学希望の生徒が職業教育のどの側面に有意性(意義)を見いだしているのかについて検討するための質問紙調査である。(1)職業科目への「関心」を「現在有意性」、学習内容と進路との「関連性」を「将来有意性」として捉え、この2つの観点から進学希望者によるカリキュラムの有意性の認識特性を類型化した結果、「関心あり・関連性あり」という++型は3年間を通して比率が高いが、学年の進行に伴い減少する傾向にあった。一方「関心あり・関連性なし」の+ー型、「関心なし・関連性なし」のー型は増加傾向にあり、とくに+ー型の増加は顕著であった。(2)有意性類型の規定要因を回帰分析によって検討したところ、++型の有意性を維持する上で、「成績」「推薦入試志向」「保護者のすすめ」が有意な効果をもっていた。また、「普通科目への関心」は++型と+ー型のいずれの形成にも効果があり、職業科目への関心の維持が普通科目への関心と連動していることが示唆された。第二に、上記の分析結果に基づき「職業教育の有意性の認識過程」の理論構築を試みるために、主に英米での「普通教育と職業教育の分化」に関する諸研究の整理検討をおこなった。とくに注目したのは+ー型の位置づけであり、理論的検討からこの有意性タイプを「職業教育を通した一般的スキルの獲得過程」として捉え直す可能性が示唆された。本研究の目的は、高等学校での専門教育・職業教育が学習者の進路形成に対してもつ意義について、とくに専門学科から大学への進学に焦点を当て、実証的に検討することにある。

平成23年度に実施した研究の概要および成果は、以下の通りである。第一に、平成23年23月に実施した予備調査の再分析を行い、その結果に基づき第一次調査を実施した。本調査では、専門学科2校、普通科1校(予備調査のみ)を対象に、生徒がカリキュラムのどの側面に有意性(意義)を見出しているかについて質問紙調査を行った。その結果、(1)専門学科の生徒は専門的な内容の学習や資格の取得といった点について専門教育の有意性を認識していること、(2)一方で、現在学んでいることと関連した分野への大学進学や現在学んでいることを深化させる分野への進学といった「現在との連続性」についての認識が、普通科と比較したとき有意に低いことが明らかになった。これは、専門学科から大学等への進学希望者が進路展望とは異なる観点から専門教育を意義づけている可能性を示唆している。この結果に基づき、平成23年1112月、同一対象校での追跡調査を実施し、生徒の有意性の認識の時系列的な変化を検討した。現在分析中であるが、これまでのところ1年次から2年次に進級する際に専門教育に対する有意性の認識が低下するという結果が析出されている。第二に、進学型専門高校における専門教育・職業教育の実施状況について、事例校での授業見学および教員への聞き取り調査を実施した。調査実施時期は平成23年11月および12月、対象校は4校で、北海道地区2校、関東地区2校、いずれも商業科を主体とする高校であった。調査から、(1)英語教育およびキャリア教育の重視、資格取得の非強制、大学等との連携を通して専門教育の活性化を図っていること、(2)推薦入試の利用を中心とした進学指導体制をとっていることが明らかになった。本研究の目的は、高校での職業教育が生徒の進路形成に対してもつ意義について、とくに職業学科から高等教育への進学に焦点を当て実証的に検討することにある。平成26年度および研究期間全体を通じた成果の概要は以下の通りである。第一に、平成2224年度にかけて実施した時系列調査を総括した。本研究ではこれまで、職業学科2校を対象に、進学希望の生徒が職業教育カリキュラムのどの側面に有意性を見いだしているかについて検討してきた。職業科目への「関心」と、現在の学習内容と進路との「関連性」を一対の軸として4つの「有意性の認識タイプ」を設定し、その規定要因を分析した結果、1「普通科目への関心」が「関心あり、関連性あり」および「関心あり、関連性なし」の認識の形成に寄与していること、2「関心あり、関連性あり」の形成にはさらに「現在の成績」が影響力を及ぼしていることが判明した。ここから、(a)進路との「関連性」を維持するためにはその実現手段としての成績、普通科目への関与が必要であること、(b)上記二つの要件のいずれかが満たされなかった場合、生徒は職業科目への「関心」を進路に結びつけることができない一種のアノミー状態におかれる可能性があることが示唆された。第二に、以上の結果を踏まえ、またアカデミックな教育と職業教育との「同等の評価」に関する英国での研究を参照し、職業教育カリキュラムの取り得る方向性とその限界を考察した。本研究が提示したのは、1職業教育の普通教育へのシフト、すなわち職業教育に抽象的・原理的な内容をより多く組み込む方向性と、2職業教育において形成される多様な能力を可視化し、積極的に評価していく方向性である。
胎生期低亜鉛環境が次世代エピジェネティクス修飾に及ぼす影響

胎生期低亜鉛環境が仔へのエピゲノム変化を引き起こし、それが成熟後の環境化学物質への感受性を変化させているのではないかという仮説を基にマウスモデルを用いエピゲノム解析を行った。前年度までの研究成果において、胎生期低亜鉛を経験した5週齢マウスにおいて、カドミウム曝露時のMT2誘導が増強することを見出した。そのメカニズムとして、転写に大きく寄与するMRE配列を含むMT2プロモーター領域の遺伝子の転写が起き易いオープンクロマチン構造、ならびにカドミウム曝露時のMTF1のMT2プロモーターへの結合時間延長が寄与することが示唆された。本年度は、低亜鉛環境が引き起こすエピゲノム変化が胎生期特異的な現象かどうかを確認するために、成獣マウスをこれまでの胎生期実験と同じ低亜鉛条件で飼育しエピゲノム変化を胎生期低亜鉛実験の結果と比較した。10週齢の雄マウスに胎生期実験と同期間(12日間)低亜鉛食を与えた後、マウス肝臓中のMT2におけるエピゲノム解析を行った。ヒストンH3ならびにヒストンH3K14のアセチル化が低亜鉛食において有意に上昇していたが、その変化した領域はレポータージーンアッセイの結果からMREを含まない転写に重要でない領域であることが示唆された。さらにこれらの12日間低亜鉛食を経験した成獣マウスを1ヶ月間、通常食で飼育したのちにカドミウムを曝露し、MT2誘導量を確認したが、低亜鉛食による誘導能増強は確認されなかった。以上の結果より、成熟期より胎生期の方が低亜鉛環境によるエピゲノム変化に対してより感受性が高いことが示唆された。胎生期低亜鉛環境が仔へのエピゲノム変化を引き起こし、それが成熟後の環境化学物質への感受性を変化させているのではないかという仮説を基に、胎生期低亜鉛環境によってエピゲノム変化を起こす遺伝子の探索を行った。胎生期低亜鉛環境を経験した5週齢マウスの肝臓を用い、マイクロアレイ法による網羅的遺伝子発現量解析を行った。intact群において胎生期低亜鉛食群で2倍以上の発現増加が認められた遺伝子が3113個、2分の1以下の発現減少が認められた遺伝子が45個であり、カドミウム曝露群において2倍以上の発現増加が認められた遺伝子がll48個、2分の1以下の発現減少が認められた遺伝子が38個であった。これまでに胎生期低亜鉛食群でカドミウム曝露による発現量増加がみられたメタロチオネイン2(MT2)遺伝子もマイクロアレイ解析においても同様の結果が得られた。次に、同サンプルを用いてMT2遺伝子プロモーターのDNAメチル化を解析したところ、-821bp付近のCpGが胎生期低亜鉛食群において高メチル化が認められた。しかし、-821bpの領域はレポータージーンアッセイの結果から転写活性に重要な領域ではないことが分かった。一方、転写に大きく寄与するMRE配列を含むMT2プロモーター領域のヒストン修飾および転写因子MTF1の結合量を解析したところ、胎生期低亜鉛食群ではヒストン修飾のパターンから遺伝子の転写が起き易いオープンクロマチン構造をとっており、カドミウム曝露時のMTF1のMT2プロモーターへの結合時間延長が認められた。以上の結果より、胎生期低亜鉛環境によりMT2遺伝子プロモーターにおけるエピゲノム変化を初めて捉えることができた。
バーチャル・ユニバーシティのビジョン提唱と構成諸要素の実証的研究開発

本研究の目的は,「バーチャルユニバーシティ」を次世代の高等教育システムのキーしてとらえ,そのビジョン提唱と構成諸要素の実証的研究開発を行うことにある.ビジョン提唱に関しては,我が国がとるべき次世代の高等教育システムの方向性を明らかにすることがメディア教育開発センターという中核研究機関において今重要と考えたものである.構成諸要素の実証的研究開発に関しては,情報通信工学,教育学,教育工学,心理学,認知科学,ヒューマンインタフェース,人工現実感技術など多様な研究分野の研究者を組織し,総合的なアプローチのもとにシステム開発を行った.平成12年度は主に下記の各プロジェクトごとに調査研究を行い,平成13年度へ向け開発するシステムの仕様設計を行った.・遠隔広域ネットワーク型コンピュータ・テスト・システムの開発:授業評価やアドミニストレーションオフィス含む遠隔・広域・汎用認定方式の研究開発インターネット利用の遠隔テスト受験方式あるいは音声・映像による出題・回答マルチメディアテスト方式を開発する.・マルチメディア・コンテンツの開発:HDTV撮影による高精細映像教材などのマルチメディア教材コンテンツのプロトタイプ作成および実際の遠隔授業の中での利用方法の開発.・学習コミュニティ形成支援システムの開発:遠隔教育に欠落しがちな学習者間の協調学習や交流を目的としてネットワーク上に形成される遠隔広域コミュニティの形成と運用の研究開発平成13年度は具合的なシステム開発を行い国際学会等で公表するとともに同実験試行を行った.特に,コンピュータ・テスト・システムと学習コミュニティ関するシステム開発は実用性を確認することができた.本研究の目的は,「バーチャルユニバーシティ」を次世代の高等教育システムのキーしてとらえ,そのビジョン提唱と構成諸要素の実証的研究開発を行うことにある.ビジョン提唱に関しては,我が国がとるべき次世代の高等教育システムの方向性を明らかにすることがメディア教育開発センターという中核研究機関において今重要と考えたものである.構成諸要素の実証的研究開発に関しては,情報通信工学,教育学,教育工学,心理学,認知科学,ヒューマンインタフェース,人工現実感技術など多様な研究分野の研究者を組織し,総合的なアプローチのもとにシステム開発を行った.平成12年度は主に下記の各プロジェクトごとに調査研究を行い,平成13年度へ向け開発するシステムの仕様設計を行った.・遠隔広域ネットワーク型コンピュータ・テスト・システムの開発:授業評価やアドミニストレーションオフィス含む遠隔・広域・汎用認定方式の研究開発インターネット利用の遠隔テスト受験方式あるいは音声・映像による出題・回答マルチメディアテスト方式を開発する.・マルチメディア・コンテンツの開発:HDTV撮影による高精細映像教材などのマルチメディア教材コンテンツのプロトタイプ作成および実際の遠隔授業の中での利用方法の開発.・学習コミュニティ形成支援システムの開発:遠隔教育に欠落しがちな学習者間の協調学習や交流を目的としてネットワーク上に形成される遠隔広域コミュニティの形成と運用の研究開発平成13年度は具合的なシステム開発を行い国際学会等で公表するとともに同実験試行を行った.特に,コンピュータ・テスト・システムと学習コミュニティ関するシステム開発は実用性を確認することができた.本研究の目的は,「バーチャルユニバーシティ」を次世代の高等教育システムのキーコンセプトとしてとらえ,そのビジョン提唱と構成諸要素の実証的研究開発を行うことにある.ビジョン提唱に関しては,我が国がとるべき次世代の高等教育システムの方向性を明らかにすることがメディア教育開発センターという中核研究機関において今重要と考えたものである.構成諸要素の実証的研究開発に関しては,情報通信工学,教育学,教育工学,心理学,認知科学,ヒューマンインタフェース,人工現実感技術など多様な研究分野の研究者を組織し,総合的なアプローチのもとに以下のような,各学際領域を想定し実証的な研究を実験企画し,実施する.・オンライン・ラーニング研究学際領域:情報通信技術に基づく遠隔教育システムの研究開発衛星通信と光ファイバーATM通信との、利害得失を明らかにし、システム導入に際しどちらを基本とし選択すべきかの選択基準を明確にする.・ディスタンス・アセスメント研究学際領域:授業評価やアドミニストレーションオフィス含む遠隔・広域・汎用認定方式の研究開発インターネット利用の遠隔テスト受験方式あるいは音色・映像による出題・回答マルチメディアテスト方式を開発する.・マルチメディア・コンテンツ研究学際領域:DVDなどでのマルチメディア教材コンテンツのプロトタイプ作成,カリキュラム開発,教育・研究資源のデータベースによる公開流通方式の研究開発・サイバー・キャンパス研学際領域:遠隔教育に欠落しがちな学習者間の協調学習や交流を目的としてネットワーク上に形成される遠隔広域コミュニティの形成と運用の研究開発本研究の目的は,「バーチャルユニバーシティ」を次世代の高等教育システムのキーコンセプトとしてとらえ,そのビジョン提唱と構成諸要素の実証的研究開発を行うことにある.ビジョン提唱に関しては,我が国がとるべき次世代の高等教育システムの方向性を明らかにすることがメディア教育開発センターという中核研究機関において今重要と考えたものである.構成諸要素の実証的研究開発に関しては,情報通信工学,教育学,教育工学,心理学,認知科学,ヒューマンインタフェース,人工現実感技術など多様な研究分野の研究者を組織し,総合的なアプローチのもとにシステム開発を行った.平成12年度は主に下記の各プロジェクトごとに調査研究を行い,平成13年度へ向け開発するシステムの仕様設計を行った.・遠隔広域ネットワーク型コンピュータ・テスト・システムの開発:授業評価やアドミニストレーションオフィス含む遠隔・広域・汎用認定方式の研究開発インターネット利用の遠隔テスト受験方式あるいは音声・映像による出題・回答マルチメディアテスト方式を開発する.・マルチメディア・コンテンツの開発:HDTV撮影による高精細映像教材などのマルチメディア教材コンテンツのプロトタイプ作成および実際の遠隔授業の中での利用方法の開発.・学習コミュニティ形成支援システムの開発:遠隔教育に欠落しがちな学習者間の協調学習や交流を目的としてネットワーク上に形成される遠隔広域コミュニティの形成と運用の研究開発

平成13年度は具合的なシステム開発を行い国際学会等で公表するとともに同実験試行を行った.特に,コンピュータ・テスト・システムと学習コミュニティ関するシステム開発は実用性を確認することができた.
疎性モデリングとの融合によるデータ同化研究の新展開

前年度開発した疎性モデリングを融合したデータ同化の手法について、実問題に適用し、その性能について検証した。東京大学地震研究所では、都市部における地震に伴う建造物の振動評価に資する数値シミュレーションを実施しているが、各建造物直下から入力する地震動波形を、約300点の地震計からなる首都圏直下地震観測網MeSO-netの観測データから精度良く与える必要がある。これまで我々は、震源入力に対する地震動応答に関するグリーン関数をテイラー展開し、その微分係数を評価する手法を提案してきた。この手法を東日本大震災発生時のMeSO-netデータに適用したところ、約7秒よりも長周期の地震動については、極めて高精度な時空間分布が得られることが示された。しかしながら、地震計の空間分布は非一様性が大きく、疎な領域においては地震動の推定誤差が大きくなる。しかも、実際の建造物の振動評価のためには、地震動を0.1秒程度の短周期帯にまで求めることが要求されるが、従来の手法の単純な延長でこれを達成するのはかなり難しい。この地震動の時空間分布の推定問題に、前年度開発したデータ同化のアルゴリズムを応用し、その性能を検証した。数値シミュレーションモデルとしては、所与の震源と地下の水平成層構造から任意の地点における地震動を算出するコードを用いた。最終的に、各建造物の場所における地震動の高密度な時空間分布の推定を得られることが期待されることを示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。数値シミュレーションと観測・実験データを統融合するための計算技術であるデータ同化では、シミュレーションモデルを事前に与える必要があるが、例えば台風や地震の発生あるいは火山噴火といった非線形性の強いイベントのような、物理モデルを予め与えることが極めて困難な現象が起こった場合には、ある確率密度関数に従うシステムノイズおよび観測ノイズにその情報が含まれることになる。本研究では、この情報を疎性モデリングによって抽出する機能を有するデータ同化の手法を開発する。これによって、所与のシミュレーションモデルに大きく依存する演繹的な手法であった従来のデータ同化は、帰納的なデータ駆動型モデリングの要素も同時に持ち合わせることになり、データ同化の応用範囲が、観測・実験データからの経験的モデルを構築することが主流の他分野へも大きく広がっていくことが期待される。平成26年度は、将来的にデータ同化の枠組みに組み込むことを念頭に、疎性モデリングに基づくデータ駆動型モデリング機能の開発を開始した。本研究では、シミュレーションモデルを与えることが不可能な例として、地震観測データから任意の地点における地震動を推定する「地震動イメージング法」に焦点を当て、lassoに基づく手法を開発した。本手法を2011年東北地方太平洋沖地震時に首都圏地震観測網で得られた地震データに適用したところ、首都圏における詳細な地震動を得ることに成功した。開発したアルゴリズムは、研究協力者の協力を得ながら、並列計算機上に実装を行った。本研究の当初計画では、まずは疎性モデリングによるデータ駆動型モデリングの手法を開発し、データ同化の枠組みにプラグインした後、様々な実問題へ適用し、その性能を検証する予定であった。しかしながら、予想外に早く首都圏地震観測網のデータが手に入ることとなったため、研究の進捗速度を速めるためにも、先に実問題に適したデータ駆動型モデリングの手法を開発することにした。すなわち、平成27年度に実施予定であった応用研究計画の一部を、平成26年度に前倒して実施し、平成26年度に実施予定であった手法開発の一部を、平成27年度に実施することとした。研究の順序の入れ替えはあったものの、総じて見れば、本研究は全体的に順調に進展していると判断する。今年度開発したlassoに基づくデータ駆動型モデリング手法を、データ同化の枠組みに取り込むためのアルゴリズムを開発する。まずは状態の次元を固定したままデータ同化を実施する場合から始め、次に状態の次元圧縮による本質的な量の抽出や、さらにはモデルの更新を期待されている場合への発展と、逐次ベイズフィルタを段階的に開発していく。

今年度実施した地震動イメージングについては、地震動の数値シミュレーションモデルと首都圏直下地震観測網の観測データに対してデータ同化を実施し、疎性モデリングによる都市部の各建造物における地震動開始時刻や、さらには地震動波形の推定の高度化を目指す。また、観測データの次元間の相関の大きさを利用した状態の次元圧縮や、さらにはシミュレーションモデルの更新を行うためのアルゴリズム開発を行う。また、開発した手法をデータ同化ライブラリとしてまとめて公開することにより、これまでは観測・実験データからの帰納的モデリングが主流であった分野へデータ同化を普及させることを狙う。27年度が最終年度であるため、記入しない。
サブミリ波スペ-ス観測用AOSの開発

衛星塔載を意識した広帯域音響光学型電波分光計(AOS)の開発および実用化をめざして、本研究では以下のように研究を進めた。1.広帯域ブラッグセルの選定・購入分光計の性能を決定するキ-コンポネントであるブラッグセルについて、製品化されているものを広く調査し,最適な製品を選定・購入した。評価実験を行い,この製品が,これまで地上観測用AOSに使われてきたものに比べて分解能(分解点数)が3倍高いことを確認した。2.可視ダイオ-ドレ-ザ-の選定・購入コヒ-レント光源として使用するダイオ-ドレ-ザ-およびその安定化電源を、特にモ-ド純度,波長・出力安定度,光学系による波面歪みの少なさに注意して選定・購入した。これは現在入手できる上記の条件を満たす製品の中で最も光出力が大きい(3mW)。3.全体設計および評価試験購入したブラッグセルの分解能と偏向効率に基づき,電波入力から光出力へのスル-プットを計算し,使用するレ-ザ-の出力,出検出素子(1次元CCDアレイを選定・購入)の効率および雑音から,十分な信号対雑音比を得るための光学系の設計を行った。光学設計を踏まえて機械設計を行い,必要な部品の調達を行った。現在全体の組立てを行っており,間もなくAOSとしての総合試験ができる見通しとなった。なお、より高出力でモ-ド純度の高いレ-ザ-素子が最近国内メ-カ-から発表されており,それを入手して更に信号対雑音比を向上させることも計画中である。
癒着性脊髄クモ膜炎に関する実験的研究

本実験ではウサギのクモ膜下腔にカオリンを注入して脊髄癒着性クモ膜炎モデルを作成し、4カ月後に屠殺後、形態学的手法を用いて脊髄空洞症の発現機序について検討した。その結果、カオリンを脳脊髄液中に注入した22羽のうち3羽はくも膜下腔の部分的閉塞を、19羽は全周性閉塞を来していた。クモ膜下腔の部分閉塞例では髄内の変性像や中心管の拡大は見られなかったが、全周性閉塞例では14羽に中心管の拡大(hydromyelia)が、9羽で脊髄内の空洞(syringomyelia)が出現していた。蛍光顕微鏡下の観察では、クモ膜下腔の全周性閉塞例で中心管周囲から後索部にかけて髄内浮腫が存在した。この変化はクモ膜下腔の部分閉塞例ではみられなかったことより、動脈系の障害というよりはむしろ圧迫に脆弱な静脈系の還流障害が原因と考えられた。走査型電顕による観察では、hydromyeliaで拡大した中心管壁にみられる上衣細胞の線毛は著しく減少し、透過型電顕下の観察でも上衣細胞間の離開が認められた。また、syringomyeliaでは神経線維や神経細胞が空洞面に露出し、脊髄組織との境界は不明瞭であった。透過型電顕下の観察でも空洞周囲には神経線維や神経細胞の変性像がみられ、多数の大食細胞が壊死組織の貧食・清掃を行っていた。すなわち、脊髄では神経組織の再生はほとんど起こらないため、壊死に陥り大食細胞に貧食された領域は空洞(syringomyelia)として残存すると考えられた。以上の研究結果より、脊髄空洞症には中心管の拡大したhydromyeliaと中心管との交通のないsyringomyeliaの発症機序の異なる2つのタイプの空洞(syrinx)が存在した。すなわち、hydromyeliaの発症には脳脊髄液の還流障害が、syringomyeliaには脊髄内の血液障害後に生じた組織壊死が空洞の形成に深く関与していると考えられた。脊髄空洞症は、発症メカニズムとして癒着性くも膜炎の存在が指摘されているが、その病態については不明な点が多い。今年度は成兎を使用し、全麻下に対象群として椎弓切除のみを行った群とクモ膜下腔内にカオリンを注入し癒着性くも膜炎を発症せしめた郡を作成した。そして、4カ月後にトレーサーとしてエバンスブルーアルブミン(EBA)を静注し、髄内の血管透過性の変化を蛍光顕微鏡下に観察した。組織学的にはHE・LBF-PAS染色を行い光学顕微鏡下に観察した。その結果、カオリン肉芽腫が脊髄全周にわたりくも膜下腔を閉塞した例では高率に空洞が発生し、灰白質を中心にEBAの血管外漏出がみられ髄内浮腫が存在した。組織像で髄内に形成された空洞には2つのタイプが存在し、中心管の拡大した例(Hydromyelia)と中心管との交通はなく、髄内の組織壊死後に空洞の発生した例(Sylingomyelia)が存在した。一方、カオリン肉芽腫が脊髄背側に限局しくも膜下腔の全周性閉塞に至らなかった例では脊髄中心管の明らかな拡大を認めなかった。これらの事実は、阻血よりも静脈の灌流障害による鬱血が髄内浮腫の発生に深く関与していることを証明している。今回の実験ではカオリン肉芽腫が脊髄全周にわたりくも膜下腔を閉塞した例で初めて空洞が発生し、灰白質を中心に髄内浮腫が存在した。

この髄内浮腫の出現には、くも膜下腔全周がカオリン肉芽腫によって占拠され、その結果生じた静脈の灌流障害が深く関与していると考えられた。平成7年度は、ウサギを使用しカオリンをクモ膜下腔内に注入することで癒着性脊髄くも膜炎を生じせしめ、その後脊髄空洞症が発症するモデルを作成した。そして、トレーサーとしてエバンスブルーアルブミンを静注することで髄内の血管透過性の変化を、そして走査型電子顕微鏡下に空洞壁を観察した。その結果、hydromyellaは髄液流の変化が、そしてsyringomyellaでは脊髄内の血液障害によって空洞が発症することを証明した。平成8年度は、これまでと同様ウサギを用いてカオリンによる癒着性脊髄クモ膜炎モデルを作製し、走査型及び透過型電顕下に脊髄の変化を観察した。その結果、syringomyeliaでは神経線維や神経細胞が空洞面に露出し、脊髄組織との境界は不明瞭であった。また、空洞周囲には神経線維や神経細胞の変性像がみられ、多数の大食細胞(macrophage)が壊死組織の貧食・清掃を行っていた。すなわち、脊髄では神経組織の再生はほとんど起こらないため、壊死に陥り大食細胞に貧食された領域は空洞(syringomyelia)として残存すると考えられた。以上の研究結果より、脊髄空洞症にあh中心管の拡大したhydromyeliaと中心管との交通のないsyringomyeliaの発症機序の異なる2つのタイプの空洞(syrinx)が存在した。すなわち、hydromyeliaの発症には脳脊髄液の還流障害が、syringomyeliaには脊髄内の血流障害後に生じた組織壊死が空洞の形成に深く関与していると考えられた。