hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
荷電ナノバブルの統計力学と輸送解析

1990年初頭の、GratanとCrumによる単泡性音響発光(Single Bubble Sonoluminescence; SBSL)の発見以来、液体中における極めて微小な気泡と、その内部の気体に関する物理学が大きな注目を集めている。音響発光自体は、かなり以前から知られていたが、それまでは、大量の気泡が制御されないまま、生成と消滅を繰り返す中で発光が観測されていただけであるが、GratanとCrumによって、水中に非線形音波を伝播することで発生する負水圧を利用して、気泡の生成と位置の制御が可能となった。一方、以前からの研究で、水中の微小気泡は、その表面に電荷を帯びていることが知られている。すなわち、液体中の微小気泡は、電気的には、電荷をもつ粒子のようにふるまうが、これらの微小気泡が極めて多数存在するときの、その集団的振る舞いの詳細はほとんど知られていない。したがって、本研究では、液体中、その電荷により相互作用をおこなう気泡の多数の集まりの統計力学的性質(たとえば相転移や空間相関等)および輸送現象(たとえば、自己拡散や粘性等)を、理論・シミュレーションと実験的手法の両方を用いて、解明することを目的とする。平成18年度の我々の実験研究において、通常の流体力学的方法によって発生させた気泡の電荷は弱いことが分かったため、平成19年度の研究では、強制的に外部から気泡に高周波電場を印加し、気泡中にプラズマを生成することに成功し、その分光分析などを行った。気泡の電荷による相互作用は、流体的な相互作用に比べると極めて弱いことが今回に研究で明らかになったが、その一方、気泡中に放電を行うことにより、プラズマが溶液界面と強い相互作用を行うことが明らかになった。1990年初頭の、GratanとCrumによる単泡性音響発光(Single Bubble Sonoluminescence ; SBSL)の発見以来、液体中における極めて微小な気泡と、その内部の気体に関する物理学が大きな注目を集めている。したがって、本研究では、液体中、その電荷により相互作用をおこなう気泡の多数の集まりを、ちょうど、多数のイオンが空間にトラップされた強結合(つまり、粒子間の相互作用エネルギーがその運動エネルギーより大きな)状態における一成分プラズマ(one component plasma ; OCP)として考え、巨視的な平衡状態におけるその静的な統計力学的性質(たとえば相転移や空間相関等)および輸送現象(たとえば、自己拡散や粘性等)を、理論・シミュレーションと実験的手法の両方を用いて、解明することを目的とする。平成18年度においては、微小気泡の単体としての物理的特性をあきらかにするために、電気泳動による微小気泡の位置制御の実験を行った。この研究により、水中の微小気泡が、大きさによらずほぼ-30-60mVのゼータ電位を持つことが(直径20ミクロンの気泡で、電子300個分程度の電荷)が分かった。また、このような電荷を持つ微粒子は、湯川ポテンシャルを持つ粒子としてモデル化でき、その分子動力学シミュレーションをおこない、動径分布関数などを決定した。
「神風連の乱」の政治社会史的研究

本補助金を利用した研究により,神風乱(以下,「乱」と略記)をはじめとする不平士族反乱の直接的原因の一つに数えられてきた散髪令の重要性を浮き彫りにすることができた。散髪令は,これまでの風俗史的な興味から「文明開化」研究の一側面として取り上げられるに過ぎなかったが,この研究によって,近世から近代への移行期政治過程においても,近代社会成立期の民衆意識形成においても重大な意義を持つことが確認された。特に1871(明治)年8月9日太政官布告(いわゆる「散髪脱刀令」)を受けて,その後,各府県で発令される地方版散髪令を一つひとつ収集し,整理し,読み解いていくことによってその重要性を明らかにすることができた。その成果の一部は2002年3月発表の論文にまとめたが,今年度はこれを出発点として研究を進め,所属する大学の講義や集中講義(広島大学)において,その構想を練り上げてきた。その結果,(1)「散髪」をめぐる国家的対応の政治過程に関する論文,(2)地方版散髪令の総括的論文,(3)「散髪」状況と民衆運動・民衆意識との関連性についての論文,という3本の論文に必要な史料収集を終え,執筆の準備を整えた。これらの成果により,「乱」を初めとする不平士族反乱がより幅広い歴史的視野の中で位置付けられるようになり,「乱」と維新政権や民衆との関連性についても,より奥深い理解が可能になるであろう。今後は,これら3本の論文を早急に完成させることを第一の課題とするとともに,明治初期において,「散髪」と並んで,大き社会な問題となっていた「帯刀禁止」についての研究を推進していく予定である。「散髪」に関する史料収集過程においても,「帯刀禁止」に関わる史料にも目配りを行っており,こうした今後の取り組みにおいても,本補助金を利用して収集した資料群を有効に活用していきたいと考えている。本年度は,「研究実施計画」に沿って,(1)関連文献の収集と,(2)一次史料の収集に重点を置いた。(1)については,神風連の乱(以下,「乱」と略記)を主題とした,主に明治以来の文献類を古書籍として購入した。これらの諸資料から「乱」に対する見方・評価の変化を読み取ることが可能になるが、この課題は,所属する大学の講義等を利用して,来年度に集中的に検討していきたい。(2)については,「乱」研究の基本的史料となる熊本県庁文書中の関連文書を中心に,一次史料の撮影・焼付を大量に行った。中でも,「乱」参加者に大きな影響を及ぼした神道思想の内実を明らかにすることができる,神官の日記(長野阿蘇神杜の神官である「長野内匠日記」)を,写真で収集できたことは貴重な成果であった。その他,神宮文庫(三重県伊勢市)所蔵の三条家文書からは,「乱」に関わるこれまでに全く知られていない史料を見いだすことができた。これらの研究活動の成果の一端として,「散髪令考」を執筆した。これは「乱」の直接的原因の一つに数えられてきた散髪令を,近世から近代への移行期政治過程の中に位置付けようとしたものであり,先述した古書籍類や熊本県庁文書中の諸史料を駆使して執筆したものである。このテーマについては,論文の構想を京都大学人文科学研究所において発表した際に,研究会参加者からいただいた示唆に基づいて,現在,続稿を準備中であり,「乱」に連なるもう一つの法令=帯刀禁止令とともに,今後,その分析を大いに深めていきたいと考えている。
音響異方性を有する鋼板の溶接継手品質管理のための基礎的検討

本研究の目的は,音響異方性を有する鋼板の板厚方向の音速分布を調べること,および,音響異方性を有する鋼板に対し超音波探傷試験を適用した際に,異方性がどのように試験結果に影響を与えるか,どのような方法で試験結果をキャリブレーションするかを検討することである.音速計測により,音速は板厚方向に変化するといった結果が得られた.音速は板表面近傍で速くなり,板厚中心部では表面近傍よりも遅いことがわかった.また,鋼板の圧延方向に平行な方向に沿った音速のほうが,圧延直角方向に沿った音速よりも,板厚方向の音速に違いが大きく現れることがわかった.鋼板のマクロ組織写真を撮影し,結晶の大きさや伸びを観察した.板表面近傍の組織のほうが結晶が伸び,円形というよりもだ円に近くなっていることが確認された.音響異方性を有する板に横穴を開け,超音波探傷試験を行い横穴像を表示した.音速比の大きい薄い板のほうが探傷結果に誤差が生じやすく,実際の超音波屈折角が公称の屈折角よりも大きくなる傾向がみられた.厚板のほうにおいても探傷結果に誤差を生じたものの,薄板と比較しても誤差は大きくならなかった.実際と公称屈折角との差は薄板で最大で10度にもなるのに対し,厚板では最大で8度程度であった.横穴の位置のずれを調べたが,薄板の場合,最大でずれが30mmとなったが,厚板の場合では最大でも20mmであった.今後は音速の計測に加えてキャリブレーションの方法も検討していく予定である.本研究の目的は,音響異方性を有する鋼板の板厚方向の音速分布を調べること,および,音響異方性を有する鋼板に対し超音波探傷試験を適用した際に,異方性がどのように試験結果に影響を与えるか,どのような方法で試験結果をキャリブレーションするかを検討することである.音速計測により,音速は板厚方向に変化するといった結果が得られた.音速は板表面近傍で速くなり,板厚中心部では表面近傍よりも遅いことがわかった.また,鋼板の圧延方向に平行な方向に沿った音速のほうが,圧延直角方向に沿った音速よりも,板厚方向の音速に違いが大きく現れることがわかった.鋼板のマクロ組織写真を撮影し,結晶の大きさや伸びを観察した.板表面近傍の組織のほうが結晶が伸び,円形というよりもだ円に近くなっていることが確認された.音響異方性を有する板に横穴を開け,超音波探傷試験を行い横穴像を表示した.音速比の大きい薄い板のほうが探傷結果に誤差が生じやすく,実際の超音波屈折角が公称の屈折角よりも大きくなる傾向がみられた.厚板のほうにおいても探傷結果に誤差を生じたものの,薄板と比較しても誤差は大きくならなかった.実際と公称屈折角との差は薄板で最大で10度にもなるのに対し,厚板では最大で8度程度であった.横穴の位置のずれを調べたが,薄板の場合,最大でずれが30mmとなったが,厚板の場合では最大でも20mmであった.今後は音速の計測に加えてキャリブレーションの方法も検討していく予定である.
人体周辺の無線センサーネットワークにおける電波伝搬チャネルモデルに関する研究

人体周辺での無線通信(BodyAreaNetwork,BAN)は,医療・ヘルスケアや消防,軍事のような特定分野のみならず,エンターテインメント用途へも広がりを見せつつある.本研究では,人体の動的な特性を考慮したBAN通信路の根本的な問題に取り組み,測定方法の改善及びより実用的なモデル構築法,さらにはその応用としての通信特性改善技術を確立することを目的としている.本研究の成果は以下の4点に集約される:(1)多点動的通信路測定システムの構築,(2)動的通信路シミュレーション手法の開発,(3)体表通信路特性からのアンテナの寄与の分離方法の検討,(4)動的通信路特性を用いた高信頼性通信方式の検討.人体周辺での無線通信(BodyAreaNetwork,BAN)は,医療・ヘルスケアや消防,軍事のような特定分野のみならず,エンターテインメント用途へも広がりを見せつつある.本研究では,人体の動的な特性を考慮したBAN通信路の根本的な問題に取り組み,測定方法の改善及びより実用的なモデル構築法,さらにはその応用としての通信特性改善技術を確立することを目的としている.本研究の成果は以下の4点に集約される:(1)多点動的通信路測定システムの構築,(2)動的通信路シミュレーション手法の開発,(3)体表通信路特性からのアンテナの寄与の分離方法の検討,(4)動的通信路特性を用いた高信頼性通信方式の検討.(1)広帯域測定系の構築マルチポート高速リアルタイムオシロスコープ,ベクトル任意信号発生器,広帯域増幅器,帯域制限フィルタなどの高周波回路を調達し,IEEE802.15.6でBANの候補周波数として検討されているUHF(1GHz以下),ISM(産業科学医療用2.45GHz帯),マイクロ波低域UWB帯(4.2-4.8GHz)の3つの周波数帯で伝搬チャネル測定が行える測定系及び制御ソフトウェアを開発した.(2)体表取付用アンテナの開発体表取付による特性変化の少ないループアンテナの設計と試作を行い,電磁界解析によりその特性を確認した.開発したアンテナは物理形状が既知であるため,数値計算により実験結果を予測することができ,アンテナと人体の相互作用の究明に有用であると考えられる.(3)モーションキャプチャによるチャネルのモデル人体の動きはアンテナと人体の動的な相互作用を引き起こし,伝搬チャネル変動の大きな原因となる.その影響をモデル化するためには,人体の動きによるアンテナの位置や到来角変化をモデル化する必要がある.本研究では,光学式モーションキャプチャシステムで得られたアンテナの位置変動と電磁界解析により計算されたアンテナパタンを用いてチャネル変動を再構成し実験結果との比較を行い,本モデル化手法の有効性を一部確認した.(4)センサネットワークの構成や通信方式を検討上記(1)で開発した測定系を用いてUHF帯における複数のセンサノードのチャネル変動を同時に測定することで,ノード間のチャネル変動の相関関係を求め,複数センサによる協力伝送が有効であることを確認した.(5)小型測定系の開発伝搬測定時に測定器とアンテナを接続するケーブルにより生じる実験シナリオへの制約やチャネル変動への影響を軽減するために,受信信号強度ロガーを内蔵した人体に取り付け易い小型センサノードの開発を行っている.(1)体表通信路特性からのアンテナの寄与の分離方法の検討・実験で人体近傍に設置するアンテナの特性について,チップアンテナメーカより技術データを入手して,実装基板を含めた特性の検討を行なった.・アンテナ特性の多重極波源による表現と整合性が良い一般化多重極法を使用し,一様媒質人体に対する電磁界分布を計算して,人体近傍のアンテナ特性の多重極波源による表現を試みた.・人体の動きを3Dアニメーションソフトウェアやモーションキャプチャで広く使用されているスケルトンデータで表現し,これに対応する誘電体円筒の組み合わせとしてモデル化する方法を検討し,時間領域差分法を用いて解析した.その結果,よりリアルなモデルとほぼ同様のチャネル特性を得ることができた.(2)人体の動作によるリンク間遮蔽特性の解析と高信頼性通信方式の検討・複数センサノードにおけるチャネル特性と人体の動作との相互相関関係の解明を行うために,高速サンプリングオシロスコープを用いて,複数センサにおける広い周波数範のチャネル変動が同時測定可能な測定システムを構築し,動作検証を行った.また,人体動作時におけるチャネル特性を測定し,ノード間の相互相関を解析した.・2.4GHz帯で動作するZigBeeセンサノードを改造したウェアラブルチャネルサウンダを開発した.複数のセンサを被験者の体に取り付け,日常生活を模擬したシナリオで通信路測定を行い,人間の動作により生じる遮蔽の相関関係を統計的に解析した.(1) BAN伝搬解析手法の開発【モーションキャプチャを用いた人体の動きのモデル化】携帯式モーションキャプチャシステムを新たに導入し,任意の場所における通信路特性の測定および人体数値モデルの構築を同時に行う測定システムを構築した.具体的には,モーションキャプチャシステムとベクトルネットワークアナライザを使用し,30フレーム毎秒の時間分解能をもつ同期測定を実現した.また,モーションキャプチャシステムが出力するスケルトンデータをもとに誘電体円筒を組み合わせたモデルを構成し,さらにボクセルモデルへ変換することで人体の数値モデルを得る方法を確立した.【電磁界解析】アンテナの放射特性を球面調和関数もしくは多重極波源(固有モード)の和で表現し,通信路特性を送信アンテナと受信アンテナの固有モード間の伝達関数により等価回路表現する手法を確立し,具体的なアンテナを考慮して直接シミュレーションした結果が等価回路表現と一致することを自由空間において確認した.(2)人体の動作によるリンク間遮蔽特性の解析と高信頼通信方式の検討

【複数アンテナを用いたダイバーシチ効果の検討】高速サンプリングオシロスコープを用いた超広帯域無線信号に対する複数通信路の同時測定結果を用いて,コーディネータノードにおけるアンテナダイバーシチおよびレイク受信機の特性改善効果を定量的に評価した.10dBを超える高いダイバーシチ効果が得られることを明らかにした.【マルチホップ中継を用いた協力伝送効果の検討】ZigBeeセンサノードを改造した2.4GHzのマルチノードチャネルサウンダによる複数通信路の同時測定結果を用いて,直接通信路と2ホップ再生中継通信路を合成する協力伝送方式における中継ノードの選択方法を明らかにした.10%時間率において送信電力換算で17dBの利得を得た.シミュレーションモデルについては,特に人体動作の簡易モデル化に成功するとともに、2.4GHz用により精細なボクセルを使用した人体動作モデルを作成して,モデル構築の見通しが良くなったため,アンテナのモデル化の遅れと相殺され,全体としては概ね順調といえる.実験も同様にオシロスコープによる測定が遅れ気味であるが,ZigBeeセンサによる実験は予定より進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)体表通信路特性からのアンテナの寄与の分離方法の検討・アンテナ特性については,まだ実験の再現性が十分でないことから,引き続きシミュレーションを試みるとともに,実験における同軸ケーブルの影響についても考察する.・電磁界シミュレーションの方法については,一般化多極法と合わせて,これまで使用してきた時間領域差分法も引き続き使用し,人体近傍のアンテナ特性の多重極波源による表現を試みる.・有効性が確認された円筒モデルについては,モーションキャプチャを使用して人体骨格の動きを抽出し,通信路特性を推定することを試みる.(2)人体の動作によるリンク間遮蔽特性の解析と高信頼性通信方式の検討・高速サンプリングオシロスコープを用いた複数センサノードにおけるチャネル変動の同時測定では,サンプル及び動作の種類を増やして測定を行う.この結果を用いてBANシステムのコーディネータノードにおけるダイバーシチ受信特性を明らかにする予定である.・ZigBeeセンサノードを改造したウェアラブルチャネルサウンディングは,引き続き遮蔽の動特性を考慮したBANシステムの協力伝送に供する通信路モデルを開発する予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
在宅看護における褥瘡重症度予測スコアの開発と遠隔褥瘡ケア支援システムの構築

メグザメータによって得られた紅斑が褥瘡発症の早期指標になることが分かった。高知県の訪問看護ステーション利用者の褥瘡保有率は3.1%(48/1,543)であった。中山間地域(遠隔地)から本研究機関へ褥瘡データをオンタイムで転送できることを確認した。インターネットを介した遠隔褥瘡アセスメントシステムであっても、スケールを写し込んだ添付画像があれば、DESIGN-R分類による評価が可能であった。本研究は、中山間地域等での活用を想定した遠隔褥瘡ケア支援システムの構築を最終的な目的とする。このために、まず在宅療養患者に特化した褥瘡重症度予測スコアの開発を行う。次に、在宅看護に必要とされている遠隔褥瘡ケア支援システムのシステム要件を明らかにする。またこれらをもとに、訪問看護専門看護師、皮膚科専門医、WOCナース等を活用し、これらの専門職の在宅訪問が難しいことが想定される中山間地域において発生した褥創症例に対する遠隔褥瘡ケア支援システムを構築し、その有効性を検証することを目的とする。本年度は、褥瘡重症度予測スコア作成に必要な測定項目を選定し、その測定が実施可能かを検討した。また、それらの測定項目が中山間遠隔地から専門家のいる研究室に転送可能かどうかを実証した。さらに、次年度以降に解析対象となる中山間地域在宅看護ステーション利用者のなかに褥瘡患者がどの程度いるかについて、アンケート調査を行った。文献検討によって、既存の褥瘡重症度予測スコアに含まれる測定項目の妥当性を検討し、新規測定項目(フィジカルアセスメントおよび生理機能検査)を洗い出した。その結果、ガラス板圧診法(持続する発赤か反応性充血か)、局所の圧力、軟部組織厚(皮膚厚、脂肪織厚および筋肉厚)、真皮水分量、皮膚弾力、経費水分喪失(TEWL)、コア温度ー褥瘡部皮膚温較差(ΔT)、ヘモグロビン酸素飽和度(SaO2、SpO2)、動脈血酸素分圧(PaO2)、経皮酸素分圧(TcPO2)が指標候補であることが分かった。本研究機関に既存の機器を使用したり、研究機関にないものは本研究費で購入して、パイロットスタディとしてこれらの各項目を健常人で測定した。その結果、動脈血酸素分圧(PaO2)は非侵襲的には測定できないこと、組織透光性を利用したデバイスであるパルスオキシメーターでは、体幹(肩や臀部)および坐骨結節部のヘモグロビン酸素飽和度(SaO2、SpO2)を測定できないことが分かった。高知県内の中山間地域(遠隔地)から本研究機関へ各種データをオンタイムで転送することが可能であることは実証できた。高知県内52箇所の訪問看護ステーションに利用者の褥瘡に関するアンケートを実施し、40ステーションから回答を得た。その結果、総利用者1,543人のうち48人(3.1%)に褥瘡があることが分かった。データの詳細については現在準備中の論文中で公表したい。中山間地域などでの活用を想定した遠隔褥瘡ケア支援システムの構築を目的とした本研究において、本年度得られた研究実績は次のとおりである。あらかじめ高知県内の訪問看護ステーションに、遠隔褥瘡アセスメントシステムとしての「とこずれ相談」を活用してほしい旨の文書を送付して、パイロット版として構築した遠隔褥瘡アセスメントシステムの存在を周知した。本学で実施している高知県中山間地域等訪問看護師育成講座に参加中の訪問看護師にも所属訪問看護ステーションからの遠隔褥瘡アセスメントシステムの利用を呼びかけた。本遠隔褥瘡アセスメントシステムでは、訪問看護師が直面する褥瘡症例について、e-メールで相談を受け、アドバイスをe-メールで返すことを計画した。メールには簡単な画像を添付してもらうことを条件とし、患者さんについての詳細な情報は含めないことにした。相談を受けた研究者は、可能な限り早く(当日中に)、褥瘡をアセスメントして、治療法を含めて考えられるアドバイスを送信した。5例実施することが出来た。結果として得られたことは、インターネットを介した遠隔褥瘡アセスメントシステムであっても、スケールを写し込んだ添付画像があれば、DESIGN-R分類をすることは可能であった。相談番号3の症例は、会陰部に生じた褥瘡という当初の診断であったが、画像では詳細を把握しかねたため、近隣の医療機関に受診していただき、研究者が直接診察した。その結果、褥瘡ではなく肛門管から生じて会陰部に開口する痔瘻であることがわかった。添付画像のみによる診断には限界があることもわかった。平成27年度には、高知県内の中山間地域における訪問看護ステーションでの褥瘡患者の実態調査は完了した(論文として投稿、採択済み)。さらに、褥瘡の重症度予測スコアのうち、機器の準備が整い、実際に測定可能で、文献的にも有用と考えられる測定項目の洗い出しは完了した。本年度の研究において、画像を含めた遠隔アセスメントシステムの構築は完了した。既存の褥瘡重症度予測スコアに含まれる各種測定項目の妥当性を検討し、今回の研究に用いる新規測定項目を洗い出した。その結果、ガラス板圧診法、局所の圧力、軟部組織厚、真皮水分量、皮膚弾力、経費水分喪失、皮膚温などが有力指標候補であることが分かった。パイロットスタディとしてこれらを健常人で測定して測定を標準化した。

高知県内の介護施設入所者を対象に、前向き研究で上記指標項目を測定した結果、メグザメータによって得られた紅斑が褥瘡発症の早期指標になることが分かった。本研究の結果は現在論文準備中である。高知県内52箇所の訪問看護ステーションに利用者の褥瘡に関するアンケートを実施し、40ステーションから回答を得た。その結果、総利用者1,543人のうち48人(3.1%)に褥瘡があることが分かった。データは「高知県内における褥瘡を保有する在宅療養者の実態調査.高知女子大学看護学雑誌42: 62-70, 2017」において公表した。高知県内の中山間地域(遠隔地)から本研究機関へ各種データをオンタイムで転送できることを確認した。高知県中山間地域の訪問看護ステーションから遠隔褥瘡アセスメントシステムの利用があった。本遠隔褥瘡アセスメントシステムでは、訪問看護師が直面する褥瘡症例について、本機関研究者がインターネットで相談を受け、アドバイスを回答した。インターネットを介した遠隔褥瘡アセスメントシステムであっても、スケールを写し込んだ添付画像があれば、DESIGN-R分類をすることは可能であった。症例によっては添付画像のみで診断するには限界があることもわかった。メグザメータによって得られた紅斑が褥瘡発症の早期指標になることが分かった。高知県の訪問看護ステーション利用者の褥瘡保有率は3.1%(48/1,543)であった。中山間地域(遠隔地)から本研究機関へ褥瘡データをオンタイムで転送できることを確認した。インターネットを介した遠隔褥瘡アセスメントシステムであっても、スケールを写し込んだ添付画像があれば、DESIGN-R分類による評価が可能であった。平成28年度以降はアンケートで得られた結果をもとに、いくつかの訪問看護ステーションに登録している利用者のうち褥瘡を有する患者に対して上記測定項目を測定する。褥瘡患者での褥瘡重症度と測定値との相関を見る(陽性コントロール群)。測定項目に係数を付けて在宅療養患者に特化した褥瘡重症度スコアを開発する。さらに、褥瘡のない利用者を継時的に一定期間観察・測定することで褥瘡発生群と褥瘡非発生群の間にいかなる違いがあるのか、褥瘡予測因子があるのか、あるとすればどの褥瘡予測因子がいかなる値をとったときに褥瘡発生の危険度が増すのか(褥瘡警報)を明らかにする。来年度前半では、洗い出した測定項目を健常者を対象として実施して、手技の確立、手順の確認、さらに複数の測定者でも結果に差異がないことを確認して実施項目の妥当性を実証したい。その後、高知県内の訪問看護ステーションなどの施設の利用者を対象に各項目を測定してそのデータを本年度実証済みの遠隔褥瘡ケア支援システムに取り込んで、研究を完遂したい。皮膚科学動脈血酸素分圧(PaO2)およびヘモグロビン酸素飽和度(SaO2、SpO2)が測定不可能であることが分かった。局所循環および局所栄養状態を把握する別のマーカーを測定できるデバイスを購入する必要があるためその購入費用の一部として次年度に繰り越した。。平成29年度は本研究の最終年度にあたるため、必要物品(褥瘡測定品)データ収集現地への旅費、論文発表などに予算が必要と見込まれる。また、本研究の方法検討中にATPふき取り検査による褥瘡部位での細菌量測定が必要であることが判明し、ルミテスターPD-30を購入する必要が生じた。ルミテスターPD-30の価格は95,681円を超えるため、平成29年度に購入することにした。
野外イベントをともなった森林科学教育手法の検討

平成10年度は、これまでのわが国における教育実践等を検討した上で、野外教育と森林教育の関係と相互の位置づけと課題について一定程度の整理を行った。ここでは、森林教育が従来の林業技術者を対象としていたものから、一般市民をも対象とした内容に転換されるべきこと、そのためには、1.教育手法やカリキュラムの編成についての専門研究の未成熟、2.体系的な指導者養成のための組織や制度の未整備、3.それらを構築する上で必要な基礎研究の未発達、の3つが今後の課題になること、そして、そのうち1と2の課題については、従来の野外教育の研究分野との連携によって深められるべきことを明らかにした。また、岩手大学農学部附属滝沢演習林および区界高原少年自然の家において、前者は演習林周辺の住民(子供会の親子約30名)、後者は林間学校に参加した小学5年生(約100名)を対象に、新たに考案した樹木探索の活動プログラムを試験的に実施し、参加者の反応を観察することで教育効果について検討した。そのなかで、樹木探索活動は、樹木名の暗記や知識の伝達を全面に出したプログラムよりも、ゲーム的な要素をふんだんに盛り込み、ゲームのなかで森林や自然と触れ合えるようなプログラムにすることの方が、参加者の主体的なプログラムへの参加が促されること等が観察された。また、学習する樹木を少数に留めるならば、試験的に実施したプログラムでも、結果として樹木名が参加者の記憶に留まる可能性も示唆された。平成9年度は、岩手大学農学部附属滝沢演習林内に0.1ha(40m×25m)の調査区を設定し、直径・樹高・樹木位置等の詳細な林分調査を行った。その後、演習林に隣接する小学校の5年生(3クラス全員)を対象に樹木の測定作業や気に入った樹木を選ぶ樹木コンテスト等の森林教育イベントを開催した。その際にイベント実施前と後に森林という言葉からイメージする別の言葉を記入させる、エレメント想起法によるアンケート調査を実施した。これとは別に盛岡市内の5つの小学校(5年生)を対象に、林間学校の事前・事後において先と同様のエレメント想起法によるアンケート調査を実施し、林間学校プログラムにある「樹木探索活動」の森林教育としての効果の計測を試みた。以上の調査の結果、小学生は森林内で行うイベントを経験することで、森林に対するイメージが大きく広がるとともに、多くの生徒が森林に対してプラスの評価を持つように変化する傾向が伺われた。また、林間学校における樹木探索活動については、事後の調査で樹種名を覚えるという短期的な教育効果は認められたが、その記憶は持続性に乏しいことがわかった。以上の結果、小学生に対する森林教育は単発的なイベントではその効果は薄く、今後は低学年から高学年に向けての野外教育を含む系統的な教育プログラムが必要なように考えられた。この他、本年度は森林教育に関する各地の実施例等の資料集を行った。
個別聞き取り調査に基盤を置いた協同学習型物理授業の開発

米国物理教育研究の成果に基づいて開発された協同学習形式の演習授業(チュートリアル)を初めて日本の大学に導入した.文化的背景や大学のカリキュラムの違いに配慮した修正を行いつつ,核となる学習者主体の理念を尊重して実践する可能性を提示した.チュートリアル方式の授業において物理概念の獲得を効果的にするには,教材の検討よりも議論のファシリテーションが優先される.教員やTAが学習者主体の意識を共通にもって,一貫して示すことが重要である.1協同学習形式の授業(チュートリアル)の改善前年度に,メリーランド大学のレディッシュ教授らが開発した教材を用いてチュートリアル方式の授業を試行した結果に基づき,授業方法の改善を行った.具体的には,1日米カリキュラムの違いに配慮し,グループ学習に入る直前の講義の位置づけをより明らかにして,グループ学習への導入として有効なものにすること2日米の文化的背景の違いを考慮して,設問をより日本人にあったものに修正すること3グループでの議論の活性化を図るため,教員とTAの意識づけを強化し増員することなどである.授業前後に実施したFCIのゲインは,前年度の0.24から0.32に向上した.協同学習によって一時克服したかにみえた素朴概念が,与えられた設定の違いや時間の経過によってまた現れるという問題は,引き続き見られ,これからの課題である.2個別聞き取り調査および分析授業中の協同学習の様子をビデオ撮影するとともに,授業後に学習者に対して個別聞き取り調査を行い,新しい方式の授業をどのように受け止めているか,グループでの議論は活発に行われているか,授業で意図されているものがどれだけ伝わっているか等について調査を行った.その結果,授業のやり方や意図は学習者に概ね受け入れられており,大多数のグループで議論は活発に行われていることが分かった.一方で,従来の授業方式を期待する学習者が違和感をもつことがあり,そのような学習者の意欲を喚起する方法に課題がある.1協同学習形式の授業(チュートリアル)の改善平成23,24年度に,メリーランド大学のレディッシュ教授らが開発した教材を用いてチュートリアル方式の授業を試行した結果に基づき,授業方法の改善を行った.具体的には,1日米カリキュラムの違いに配慮し,グループ学習に入る直前の講義において前回授業時の学習内容の確認に重点をおき,グループ学習での学習者の不安を軽減すること2日米の文化的背景の違いを考慮して,設問や表現をより日本人にあったものに修正すること3グループ学習の最後に振り返り項目を設け,学習内容の定着を図るとともに教員が個々の学生の理解度や疑問を把握することなどである.授業前後に実施するFCIのゲインは,チュートリアル導入前の0.17から0.30に向上した.また,物理概念の獲得には,教材の充実に加えて,授業観・学習観に働きかける授業中のファシリテーションを充実させることが重要であることが明らかになった.2学習効果における問題協同学習によって一時克服したかにみえた素朴概念が,定期試験の解答時に再度現れることが見られた.この理由として,学習者が過去の演習問題と同様の文脈ととらえたとき,入試対策として親しんだパターン・マッチングによる解法を適用してしまうことが考えられ,日本固有の問題として今後の取り組むべき課題である.3個別聞き取り調査,授業ビデオ,振り返り項目の分析個別聞き取り調査と授業中の協同学習を撮影したビデオ内の発話分析及び振り返り項目の記述内容の分析から,認知活動が物理概念形成に有効であるか否かを探った.発話分析については,認知的活動が行われていることは確認できたが,概念形成との関連については引き続きデータ収集が必要である.振り返り項目の記述の深さとFCIの該当項目のゲインについては相関が見られ,学習効果があったといえる.米国物理教育研究の成果に基づいて開発された協同学習形式の演習授業(チュートリアル)を初めて日本の大学に導入した.文化的背景や大学のカリキュラムの違いに配慮した修正を行いつつ,核となる学習者主体の理念を尊重して実践する可能性を提示した.チュートリアル方式の授業において物理概念の獲得を効果的にするには,教材の検討よりも議論のファシリテーションが優先される.教員やTAが学習者主体の意識を共通にもって,一貫して示すことが重要である.1協同学習形式の授業(チュートリアル)の試行チュートリアル方式を先進的に開発しているメリーランド大学のRedish教授のグループと研究交流を行いながら,同大学で開発された教材を用い,それを翻訳したものを東京学芸大学と名城大学において試行した。学習到達度の評価のための課題やテストの問題も,同グループと交流を行いながら作成し実施した。チュートリアルにおける協同学習の様子をビデオ撮影し,分析した。また,授業前後にFCIを実施して,この授業形式の効果を測った。協同学習の補助にあたったTAの報告やFCIの結果から,チュートリアルで扱った物理概念の獲得について,従来型の演習授業に比べて格段に向上が見られた。予測された課題として,用いた教材の設定の中に,日米の文化的背景の違いによる適不適が明らかになった。また,協同学習によって素朴概念を一見克服したようであっても,状況の違いや時間の経過によって,素朴概念は根強く残ることが新しい課題として得られた。2個別聞き取り調査および分析チュートリアルでの設問やFCIのような基本的な問題について,学習者に個別に聞き取り調査を行い,分析した。協同学習により物理概念の獲得が進む一方で,学習者の得たものが授業の目的に適っているかどうかのフィードバックが十分でなく,概念の定着に問題を残していることが明らかになった。また,和訳版FCIの妥当性評価を目的とした調査を通じて,一つの設問の回答に至る思考過程が,学習者のもつ物理概念の把握に重要であることが分かった。

この点に着目して,学習者のつまずきの要因を明らかにする方法の検討に着手した。1協同学習形式の授業(チュートリアル)の改善平成2325年度に,メリーランド大学のレディッシュ教授らが開発した教材を用いてチュートリアル方式の授業を試行した.その結果に基づき,授業方法の改善を行った.具体的には,1日米のカリキュラムの違いに配慮し,グループ学習に入る直前の講義の位置づけを前回学習内容の確認に重点を置くものとし,グループ学習への有効な導入にすること2日米の文化的背景の違いを考慮して,設問や表現をより日本人にあったものにすること3グループ学習の最後に振り返り項目を設け,学習内容の定着を図るとともに教員が個々の学生の理解度や疑問を把握すること4学習するべき内容(物理概念)とともに,自ら論理的に思考を進める姿勢の重要性を強調することなどである.特に最終年度に取り組んだ4は,実践する授業が学習者に既存の授業観・学習観と合わない場合に,協同学習型授業の効果を阻害することがこれまでの実践から明らかになっており,授業観・学習観への働きかけの機会を増やすよう,ファシリテーションにあたるTAを増員した.2学習効果における問題素朴概念が根強いことはよく知られており,協同学習によって一時克服したように見えても,再度現れる.特に試験の際に顕著であることが明らかになり,学習者が過去の演習問題と同様の文脈ととらえたとき,パターンマッチング的な解法を適用することが考えられる.入試によってこれが強化されている可能性があり,日本固有の問題としてとらえられる.3授業観・学習観の重要性の発信協同学習型授業で学習者に効果的に物理概念を獲得させるためには,1に述べた授業観・学習観への働きかけが不可欠であることが明らかになってきたが,協同学習型授業の形式や手法が着目されることが多いので,学会やシンポジウム等で一貫した授業観・学習観への働きかけが重要であることを発信した.物理教育前年度試行したチュートリアル方式の授業によって明らかになった課題を改善し,学習者が物理概念を獲得することに対するこの方式の有効性が明らかにした.また,アメリカで開発されたこの授業方法を,文化やカリキュラムの異なる日本で適用するための方策に対して,いくつかの可能性が考えられるようになった.平成23,24年度に実施したチュートリアル方式の授業によって明らかになった課題を改善し,学習者が物理概念を獲得することに対するこの方式の有効性を明らかにした.アメリカで開発されたこの授業方法について,教材を修正し,単一授業内で講義と協同学習の双方を実施し,両者の位置づけを再検討することにより,文化やカリキュラムの異なる日本の大学に適用することを可能にした.また,学習者が物理概念を効果的に獲得するためには,協同学習中のファシリテーションが鍵であり,ファシリテーターが学習者主体の明確な意識を共有することが重要であることが明らかになった.協同学習形式の授業は計画通りに試行した。学習者が物理概念を獲得する上で,協同学習形式の授業は,従来型の演習授業に比べて非常に効果的であることが確かめられた。
低温高圧を用いた新炭素物質合成の第一原理計算機シミュレーション

グラファイト層間化合物(GIC)を低温で圧縮することにより、相分離を起こすことなくsp2からsp3への結合変化を起こして新構造にいたる可能性について、第一原理分子動力学法シミュレーションを用いて検討を行っている。昨年度末からLiの擬ポテンシャルの改訂作業をすすめてきたが、今年度その精度の検証を終え、第1ステージのLi-GICとその高圧相のシミュレーションを行った。またヘテロダイヤモンドBC2Nの物質設計に関する研究とりまとめを行い、レビュー(日本語)を執筆した。計算で求めた常圧下のLi-GICの構造は、セルパラメータにして0.3%程度の誤差で実験結果と一致する。同じ精度で高圧下の計算を行い、さらに高圧相として予想されるLi内包ダイヤモンドの構造最適化とエンタルピー計算を行ったところ、約40Gpa以上でLi@diamondがLi-GICよりも安定になることがわかった。あらたに得られたLi内包ダイヤモンドに関する知見は以下の通りである。構造:高圧下の構造は、Liがダイヤモンドケージにはいることでダイヤモンド骨格の一部の結合がきれ、ダイヤモンドの薄膜とLi層からなる層状構造のようにみえる。電子状態:バンド計算の結果は複数のフェルミ面をもった金属であるが、結晶構造の低次元性を反映して、3次元的なフェルミ面に加えて2次元的なフェルミ面がみうけられる。Liはほぼ完全にイオン化しており、伝導帯の電子はLiのいないダイヤモンドケージに多く分布する。また格子歪がおおきいため、理想的なダイヤモンドのバンドに余分な電子が加わったというリジッドバンド描像はなりたたないようである。
顎変形症患者における術後顔貌予測に関する研究

顔貌軟組織の形態計測においては、種々なる諸条件が存在し、それが計測値を大きく左右する要因となることが明らかである。ゆえに、従来より制度の高い計測装置が望まれていた。そこで、今回私たちは、本実験に使用した非接触型の三次元曲面形状計測装置が、非計測物体の1mmの動きまで正確に測定できることを確認した上で本装置を用いて、まず下顎の二次元的な移動に対する口唇軟組織移動量の一次回帰方程式を求めることにした。本研究では、正中矢状面で下顎の垂直的・水平的移動に対する口唇周囲の正確な軟組織変化量を求めるために、正常咬合者の女性15名を対象として、非接触型三次元曲面形状計測装置を用いて、あらかじめ咬合器上で作成されたバイト・プレートにて下顎を、中心咬合位からFH平面に対して垂直下方に1mm(04mm)ずつ、またそれぞれの位置から前方に1mm(07mm)ずつ誘導させ、それぞれの顔貌軟組織を三次元的に計測した。計測された個々の顔貌軟組織を数値解析ソフトウエア上で、フィッティングプログラム(3D-SPHIIU)を用いて移動前後の顔貌の非移動部を三次元的に重ね合わせた後、正中矢状面の口唇軟組織上に設けた21ポイントの二次元的な移動量を算出する回帰方程式を求めるため単回帰分析を行った。その結果、下顎の単純な移動に対する正確な軟組織移動率を求めることができた。今回の結果を基にして、顎変形症患者の従来の術後顔貌予測方法に追加してさらに口唇周囲の予測方法を試みた。顎矯正手術を施行する場合、術前において術前において術後顔猊予測をより正確に行う必要がある。従来、私たちは、この目的のために側方セファロによるペーパーサージュリー,ビデオサージュリー,顎顔面歯列模型によるモデルサージュリーを施行してきた。しかし顔猊の輪郭ならびにオトガイ部の位置に関しては、ほぼ予測が可能となってきたが、口唇ならびにその周囲における微妙な予測が不可能であった。そこでこの点を明確にする目的でまず正常咬合者における硬組織・軟組織移動率を求めた。私たちは、正中矢状面で下顎の垂直的・水平的移動に対する口唇周囲の正確な軟組織変化量を求めることを目的として、正常咬合者の女性18名を対象として、非接触型三次元曲面形状計測装置を用いて顔猊軟組織を三次元的にまず計測した。本研究では、下顎の移動は、予め咬合器上で作製されたバイトプレートにて下顎限界運動内で、下内へは9mmまで、前方へは7mmまでの範囲内で1mm間隔で下顎を移動させたときのそれぞれの口唇軟組織移動量を求めた。そしてその移動形式は、【.encircled1.】中心咬合位が垂直下方に4mmまで、【.encircled2.】中必咬合位から前方向45°方向に前方4mm、下方4mmまで、【.encircled3.】中心咬合位から下方に2mm移動させ、その位置から前方に7mmまで、【.encircled4.】中心咬合位から下方に3mm移動させ、その位置から前方に7mmまで、【.encircled5.】中心咬合位から下方に4mm移動させ、その位置から前方に7mmまでの上通りとした。下顎の移動に伴った個々の顔猊軟組織の三次元データを数値解析ソフトウェア上で、フィッティングプログラムを用いて移動前後の顔猊の非移動部を三次元的に重ね合わせたのち、正中矢状面の口唇軟組織上に設けた21ポイントの点の移動を一次回帰直線として求め、有意差検定を行った。以上の下顎の移動形成と口唇軟組織の移動量を比較検討した結果、下顎の垂直下方への移動に対しては軟組織の仲展には許容があることがわかった。また。下顎の前方への移動に対しては、口裂部より上方では硬組織・軟組織移動率が1より小さかったが、下方ではその移動率が1前後の係数であった。

しかも、本装置により硬組織・軟組織移動率が1以上を示す部位が多々見受けられることが明らかとなり、従来の報告よりも正確な硬組織・軟組織移動率を求めることができた。顎矯正手術を施行する場合、術前において術後顔貌予測をより正確に行う必要がある。従来、私たちはこの目的のために側方セファロによるペ-パーサージュリー,ビデオサージュリー,顎顔面歯列模型によるモデルサージェリーを施行してきた。しかし顔貌の輪郭ならびにオトガイ部の位置に関しては、ほぼ予測が可能となってきたが、口唇及びにその周囲における微妙な予測が不可能であった。そこでこの点を明確にする目的でまず正常咬合者における硬組織・軟組織移動率を求めた。本年度は以上の結果を基準として実際の顎変形症患者の正中央状面上における術後顔貌予測を試みた。その方法はまず患者の顎・顔面歯列模型を作製する。その模型をカンペル平面に平行で口角を通る線でモデルサージュリーを行う。モデルサージュリー前後の顎・顔面歯列模型の顔面を非接触型三次元曲面形状計測装置を用いて、三次元座標データーとして計測した。移動量をより正確に算出するために、移動前後の顔貌のデーターの非移動部を三次元的に重ね合わせたのち、正中央状面上の各ポイントの移動量を計測した。口裂からオトガイ部までに求めた任意の計測ポイント(13点)の垂直的、水平的(フランクフルト平面に対する)移動距離を実測した。それぞれの計測された移動量が、それぞれの軟組織下の硬組織移動量となるため、前回に求められた硬組織・軟組織移動率に従って軟組織の移動量を測定する。それぞれ求められた計測されたポイントを連続することで術後顔貌予測を求める一方法を確立した。しかし現在のところこの作業は手作業であること、また硬組織の移動範囲を垂直的に4mm水平的に7mmに限られていることから今後も本研究を継続しより正確な術後顔貌予測を追求していきたいと考えている。
歯原性腫瘍ならびに嚢胞性疾患の顎骨吸収の分子メカニズム

顎骨嚢胞および顎骨腫瘍の骨-病変境界の解析:外科手術により切除された組織の解析に対して同意の得られた患者標本から、病変と顎骨境界を解析できるように、ホルマリン固定、EDTA脱灰したパラフィン切片を作成し、破骨細胞の同定を酒石酸耐性酸性フォスファターゼ(以下、TRAP)染色、歯原性上皮細胞の産生する破骨細胞誘導因子として副甲状腺ホルモン関連ペプチド(以下PTHrP)およびRANKLの免疫染色をおこなった。その結果、病変側の顎骨に有意にTRAP陽性の破骨細胞の存在が確認され、破骨細胞周囲には吸収窩が観察された。これより、嚢胞性疾患や歯原性腫瘍の骨吸収、病変の増大に破骨細胞の誘導、活性化が関与していることが示された。破骨細胞を誘導・活性化する局所因子として、歯原性上皮細胞が産生することが知られているPTHrPと破骨細胞を直接誘導しうるRANKLタンパクの免疫染色を行った。その結果、濾胞性歯嚢胞(Follicular cyst)の裏層上皮細胞のうち、基底細胞を除く重層上皮に、歯原性角化嚢胞(Odontogenic keratocyst)では基底細胞を含め全ての上皮細胞に、エナメル上皮腫(Ameloblastoma)では腫瘍を構成する高円柱上皮にPTHrP陽性所見を認めた。RANKLはエナメル上皮腫の上皮細胞に弱い陽性を示したが、RANKL陽性細胞と破骨細胞の空間的な連続性は確認できなかった。また、RANKLはすべての病変-骨境界部の破骨細胞周囲の骨芽細胞にも陽性所見を示した。以上の結果から、歯原性上皮細胞はPTHrPタンパクを産生し、.骨芽細胞に作用して骨芽細胞のRANKL発現を促進する機構が存在する可能性が示唆された。また、臨床的見地からの報告として、本年度にあらたに改正されたWHOの組織学的分類では歯原性腫瘍に分類された石灰化歯原性嚢胞の骨吸収あるいは隣接歯牙との関係をレントゲン的に検討した報告を行った。歯原性疾患とくに歯原性のう胞と歯原性腫瘍の顎骨吸収のメカニズムを検討する基礎研究として以下の研究を行った。顎骨のう胞および顎骨腫瘍の骨-病変境界の解析。外科手術により切除された組織の解析に対して同意の得られた患者標本から、病変と顎骨境界を解析できるように、ホルマリン固定、EDTA脱灰したパラフィン切片を作成し、破骨細胞の同定をTRAP染色、歯原性上皮細胞の産生する破骨細胞誘導因子としてPTHrPおよびRANKLの免疫染色をおこなった。その結果、顎骨の病変側に有意にTRAP陽性の破骨細胞の存在が確認され、破骨細胞周囲には吸収窩が観察された。これより、のう胞性疾患や歯原性腫瘍の骨吸収、病変の増大に破骨細胞の誘導、活性化が関与していることが示唆された。破骨細胞を誘導・活性化する局所因子としてはPTHrP,G-CSF,IL-10などの因子が候補として挙げられる。そのうち、歯原性上皮細胞が産生することが知られているPTHrPと破骨細胞を直接誘導しうるRANKLタンパクの免疫染色を行った。その結果、PTHrPとRANKLは歯原性上皮細胞に弱い陽性を示した。また、RANKLは破骨細胞周囲の骨芽細胞にも陽性所見を示した。以上の知見から、(1)歯原性上皮細胞はPTHrPタンパクを産生し、骨芽細胞に作用して骨芽細胞のRANKL発現を促進する機構、(2)歯原性上皮細胞が産生するRANKLが直接破骨細胞を誘導・活性化する機構の二つが存在する可能性が示唆された。

また、RANKLはすべての病変-骨境界部の破骨細胞周囲の骨芽細胞にも陽性所見を示した。以上の結果から、歯原性上皮細胞はPTHrPタンパクを産生し、.骨芽細胞に作用して骨芽細胞のRANKL発現を促進する機構が存在する可能性が示唆された。また、臨床的見地からの報告として、本年度にあらたに改正されたWHOの組織学的分類では歯原性腫瘍に分類された石灰化歯原性嚢胞の骨吸収あるいは隣接歯牙との関係をレントゲン的に検討した報告を行った。
4倍体胚補完法による白血病原因遺伝子のon, off可能なマウスの作製と解析

4倍体胚補完法を用いて慢性骨髄性白血病(CML)の原因遺伝子であるBCR-ABLをTet-offシステムにてon, off可能なマウスを作成した。本マウスにおいて、Tet-offすると約1ヶ月後にCML様の病態が再現し、Tet-onすることでこの病態は消失した。メチル化領域の網羅的解析の結果、Tet-off 2ヶ月後の造血幹細胞分画では正常造血幹細胞分画と比較してメチル化のプロファイルが異なることが明らかとなった。これまでに各種の白血病原性遺伝子を恒常的に発現するトランスジェニックマウスや時間や臓器特異的に発現する(onできる)コンディショナルなトランスジェニックマウスは作成されてきたが、その発現をon, offできるトランスジェニックマウスはほとんど作成されていない。本研究では、4倍体胚補完法(tetraploid embryonic complementation)を用いてマウス個体内でTet-offシステムにより白血病原因遺伝子の発現をon、offできる白血病モデルマウスの作成を計画した。4倍体胚補完法で作成されるマウスは、個体は打ち込んだES細胞由来であるが、胎盤などの胎仔外組織は4Nの胚盤胞由来となる。このため目的のES細胞がgerm lineに入ったストレインを選択する必要がなく、簡単にかつ確実にトランスジェニックマウスを作成することができ、多種類のトランスジェニックマウスの作成に適している。今回、白血病原因遺伝子としては慢性骨髄性白血病の原因遺伝子である活性型チロシンキナーゼBCR-ABL、急性骨髄性白血病の原因遺伝子である転写異常をきたすMLL-AF9を選択した。これらの遺伝子をTet-offベクターに組み込み、ES細胞に導入し、Tet-on時には導入した遺伝子が発現されず、Tet-off時に発現誘導がかかるTet-offシステムが正確に稼働するESクローンを選択した。そして、これらの選択したES細胞を電気刺激によって融合させた4Nの胚盤胞に打ち込み、マウス個体の作成が終了したところである。本研究において4倍体胚補完法を用いでて慢性骨髄性白血病(CML)の原因遺伝子であるBCR-ABLをTet-offシステムにてon,off(Tetracycline服用時にはBCR-ABL off、Tetracycline非服用時にはBCR-ABL on)可能なマウスを作成した。本マウスにおいて、Tet-offすると約1ヶ月後に骨髄および末梢血において顆粒球系細胞を主体とするCML様の病態が再現された。また、Tet-offによって発症したCML様の病態は、Tet-onによってBCR-ABLをoffにすることで消失した。また、Tet-offによって発症したCML様の病態は、BCR-ABL阻害薬Imatinbの投与によってほぼ正常化し、本マウスがCMLモデルとなることが明らかとなった。Tet-offする前、Tet-offによってCMLを発症した時期、再度Tet-onにて造血が正常化した時期、それぞれの造血幹細胞分画を用いて、骨髄系腫瘍全般で明らかにされているTet2、IDH1/2、EZH2、ASXL1の遺伝子変異の有無を検討したが、すくなくともcodingregionには遺伝子変異は認められなかった。一方、これらの細胞を用いたメチル化領域の網羅的解析の結果、Tet-off 2ヶ月後の造血幹細胞分画では正常造血幹細胞分画と比較してメチル化のプロファイルが異なることが明らかとなった。再度、Tet-onによって正常造血に戻した2ヶ月時点ではメチル化プロファイルの異常は持続したが、6ヶ月時点ではほぼ正常と変わらぬメチル化プロファイルとなった。また、メチル化プロファイルが正常化するまでの間、血液細胞に軽度の異形成は認められたが、明らかな数的異常は認められなかった。これらの結果は、遺伝子変異とエピゲネティクな異常との関係を明らかにする上で、極めて有用と考えられた。
体力・体格の異なる幼児と中学生で「大きい」「重い」ものは同じか?

本研究では「大きい」「重い」「強い」という形容詞を用い、幼児から中学生までの被験者を対象に、これらの言葉の使い分けと体格の関係を調査した。なぜなら、幼児にとって大きく見える犬も、中学生にとっては小さな犬に過ぎないし、幼児からみれば「お兄さん」「お姉さん」である小学生は、中学生から見れば、小さな、弱い子どもにすぎず、体格とこれらの言葉の使い分けに関係が見いだせると考えたからである。従来、発達心理学では、小学校高学年から中学生にかけての第二次成長期に、身長が急激に伸び、自我が形成されることを示してきた。しかし、これらのことと、認知の発達とは別のことだと考えられてきた。けれども、体の大きさによって、言葉が使い分けられると考えると、急激に身長の増加する第二次成長期と認知の関連を考えることができることになり、従来の発達心理学に認知の発達を組み込むことができる。そこで本研究では、幼児(年長児)から中学2年生までの9年齢層の幼児・児童・生徒を被験者とし、身近な人たち(お父さん、お母さん、赤ちゃんなど9種類)と、動物(トラ、ハト、ウサギなど11種類)をとりあげ、写真の豊富なわかりやすい質問紙を作成し、7階段で評定してもらった。幼児は個別に面接した。その結果、確かに、年齢によって、大きい、強い、重い、という言葉には使い分けがあり、その区別は、身長という要因も関係していると考えられるが、その関係は単純でなく、身長だけでなく、カテゴリーとも関連していることが伺えた(たとえば、「中学生」のカテゴリーに入る人から見れば、小学生は小さい)。加えて、お父さんは、お母さんよりも、祖父母よりも、大きく、強く、重いと思う傾向が中2まで続いていた。これに対して、母親、祖父母が被験者の年齢とともに弱く評定されていた。このことから、これらの形容詞には、心理的な意味も含まれて語彙の意味判断が成されていることがわかった。