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社会科教育における地域素材の教材化の理論と実践に関する総合的研究

本研究は、戦後社会科教育研究・実践史上の地域素材の教材化に関わる問題を分析して、その理論的整理を行い、県内の小中学校において質的教育研究方法を用いて事例研究を行い、それらを総合して、社会科教育における地域素材の教材化の理論を構築することを試みるものである。1.社会科教育研究実践史上の代表的な若干の研究者・実践家を取り上げ、その教材開発の考え方・方法を中心に、パラダイムの概念を導入し、分析・検討し、集約した。2.アメリカにおける質的研究をめぐる文献を収集し、その論議を検討し、質的研究のパラダイムと方法論を検討し、集約した。3.社会科の地域素材の教材化の理論モデルを作成し、検討してきた。4.以上の研究をふまえて、日本の学校教育の実状に即してしかも簡便な質的研究方法のモデルを開発し、福岡県内のいくつかの小中学校を訪問し、断続的に観察と授業研究を行うとともに、質的研究を試行してきた。その結果、(1)授業には、学校全体の雰囲気や教師たちの暗黙の前提が多様に関わっていること、(2)従来は否定的にしかとらえられてこなかったいわゆる「授業の流れにそわない子どもの発言」が、子どもの「受けとめ」の具体的表現として積極的な意味を持つこと、(3)学校が計画し提供している教育の中身は、その暗黙の前提に注目して吟味していく必要があること、(4)子どもの時間の観念や言葉の世界が教師たちのそれと食い違い、予期せぬ結果を生み出していることなどが確認できた。以上のような研究を集約して報告書を作成し、今後さらに焦点化した研究を進めるための課題を整理した。本研究は、(1)戦後社会科教育研究史・実践史上の地域素材の教材化に関わる文献・資料を収集・分析して、その理論的整理を行い、(2)最近の福岡県内の地域素材の教材化の事例を調査し、そのいくつかについて質的教育研究の方法を用いて事例研究を行い、(3)それらを総合的して、社会科教育における地域素材の教材化の理論を構築することを試みるものであるが、今年度はその第1年次である。1.社会科教育研究実践史上の「教材」や「教材開発」という概念は、きわめて曖昧で多義に用いられている。若干の研究者・実践家を取り上げ、その教材開発の考え方・方法を検討したが、それらの多様な教材開発の考え方・方法を検討したが、それらの多様な教材開発の理論は、学習者の内面にどのような結果を生じるのかという観点から検討される必要がある。2.アメリカにおける質的研究をめぐる文献を収集し、その論議を検討し、質的研究の方法論を検討してきた。今後さらにこれらの研究を積み上げ、日本の学校教育の実状に即してしかも簡便な質的研究方法のモデルを開発していくことを模索している。3.福岡県内のいくつかの小中学校を訪問し、断続的に観察と授業研究を行うとともに、小学校1校、中学校1学級にはいって、集中的な観察を行い、より組織的な質的研究を試みてきた。まだ仮説段階であるが、従来充分に考慮されてこなかった「授業の流れにそわない子どもたちの発言」が、授業を考える上で重要な意味を持っていることが認められている。また、授業には、学校全体の雰囲気や教師たちの暗黙の前提が多様に関わっていることも認められている。今後、事例を重ねてこの面からも地域素材を教材にした授業の意味を考えたい。以上のような研究の経過をふまえ、今後さらに事例を積み重ねて研究の集約に向かいたい。

2.アメリカにおける質的研究をめぐる文献を収集し、その論議を検討し、質的研究のパラダイムと方法論を検討し、集約した。3.社会科の地域素材の教材化の理論モデルを作成し、検討してきた。4.以上の研究をふまえて、日本の学校教育の実伏に即してしかも簡便な質的研究方法のモデルを開発し、福岡県内のいくつかの小中学校を訪問し、断続的に観察と授業研究を行うとともに、質的研究を試行してきた。その結果、(] SY.encircled1. [)授業には、学校全体の雰囲気や教師たちの暗黙の前提が多様に関わっていること、(] SY.encircled2. [)従来は否定的にしかとらえられてこなかったいわゆる「授業の流れにそわない子どもの発言」が、子どもの「受けとめ」の具体的表現として積極的な意味を持つこと、(] SY.encircled3. [)学校が計画し提供している教育の中身は、その暗黙の前提に注目して吟味していく必要があること、(] SY.encircled4. [)子どもの時間の観念や言葉の世界が教師たちのそれと食い違い、予期せぬ結果を生み出していることなどが確認できた。以上のような研究を集約して報告書を作成し、今後さらに焦点化した研究を進めるための課題を整理した。
系外銀河水メーザー源の高速度成分についての理論的及び観測的研究

1992年に見つかったNGC4258の水メーザー高速成分は、速度が1000km/sと通常の水メーザーの高速成分より異常に大きく、更にいくつかの特殊な性質を持つが、これらの説明としての、銀河中心核を回る回転ディスクからのメーザー、または、ラマン散乱による周波数の偏移、などのモデルについて、観測的、理論的に研究を進めた。我々は、まず、プラズマ内のラマン散乱モデルの立場に立った場合、プラズマの密度や温度、あるいは、散乱前の水メーザー輻射の強度にどのような制限がつくのか、を調べた(Deguchi 1994)。この論文では、もしラマン散乱モデルが正しければ、NGC4258の水メーザー高速成分の輝線は、やや偏光しているであろう事が見出だされた。そこで我々は、アメリカ、ヘイスタック天文台の37m電波望遠鏡を使い、高速成分の偏光を測定した。2度の観測により、直線偏光度は20%以下であることが判明した(Deguchi et al.1995)。これらの結果は、メーザー雲の中で磁場による強いファラディー回転のために、偏光が消去される事を示唆する。三好等は、全米超超基線干渉計によるの高速成分位置測定の結果、高速成分は3ミリ角秒離れた位置から放射されていることを見出し(Miyoshi et al.1995)、また、アメリカのワトソンおよびワリンは、回転ディスクモデルを提唱し、速度と位置の間に回転による制限がつけられることを示したが、回転ディスクモデルでは、その運動はワープなどの複雑な運動を加えなければならず、また、青方偏移した成分の弱いことは説明できない等の欠点もあることが見出だされた。その他、天体物理に現われるメーザーの一般的な性質を調べるため、ソボレフ氏と共に、メーザーのポンプ機構(主としてメタノール)についての共同研究を行ない(Sobolev and Deguchi 1994ab)、また、インド天体物理学研究所のガンガダ-ラ氏とラマン散乱メーザーについての共同研究を行なった。系外銀河水メーザー源の高速成分についての研究を行なうに当たって、本年度は、観測面では、系外銀河水メーザー源の高速成分の直線偏光度を測定した。理論面では、高速パーソナルコンピューター及び数式処理プログラムの導入を行ない、数式演算を開始した。出口、中井、及びBarvainis(研究協力者)は、平成5年7月及び10月にアメリカのヘイスタック天文台の37m電波望遠鏡を使用し、NGC4258銀河の水メーザー高速成分の直線偏光を測定する実験を行なった。その結果、強い成分について、直線偏光度は12%以下弱いものについて30%以下という、極めて良好な直線偏光度の上限を得た。この結果は、メーザーを作り出す媒質内で、直線偏光成分の偏光方向を回転させるメカニズムが働いていると考えられ、これをプラズマ中での磁場と電子の相互作用によるファラデー回転によるものであると考えられる。このことから、プラズマ中の電子密度と磁場の強度に関する上限を導くことができた。理論面では、ラマン散乱モデルによるメーザー強度についての下限値を導くことができたこと、またランダウダンピングの効果が本質的であり、これがメーザー輝線の線幅に大きく関係していることがわかり、プラズマの電子密度に制限を加えられることがわかった。直線偏光の観測により得られたファラデー回転による磁場及び電子密度の制限条件とあわせることにより、プラズマの物理的状態を明確にすることができた。これらの結果の一部は、論文として学術雑誌に出版された。

1992年に見つかったNGC4258の水メーザー高速度成分は、速度が1000km/sと通常の水メーザーの高速成分より異常に大きく、更にいくつかの特殊な性質を持つが、これらの説明としての、銀河中心核を回る回転ディスクからのメーザー、または、ラマン散乱による周波数の偏移、などのモデルについて、観測的、理論的に研究を進めた。我々は、まず、プラズマ内のラマン散乱モデルの立場に立つた場合、プラズマの密度や温度、あるいは散乱前の水メーザー輻射の強度にどのような制限がつくのか、を調べた(Deguchi 1994)。この論文では、もしラマン散乱モデルが正しければ、NGC4258の水メーザー高速成分の輝線は、やや偏光しているであろう事が見出だされた。そこで我々は、アメリカ、ヘイスタック天文台の37m電波望遠鏡を使い、高速成分の偏光を測定した。2度の観測により、直線偏光度は20%以下であることが判明した(Deguchi et al.1995)。これらの結果は、メーザー雲の中で磁場による強いファラディー回転のために、偏光が消去される事を示唆する。三好等は、全米超超基線干渉計によるの高速成分位置測定の結果、高速成分は、3ミリ角秒離れた位置から放射されていることを見出し(Miyoshi et al.1995),また、アメリカのワトソンおよびワリンは、回転ディスクモデルを提唱し、速度と位置の間に回転による制限がつけられることを示したが、回転ディスクモデルでは、その運動はワープなどの複雑な運動を加えなければならず、また、青方偏移した成分の弱いことは説明できない等の欠点もあることが見出だされた。その他、天体物理に現われるメーザーの一般的な性質を調べるため、ソボレフ氏と共に、メーザーのポンプ機構(主としてメタノール)についての共同研究を行ない(Sobolev and Deguchi 1994ab)、また、インド天体物理学研究所のガンガダ-ラ氏とラマン散乱メーザーについての共同研究を行なった。
歯周疾患患者の矯正治療と歯周管理

矯正治療は歯周疾患の発生の予防、治療に有効な手段であるが、矯正治療が歯周組織にとって時として有害に作用することがある。本研究では、矯正治療による歯周管理効果を判定することを目的として歯列不正や咬合異常をきたした中等度以上の歯周炎罹患者を対象に、矯正治療中の歯周組織の変化を臨床的パラメ-タ-及び歯肉溝滲出液の量的、質的な変化でとらえ検索した。被検者は本学附属病院保存科を受診した2名の歯周炎罹患者を使用した。歯肉溝滲出液での質的評価として、コラゲナ-ゼ活性、酸性フォスファタ-ゼ及びハイドロキシプロリンを測定した。その結果:矯正装置装着前後におけるG.I.、P.L.I.、G.BIポケットなどの臨床的パラメ-タ-は低い値を示し大きな変化はみせなかったが、1名の患者において歯肉溝滲出液はPeriotron値で290から835と増加した。それに伴い炎症マ-カ-の酸性フォスファタ-ゼ活性も30から85K-Aunitと上昇した。さらに、初期治療終了、矯正装置装着前の潜在型、活性型コラゲナ-ゼの比(L/Att)が3.00であったものが、1.87と減少した。ハイドロキシプロリン量も、この患者では254ngより382ngと増加していた。一方、他の患者では酸性フォスファタ-ゼ活性、L/A比並びにハイドロキシプロリン量は、矯正装置装着前後で大きな変化はなくしかも、歯肉溝滲出液量も前後において差は認められなかった。このことは、歯肉溝滲出液の量的、質的変化の評価は臨床的パラメ-タ-ではとらえることのできない歯肉の炎症性変化を鋭敏に反映することを示唆する。さらに、矯正治療中の歯周管理の上からも、治療効果、予後の判定に十分に応用できるものと考えられる。
幹細胞移植による心筋再生療法-アクチン重合制御因子Fhod3を用いた新たな試み-

胎生期において、Fhod3は心臓の発生と心筋の成熟に重要であることを示した。新生仔期の心臓においても、Fhod3が心筋の成熟に必須であることを示した。一方で、成獣期の心臓では、Fhod3を後天的に欠失させても生存に影響しないことを示した。また、成獣期にFhod3を後天的に欠失させたコンディショナルノックアウトマウスでは、α1アドレナリン受容体刺激に対する応答性が高く、Fhod3が心機能調節に関与している可能性があることを示した。平成27年度はその第一段階として、Fhod3ノックアウトマウスへのFhod3強制発現の効果を視認した。Fhod3は心臓以外に脳と腎臓にも発現しているが、今回使用したノックアウトマウスは心臓、脳、腎臓すべてにおいてFhod3たんぱく質としては発現しないマウスであった。αMHCは胎生5日頃に一過性に発現するがその後は消失し、生後に再び発現するという発現パターンを持つため、心筋組織が形成される時期には十分な量のαMHCが発現していないことが、心筋形態異常の原因と予想された。そのため、今回は胎生早期(胎生7.5日頃)より心筋特異的に発現するβMHCプロモーターを使用してFhod3-/-マウスに外来性にFhod3を強制発現させ、αMHCプロモーターを使用した際と比較検討した。βMHCプロモーター下にFhod3を強制発現させたFhod3-/-マウス(Fhod3-/-; βTg+)は胎生18.5日まで生存可能であった。その心臓は、心室腔の拡大や心筋の緻密化障害は認められず、野生型マウスの心臓と同程度の発達を認めた。また、たんぱく質の過剰発現によって心筋組織の発達異常が生じる可能性もあるため、野生型マウスにFhod3を過剰発現させたβMHC-Fhod3Tg+マウスの心臓も解析したところ、野生型マウスの心臓と同様の形態であった。以上より、胎生7.5日以降にFhod3が十分量あることで心室筋の緻密化が正しく行われることが推測された。この時期は心筋線維の最小の収縮単位であるサルコメアが発達を開始する時期と一致しており、サルコメア内のアクチンフィラメントをFhod3が制御していることもあわせると、心筋サルコメアの正しい成熟が正常心筋繊維を形成するのに必要であり、それにはFhod3の制御が必要不可欠であると示唆された。当初の予定通り、第一段階として、Fhod3ノックアウトマウスへのFhod3強制発現の効果を視認する事が出来た。研究成果として、予想された結果に近いかたちで仮説が検証されつつある為。平成27年度は、第1段階としてFhod3ノックアウトマウスへのFhod3強制発現の効果を確認した。Fhod3ノックアウトマウスは胎生早期に致死(心臓死)となるが、βMHCをプロモーターとしてFhod3を強制発現することにより、胎生終期まで生存が可能であることを明らかにした。同時に、心臓の発達・成熟が正常と同程度であることも確認した。このことより、Fhod3が心筋サルコメア内でアクチンフィラメントの制御に関わっているという過去の知見を踏まえ、Fhod3は胎生期における心筋発達に重要な役割を果たしていることが示唆された。このことを受けて、平成28年度には第2段階として、正常発生した心臓において後天的に心臓特異的にFhod3をノックアウトさせたコンディショナル・ノックアウトマウスを作出して、Fhod3の心臓における役割を明らかにする実験にうつった。Cre-loxPシステムを用い、新生仔期にFhod3を心臓特異的にノックアウトさせ、心臓の形態特徴を解析した。その結果、新生仔期にFhod3をノックアウトした心臓ではサルコメア構造が失われ、個体は新生仔期に死亡した。このことより、Fhod3は胎生期における心筋発達に必須であるばかりでなく、出生後の心臓における心筋発達に重要な役割を果たしていることが示唆された。予定通りに胎生期、新生仔期における心臓でのFhod3の役割は明らかにしつつある。平成27年度に、研究計画第1段階として、コンベンショナルノックアウトマウスを作成し、Fhod3が心臓の発生・胎生期の発達の制御に不可欠であることを示した。続いて、平成28年度に、研究計画第2段階として、コンディショナルノックアウトマウスを作成し、正常発生した心臓においてもFhod3が心筋の成熟に必須であることを示した。一方で、新生仔期では必須であるFhod3が、成獣期に後天的にFhod3をノックアウトしても、生存に大きな影響を与えないことが、研究を進めていく中で明らかになり、成獣期におけるFhod3の機能解析を行うことが必要となった。平成29年度には、成獣期におけるFhod3の機能を明らかにするために、コンディショナルノックアウトマウスを新たに作成した。結果、胎生期・新生仔期にはサルコメア構造の維持にFhod3が必須であったが、成獣期ではFhod3がノックアウトされてもサルコメア構造は保持されたままであった。コンディショナルノックアウトマウスは、薬剤負荷により心機能が大きく損なわれることを示し、Fhod3が成獣期には心機能の維持に重要な役割を果たすことを明らかにした。本年度の研究内容をすでに論文発表済みである。

胎生期において、Fhod3は心臓の発生と心筋の成熟に重要であることを示した。新生仔期の心臓においても、Fhod3が心筋の成熟に必須であることを示した。一方で、成獣期の心臓では、Fhod3を後天的に欠失させても生存に影響しないことを示した。また、成獣期にFhod3を後天的に欠失させたコンディショナルノックアウトマウスでは、α1アドレナリン受容体刺激に対する応答性が高く、Fhod3が心機能調節に関与している可能性があることを示した。現在、野生型マウスとFhod3-/-; βTg+マウスおよびFhod3-/-; βTg+マウスの心筋組織の免疫染色を行っており、Fhod3の局在および他のたんぱく質との局在関係を調査中である。第2段階にひきつづき、成獣期での心臓におけるFhod3の役割を明らかにする実験を追加し、その後第3段階にうつる予定とする。心不全外科学研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額が異なった。当初の研究計画に加えて成獣期での心臓におけるFhod3の役割を明らかにする実験を追加する為、必要な物品を購入予定。
陸上生態系における炭素・窒素の循環とその相互作用

1.植物の窒素吸収と成長イタドリは,供給される窒素量が変化すると,窒素と乾物の各器官への分配率を変化させた.この変化は,純同化速度と根重あたりの窒素吸収速度を変数とするモデルによる予測と一致した.こうした物質分配の可塑性をもつ植物は,窒素供給量の変動する環境下において,可塑性の少ない植物よりも高い生長速度を維持できることがシミュレーションによって示された.2.植物群落の生産構造と窒素利用効率セイタカアワダチソウ群落における窒素の分布は,葉層上部から積算した葉面積の増加とともに指数関数的に減少した.こうした,葉層内の不均一な窒素分布は,群落の光合成量を増加させることに貢献することがシミュレーションによって示された.3.土壌有機物の分解と炭素・窒素の放出Adenylate energy chargeを指標として土壌微生物の存在形態を解析すると,その大部分は栄養細胞であり,胞子は少ないことが示された.土壌有機物を加水分解するセルラーゼとプロテアーゼについて反応速度論的解析を行うと,土壌中では酵素量よりも基質量が反応速度の制限要因となり易いことが示された.有機物の分解初期に土壌微生物のターンオーバーは活発であり,時間とともにターンオーバーは不活発になっていくことが示された.有機物分解過程での非共生的窒素固定量は少なかった.4.その他数理的に導かれた落葉性木本の最適生長スケジュールは,クワの実生の生長スケジュールとほぼ一致していた.1.植物の窒素吸収と成長イタドリは,供給される窒素量が変化すると,窒素と乾物の各器官への分配率を変化させた.この変化は,純同化速度と根重あたりの窒素吸収速度を変数とするモデルによる予測と一致した.こうした物質分配の可塑性をもつ植物は,窒素供給量の変動する環境下において,可塑性の少ない植物よりも高い生長速度を維持できることがシミュレーションによって示された.2.植物群落の生産構造と窒素利用効率セイタカアワダチソウ群落における窒素の分布は,葉層上部から積算した葉面積の増加とともに指数関数的に減少した.こうした,葉層内の不均一な窒素分布は,群落の光合成量を増加させることに貢献することがシミュレーションによって示された.3.土壌有機物の分解と炭素・窒素の放出Adenylate energy chargeを指標として土壌微生物の存在形態を解析すると,その大部分は栄養細胞であり,胞子は少ないことが示された.土壌有機物を加水分解するセルラーゼとプロテアーゼについて反応速度論的解析を行うと,土壌中では酵素量よりも基質量が反応速度の制限要因となり易いことが示された.有機物の分解初期に土壌微生物のターンオーバーは活発であり,時間とともにターンオーバーは不活発になっていくことが示された.有機物分解過程での非共生的窒素固定量は少なかった.4.その他数理的に導かれた落葉性木本の最適生長スケジュールは,クワの実生の生長スケジュールとほぼ一致していた.1.植物体のCN比にもとづいた生長モデルの応用.(1)前年度提出した生長モデル(Hirose 1986)は(【I】)乾物および窒素の各器官への分配率が植物体全体のN濃度と高い相関があること、(【II】)葉のN濃度と葉の厚さには負の相関があることにもとづいていた。本年、これに(【III】)葉の光合成活性は葉面積あたりのN濃度に依存していることを組みこみ、以前に行なったイタドリの砂耕実験のデータ(Hirose 1984)を使って、土壌の栄養環境を変えたときの生長を解析した。その結果、植物は土壌の栄養環境に応じて分配過程を可塑的に変化させることにより、幅広い環境に適応していることを示すことができた。(2)富士山の遷移初期に出現する草本植物-イタドリ・カリヤスモドキ・ノコンギクを栄養条件を変えて砂耕栽培した。データは解析中。2.植物群落の生産構造とN利用効率。荒川河川敷のセイタカアワダチソウ群落の層別刈取、および異なる葉位の葉の光合成測定とN分析の結果を解析することにより、群落内の葉N分布と群落光合成との関係をモデル化することができた。与えられたN量に対し、群落光合成を最大にする最適なNの分布があること、実際の葉Nの分布が、最適分布に近いことを示した。また、シミュレーションにより、葉層が密になるにつれ、Nの分布は下層から上層へのより大きなN濃度の勾配に対して最適化されることを示した。3.土壌有機物の分解とCNの放出。(1)ATP,AECの測定により、土壌微生物は長いターンオーバータイムをもつが、生理的に高い活性を維持していることを示した。(2)CN比を異にするリターを恒温培養し、CNの分解過程をあきらかにした。
不飽和・不均一地盤における巨視的分散長の定量的評価方法に関する研究

近年,深刻な地下水汚染が各地で発生している.このとき,地表面付近の汚染物質の挙動は,不飽和帯における移流分散現象として取り扱われるが,巨視的分散長は不均一な不飽和帯における汚染物質の挙動を解析する上でとくに重要な物性値である.しかしながら,この巨視的分散長を適切に設定する方法は確立されていない.また,不飽和帯において浸潤線が不安定となるフィンガー流が発生した場合の分散長の性質についてもほとんど解明されていない.本研究では,不飽和帯における鉛直浸透時の移流分散現象に対し,模型実験および数値シミュレーションによって巨視的分散長の性質について明らかにするとともに,定量的評価法の提案を試みた.本研究課題では,不飽和鉛直浸透時の巨視的分散長の性質の解明と定量的評価への応用を目的とし,そのための手段として,すでに申請者らによって提案されている飽和不均一地盤における巨視的分散長の定量的評価方法を,不飽和領域に拡大するための詳細な検討を計画している.平成25年度においては,まず,これまでに作成してきた浸透流解析および移流分散解析手法を発展させ,2次元場不飽和鉛直浸透場における物質輸送に関する基礎的な検討を実施した.その結果,地表面から地下水面に至る不飽和帯においては,鉛直方向の流れに対して不飽和水分特性曲線の形状およびばらつきが密接に関係し,とくに高透水性地盤においては,地盤の均一性が極めて高い場合でも流れ場が不安定となるフィンガー流が発生するため,汚染物質が地下水面に到達するまでの時間が数倍程度短くなることを明らかにした.この成果は,平成26年度中に学術雑誌への投稿を予定している.また,フィンガー流が発生しない場合においても,水分特性曲線は流れ場の形成(特に流速分布)に強く影響するため,巨視的分散長を適切に評価する際には欠かせない要因であることを明らかにした.これに加えて,室内模型実験の予備実験を実施し,ここでも明瞭なフィンガー流が再現可能であることを確認した.平成26年度は,室内実験によって物質輸送状況に関する定量的評価を試みるとともに,数値シミュレーションによる検討を継続していく予定である.本研究課題では,不飽和鉛直浸透時の巨視的分散長の性質の解明と定量的評価への応用を目的とし,そのための手段として,すでに申請者らによって提案されている飽和不均一地盤における巨視的分散長の定量的評価方法を,不飽和領域に拡大するための詳細な検討を計画している.平成26年度においては,まず,巨視的分散長に密接に関わると考えられる間隙流速の統計的性質について,不均一場の数値シミュレーションにより詳細に検討した.その結果から,不飽和浸透特性,透水性および浸透強度と,ダルシー流速および間隙流速の平均値,分散の関係について整理し,その定量的な評価を行った.この成果は,平成27年度中に学術雑誌への投稿を予定している.また,様々な粒径のガラスビーズを用いた室内模型実験を実施し,数値シミュレーション結果と比較検討した.その結果,試料の粒径が比較的小さい場合には均一場に近い流れ場が生じ,シミュレーション結果との整合性も良好であった.一方,粒径が大きい場合では,フィンガー流が発生し,局所的に流速が大きい部分が現れ,定性的には妥当な結果が得られたものの,一部シミュレーション結果と大きく異なる場合があるため,更なる検討を予定している.また,前年度に得られた2次元不飽和鉛直浸透場における物質輸送に関する基礎的な検討結果をとりまとめ,学術雑誌(土木学会論文集)にその成果が掲載されるとともに,学術講演会(地下環境水文学に関する研究集会および水工学講演会)にて研究発表を行った.本研究課題は,塩分・硝酸性窒素・重金属類等の水溶性物質による地表面を汚染源とする土壌・地下水汚染問題に対して,降雨浸透に伴う不均一地盤内の不飽和鉛直浸透過程に着目し,移流分散解析の際に必要となる巨視的分散長について,解析スケールや透水係数分布,あるいは不飽和浸透解析に用いられる各種パラメータの関係を明確にするとともに,これに基づいた不飽和帯における巨視的分散長の定量的評価方法を提案することを目的としている.平成27年度は,前年度までに得られている室内実験の結果および数値シミュレーション結果を踏まえ,おもに不飽和帯におけるフィンガー流発生時の物質輸送問題について数値シミュレーションによる検討を行った.その結果,表層部とその下部の地盤の平均的な透水性が異なり,かつ下部の透水性が大きく,保水性が小さい場合には,とくにフィンガー流が形成されやすい透水性の比率が存在する可能性があること,フィンガー流の形状は,巨視的分散長に概ね定量的に反映されること,地表面からの浸透強度が大きくなると,飽和度が上昇し,飽和浸透流に近くなるため,フィンガー流は発生しにくくなることなどを明らかにした.これらの結果は前提条件としていくつかの仮定に基づいた上での検討であるが,全体的な傾向は従来の知見と矛盾するものではなく,また,数値シミュレーションにより,不飽和浸透に関わる様々な要因と物質輸送の関係について,より定量的な議論が可能であることを示した.これに加えて,前年度までに得られている研究結果を整理し,学術論文として学術雑誌に投稿するとともに,国際会議にて研究発表を行った.本研究の目的である不飽和帯内の移流分散現象について,フィンガー流のように従来の解析手法では再現が困難であった複雑な流れ場における物質輸送問題に取り組み,巨視的分散長と他の地盤物性値の関係についても定量的な議論が可能であることを明らかにすることができた.この結果は,研究計画の立案時に想定した結果を概ね実現したものである.

本研究課題は,塩分・硝酸性窒素・重金属類等の水溶性物質による地表面を汚染源とする土壌・地下水汚染問題に対して,降雨浸透に伴う不均一地盤内の不飽和鉛直浸透過程に着目し,移流分散解析の際に必要となる巨視的分散長について,解析スケールや透水係数分布,あるいは不飽和浸透解析に用いられる各種パラメータの関係を明確にするとともに,これに基づいた不飽和帯における巨視的分散長の定量的評価方法を提案することを目的としている.平成25年度から平成27年度にかけては,数値モデルによる検討,およびガラスビーズを用いた室内模型実験を実施し,不飽和帯における巨視的分散長の性質について詳細に検討し,従来より定量的な議論が可能であることを示した.平成28年度においては,これまでに得られた研究成果の一部を公表するとともに,平成26年度に実施したガラスビーズを用いた不飽和帯における鉛直浸透時の室内模型実験と同様の実験を豊浦砂を用いて実施した.その結果,試料の粒径が小さいガラスビーズの実験結果とほぼ同様の均一場に近い流れ場が発生することを確認し,フィンガー流の発生と粒径の関係をより明確になった.また,得られた実験結果に対して,数値シミュレーションとの比較を試みたが,豊浦砂を用いた実験については,粒径の小さいガラスビーズの場合と同様に,比較的良好に整合する結果が得られた.一方,フィンガー流発生時の数値シミュレーションについては,一部フィンガー形状を十分な精度で再現するには至らなかった点があり,解析条件の見直し等の課題がやや残っているが,これまでに本研究によって得られた知見は,十分妥当なものであり,巨視的分散長の定量的評価方法としての有効性は確認されたものと考える.近年,深刻な地下水汚染が各地で発生している.このとき,地表面付近の汚染物質の挙動は,不飽和帯における移流分散現象として取り扱われるが,巨視的分散長は不均一な不飽和帯における汚染物質の挙動を解析する上でとくに重要な物性値である.しかしながら,この巨視的分散長を適切に設定する方法は確立されていない.また,不飽和帯において浸潤線が不安定となるフィンガー流が発生した場合の分散長の性質についてもほとんど解明されていない.本研究では,不飽和帯における鉛直浸透時の移流分散現象に対し,模型実験および数値シミュレーションによって巨視的分散長の性質について明らかにするとともに,定量的評価法の提案を試みた.本研究の目的である不飽和帯内の移流分散現象について,これと密接に関わる流速分布の統計的性質に着目し,不飽和浸透特性や浸透強度との関係が定量的に得られた.また,室内模型実験に関しては,一部解析結果と整合しないケースが見られたが,定性的には妥当な結果が得られている.当初計画では,平成27年度中に完結の予定であり,研究成果も概ね当初の見込みどおりの成果が得られたが,一部研究成果の取りまとめが完了していない部分があり,これらの成果発表は平成28年度中に実施する予定である.地盤水理学,地盤環境工学当初の研究計画では,平成27年度はおもにモデル断面を用いた数値実験により,様々な条件下における巨視的分散長の性質について検討することとなっているが,これまでに得られている研究成果を応用することにより,本研究の目的を達成可能と考える.本研究の目的である不飽和帯内の移流分散現象について,まずは数値シミュレーションによりフィンガー流の発生と,その影響についてある程度定量的に評価することができた.
センサスと行政情報の統合データによる人口移動分析の新たな展開可能性

本研究の諸課題は、1国勢調査の調査票情報の独自処理によるものと、2公的統計の調査票情報と行政が保有する行政情報(住民基本台帳登録情報)とのマッチングデータ(統合データ)を用いた分析からなる。本研究の採択後ただちに取り組んだ統計法第33条による基幹統計(国勢調査)利用申請の許可を受けて、平成30年度にはこれらの課題に取り組んだ結果、以下のような研究実績を得ることができた。1の国勢調査の調査票情報を用いた独自集計処理を内容とする分析課題については、国勢調査の調査票情報の独自集計については、同調査が持つ居住期間についての「出生時から居住」者の居住期間分布が属性間で異なりうることから、結果的に既存集計における居住期間分布が実際に常住する者の居住期間と異なるものとなっているか否かの確認作業を年齢別集計処理過程を追加することで行った。そのデータ処理結果からは、「出生時から居住」者の居住期間分布が明らかに属性間で異なるとの知見が得られた。これは常住人口の居住期間分布に関して既存の公的統計の結果表章方式を改善し、より直接的に分布情報を提供しうることを示唆するものであり、現在、その結果の公刊に向けての作業を行っているところである。また2に関しては、空間情報を補助情報として用いた大規模データの小地域への切り分けデータ化によるデータマッチングに関する方法論の実データへの適用作業を行った。本研究グループが独自に開発したマッチング法を約80万レコードに適用した結果、その約75%について照合が得られた。国勢調査と住民基本台帳での人口把握の特徴を考慮すれば、今回のマッチング結果は十分に分析的有効性を持つものである。現在、照合結果の精査作業中であるが、この手法適用の汎用的価値を考慮して、これについての学会報告あるいは論文による公刊を準備中である。本研究の研究計画は、公的統計(国勢調査)の1調査票情報を用いた研究と2同情報と行政情報(住基データ)とをリンクした統合データを用いた地域間人口移動に関する研究の部分とから構成される。そのため、12に関しては本研究の採択後ただちに統計法第33条に基づき2000年、2010年、2015年の国勢調査の調査票情報の利用申請を担当部署に対して行った。また、2に関しては今回マッチングを行うデータに共通する項目が性と年齢に限られる一方対象個体数が80万レコードと大規模であるため、境域を微小地域に切り分ける方法をとったため、併せて総務省統計局に対して国勢調査の基本単位区の境域データの利用申請を行った。1に関しては33条申請によって許可された国勢調査の調査票情報を用いた研究に関しては、すでに常住者の居住期間分布に関して既存研究にはない新たな知見が得られた。学会報告、学術論文の公刊、さらには統計改善提案といった形での社会還元、さらには居住期間分布情報の新たな活用法の開拓などに取り組みたい。一方、2に関しては、国勢調査の調査票情報と同調査の基本単位区の境域情報の使用許可を得て住民基本台帳のレコードを基本単位区ベースで切り分けたサブデータセットに対して性と年齢情報を用いたexact matchingの手法を適用して個体ベースでのデータマッチングを行った。目下、照合率に関する個人・世帯属性、さらには地域特性との関係について精査作業を行っているところである。なお、今回の空間情報を補助情報としたマッチング法は異種の情報源情報の横断面データリンケージの方法として本来考案したものであるが、作業の過程で特定の人口集団に対しては、固有のリンクコードを持たない異時点間の縦断面マッチングの手法ともなりうるとの知見を得た。公的統計(国勢調査)の1調査票情報を用いた研究と2同情報と行政情報(住基データ)とをリンクした統合データを用いた地域間人口移動に関する研究とから成る。1の国勢調査の調査票情報を単独使用した分析については、現在取り纏め中の居住期間分布に関する独自集計結果に基づく分析結果を踏まえ、「出生時からの居住者」の居住期間を各居住期間に再配分したことで得られる「居住期間分布」の移動分析面での活用可能性について、研究協力者である自治体側での政策課題などとも関連づけて研究の展開を図っていきたい。2の公的統計の調査票情報と行政情報の統合データを用いた研究については、2018年度が統計法第33条その他に基づく統計・境域データの利用申請作業の関係もあり、データのマッチング作業が中心となった。ただ、マッチング作業の中で本研究グループが準備していたマッチングの方法論の妥当性が確認できたとともに、マッチング結果として得られた統合データが持つ固有のデータ特性といった形で、データ論それ自体としても有意義でしかも統合データの利用の方向に関しても有益な示唆を得ることができた。今回のマッチング結果は統合データ論という研究の新たな展開方向が一つ考えられる。今回のマッチング作業により十分に分析的価値を持つ統合データが得られたことから、本研究の本来的に課題としてきた移動分析に本格的に着手したい。さらに本研究申請時には想定していなかったことであるが、今回適用した空間情報を補助情報として用いたデータマッチング法が、特定の人口集団については異時点間の縦断面リンケージの手法としても適用可能であるとも追加的な知見が得られた。それを受けて目下申請中の第33条の追加利用の許可が得られ次第、統合データのパネル的結果利用などにも研究を拡張することを計画している。

本研究の採択後ただちに取り組んだ統計法第33条による基幹統計(国勢調査)利用申請の許可を受けて、平成30年度にはこれらの課題に取り組んだ結果、以下のような研究実績を得ることができた。1の国勢調査の調査票情報を用いた独自集計処理を内容とする分析課題については、国勢調査の調査票情報の独自集計については、同調査が持つ居住期間についての「出生時から居住」者の居住期間分布が属性間で異なりうることから、結果的に既存集計における居住期間分布が実際に常住する者の居住期間と異なるものとなっているか否かの確認作業を年齢別集計処理過程を追加することで行った。そのデータ処理結果からは、「出生時から居住」者の居住期間分布が明らかに属性間で異なるとの知見が得られた。これは常住人口の居住期間分布に関して既存の公的統計の結果表章方式を改善し、より直接的に分布情報を提供しうることを示唆するものであり、現在、その結果の公刊に向けての作業を行っているところである。また2に関しては、空間情報を補助情報として用いた大規模データの小地域への切り分けデータ化によるデータマッチングに関する方法論の実データへの適用作業を行った。本研究グループが独自に開発したマッチング法を約80万レコードに適用した結果、その約75%について照合が得られた。国勢調査と住民基本台帳での人口把握の特徴を考慮すれば、今回のマッチング結果は十分に分析的有効性を持つものである。現在、照合結果の精査作業中であるが、この手法適用の汎用的価値を考慮して、これについての学会報告あるいは論文による公刊を準備中である。本研究の研究計画は、公的統計(国勢調査)の1調査票情報を用いた研究と2同情報と行政情報(住基データ)とをリンクした統合データを用いた地域間人口移動に関する研究の部分とから構成される。そのため、12に関しては本研究の採択後ただちに統計法第33条に基づき2000年、2010年、2015年の国勢調査の調査票情報の利用申請を担当部署に対して行った。また、2に関しては今回マッチングを行うデータに共通する項目が性と年齢に限られる一方対象個体数が80万レコードと大規模であるため、境域を微小地域に切り分ける方法をとったため、併せて総務省統計局に対して国勢調査の基本単位区の境域データの利用申請を行った。1に関しては33条申請によって許可された国勢調査の調査票情報を用いた研究に関しては、すでに常住者の居住期間分布に関して既存研究にはない新たな知見が得られた。学会報告、学術論文の公刊、さらには統計改善提案といった形での社会還元、さらには居住期間分布情報の新たな活用法の開拓などに取り組みたい。一方、2に関しては、国勢調査の調査票情報と同調査の基本単位区の境域情報の使用許可を得て住民基本台帳のレコードを基本単位区ベースで切り分けたサブデータセットに対して性と年齢情報を用いたexact matchingの手法を適用して個体ベースでのデータマッチングを行った。目下、照合率に関する個人・世帯属性、さらには地域特性との関係について精査作業を行っているところである。
貴金属微粒子の油-水系での分配に関する基礎的研究

本研究において、貴金属微粒子、特に自動車廃触媒中に含有する貴金属を対象とし、油-水系の分離法である液-液抽出法を適用した場合、貴金属特に含白金微粒子を担体から分離回収する基礎試験を試みた。まず、界面活性剤無添加の系で油を種々変化させて液-液抽出試験を行った結果、ケロシンやイソオクタンなど官能基を有さない油を用いることにより、浮上回収産物中の白金品位を著しく増大させることができた。一方、ケトン類、エーテル類など官能基を有する有機溶媒を油粗として用いた液-液油出試験では、貴金属微粒子の濃縮は殆ど認められなかった。また、これらの系で水相pHの影響を検討したところ、中性pH領域で貴金属品位、回収率ともに最大であった。次いで、イソオクタンを油相として用いた液-液抽出において、各種添加剤の影響について検討した。その結果、界面活性剤としてアミルザンセ-トを最滴濃度で使用すると白金品位、回収率ともに著しく向上されることが確かめられた。また、分散剤としてヘキサメタリン酸ナトリウムを単独使用してもさほど効果は認められなかったが、上記2種試薬を併用すると品位の増加が認められた。最後に、予備処理として粉砕により単体分離度を上げること目的に、廃触媒試料の粒度の影響を検討した。その結果、試料粒度が小さくなると白金回収率は増加するが、白金品位は低下する傾向を示した。このことから、試料粒子が細かくなるほど、ヘテロ凝集により担体粒子、貴金属粒子ともに油相中に移行しやすくなることを考察した。
グローバル時代の異文化間コミュニケーション力育成のための東アジア共同研究体制構築

2018年度は、4年間の研究期間の初年度であった。初年度研究においては目標を2つ設定し、ほぼ計画通りに遂行することが出来た。一つめは、ソウル教育大学校と北京師範大学珠海分校を訪問し、異文化間コミュニケーション力育成のための国際研究の打ち合わせを行ったことである。ソウル教育大学校には、2018年10月及び2019年3月に2回訪問し、2名の研究者と本研究の方向性・内容について協議し、2019年9月には新潟大学にて共同研究交流の場を設けることにした。また、同附属小学校にて社会科の授業を参観した。2019年3月には、北京師範大学珠海分校、同南墺実験学校を訪問し、研究者と研究打ち合わせをすると同時に、実験学校では日本の教育動向についてのミニ講義を行った。そして、2019年9月に新潟大学にて共同研究を行うことについて協議した。日本・韓国・中国の国際共同研究を立ち上げるという1年目の目標を達成するとともに、2019年度に新潟大学で共同研究交流を開催するという計画を立てることが出来た。二つめは、異文化間コミュニケーション力育成のための地域研究組織を立ち上げることである。小中高での出前授業を通して学生の国際理解教育のためのファシリテーション力育成の会に参加し、学生・研究者との共同の活動取り組んだ。この活動には、2019年度以降も参加、本活動に共同して取り組む予定である。もう一つ、当初の研究目標を超えて、取り組んだ活動がある。2018年11月には、大学院の授業において、北京師範大学珠海分校恵州実験学校での小学校5年生の英語授業をライブ中継・授業参観し、中国の小学校教員と日本の大学院生との国際授業検討・交流会を実施し、大学院生の異文化コミュニケーション力育成の実践に取り組んだ。以上のように、研究初年度の研究活動においては、当初の目標を十分に達成することができた。1.ソウル教育大学校及び北京師範大学珠海分校の研究者との間で、異文化間コミュニケーション力育成の共同研究を立ち上げたこと。2.地域の国際理解のための大学生のファシリテーション力育成の活動に参加したこと。3.北京師範大学珠海分校南墺実学校で日本の教育動向についてのミニ講義を行い、異文化間コミュニケーションの実践に取り組んだこと。4.大学院授業で、北京師範大学珠海分校恵州実験学校との交際授業参観と授業検討会を実施したこと。以上の取り組み内容は、当初計画で設定した目標以上の実績である。2018年度の成果を受けて、2019年度には以下の内容に取り組む。1.新潟大学で、ソウル教育大学校及び北京師範大学珠海分校の研究者が「異文化間コミュニケーション力」育成をテーマとする共同研究を開催する。2.新潟大学の大学生・大学院生も交えて、東アジアの異文化間コミュニケーション力育成についての国際教育・研究交流研究を実施し、授業開発等についての検討を行う。3.北京師範大学珠海分校附属実験学校の「社会」に関する国際遠隔授業を、新潟大学にてライブで公開し、授業交流・授業検討を実施する。4.地域の学校での国際理解のための大学生のファシリテーション力育成の活動に参加し、その活動や教材の有効性について検討する。

4.大学院授業で、北京師範大学珠海分校恵州実験学校との交際授業参観と授業検討会を実施したこと。以上の取り組み内容は、当初計画で設定した目標以上の実績である。2018年度の成果を受けて、2019年度には以下の内容に取り組む。1.新潟大学で、ソウル教育大学校及び北京師範大学珠海分校の研究者が「異文化間コミュニケーション力」育成をテーマとする共同研究を開催する。2.新潟大学の大学生・大学院生も交えて、東アジアの異文化間コミュニケーション力育成についての国際教育・研究交流研究を実施し、授業開発等についての検討を行う。3.北京師範大学珠海分校附属実験学校の「社会」に関する国際遠隔授業を、新潟大学にてライブで公開し、授業交流・授業検討を実施する。4.地域の学校での国際理解のための大学生のファシリテーション力育成の活動に参加し、その活動や教材の有効性について検討する。
金融商品会計基準と会計基準の国際的調和化に関する比較制度分析的研究

金融商品の認識・測定をめぐってどのような問題が生じ、当該各問題についてどのような議論が展開されてきたのかを、米国財務会計基準審議会(FASB)、国際会計基準委rJ会(IASC)、大蔵省企業会計審議会の公式刊行物、とりわけ会計基準(公開草案)を素材としながら検討し、金融商品の会計基準の設定方向とその問題点を明らかにした。金融商品の測定については、保有目的によって測定属性を変える混合アプローチが採用されている。混合アプローチのもとでは、保有目的の変更によって、測定の結果が変わることになる。そのため従来、混合アプローチは「経営者の意図にもとづく会計」として、多くの論者によって批判されてきた。米国基準および国際基準は、こうした問題点を含む会計処理を、あえて基準化したものである。同種の問題点が日本基準にも観察される。ヘッジ会計においては、とくに公正価値ヘッジ会計に問題点が見出される。すなわち、(1)「ヘッジされていないリスク」に起因する公正価値変動も含めてヘッジ対象の損益として認識するか、(2)「ヘッジされているリスク」に起因する公正価値変動のみをヘッジ対象の損益として認識するかという問題が、これである。(1)は、ヘッジ対象の公正価値測定に焦点を当てた会計処理であり、(2)は、ヘッジの実態認識に焦点を当てた会計処理である。米国基準は、(2)の会計処理を基準化したものである。国際県準は、(1)の会計処理を基準化したものである。日本基準は、公正価値ヘッジの会計を代替処理として認めているにすぎず、どちらの会計処理を基準化したものか不明である。本研究を通じて明らかになった金融商品の会計基準の設定方向とその問題点は、以上の通りである。
シロイヌナズナH^+-PPase遺伝子の発現制御機構と存在意義

前年までのレポーター遺伝子を用いた研究により、シロイヌナズナ液胞型H^+-PPase遺伝子(AVP1)のプロモーター領域を短くすると、花粉でのみ発現を誘導することを発見し、その花粉特異的発現に関与する領域を38塩基対の範囲内にまで同定した。さらにこの38塩基対の領域をバイト(釣り餌)にして酵母ワンハイブリッド法により、この領域に結合するであろう転写因子の同定を試みた結果、3つの転写因子を同定した。これらはいずれも花粉での遺伝子発現制御とは無関係であることがわかったが、これらのうちの2つはお互いにアミノ酸レベルで45%の相同性を持つ新規分子であり、維管束植物(と一部のコケ植物)特異的に分布し、また、ジンクフィンガーモチーフを形成し得る配列を含んでいたためAtVOZ1,2(Vascular plant specific One Zinc finger protein)と命名した。AtVOZ1,2は植物特異的転写因子ファミリーであるNACファミリーと若干の相同性を持つ他には既知のタンパク質とまったく相同性が見出されなかったが、ゲルシフト解析等の結果からGCGTNx7ACGCというInverted repeatを含む配列を特異的に認識してDNAに結合し、植物において転写因子として機能していることがわかった。また、そのキレーター感受性等からAtVOZ1,2は確かにジンクフィンガーを持つことがわかったが、DNAへの結合にはそれだけでは不十分で、あとに続く保存された塩基性領域(NACドメインと若干の相同性を持つ)も必要であった。さらにAtVOZ1,2は二量体化してDNAに結合することを明らかにしたが、この二量体化はジンクフィンガーの後に続く塩基性領域が担っていることがわかった。つまりAtVOZ1,2は塩基性領域で二量体化してジンクフィンガーによりDNAを認識する新しいタイプのDNA結合モチーフ(VOZドメインと命名した)を持つことがわかった。また、これらVOZタンパクの機能を探るべくその発現領域を調べた結果、AtVOZ1は篩部特異的に発現していることがわかったが、そのESTは維管束植物のみならず一部のコケ植物(蘇類)でも発見された。蘇類は篩部によく似た組織を持っていることから、VOZ遺伝子は陸上植物が篩部を獲得するにあたって誕生したとも考えられ、篩部の形成、維持という維管束植物の根幹に関わる重要な役割を果たす転写因子ではないかと推察された。このように本研究の成果はDNAと転写因子の結合様式に新たな1ページを書き加えるばかりか、維管束植物の機能形成研究に新たな役者の存在を提示するものである。
線虫の環境記憶と行動の可塑性を制御する分子神経基盤の解明

本研究は、線虫の塩濃度記憶に基づく行動調節機構を分子・神経レベルで明らかにしようとするものである。これまでの研究により、塩を受容する感覚神経とその直下の複数の介在神経(AIA、AIB、AIY)について経験依存的な神経応答の観察を行った。そこで本年度はまず、さらに下流の介在神経について、塩濃度変化に対する神経応答の観察を行った。その結果、AIZ介在神経において、経験塩濃度依存的な神経応答を見出した。その応答パターンはこれまでに観察されたAIB介在神経の応答と一致し、AIY介在神経の応答とは逆方向であった。そのためAIY神経から抑制性のシナプス入力を受け、AIB神経には興奮性シナプス出力をしていると考えられる。続いて経験塩濃度に依存した各神経の応答と、線虫の行動とを直接的に観察する実験を行った。この実験では2cm四方のPDMS製微小流路を用い、内部を自由に動く線虫を追跡して各時刻での速度を求めると同時に、蛍光画像を撮影することでその時点での神経の細胞内カルシウム濃度の変化(相対量)を求めた。その結果、塩濃度変化刺激に対し、線虫の行動は刺激よりも高い塩濃度で飼われたか低い塩濃度で飼われたかによって逆転した。これに対し、塩を受容する感覚神経ASERの応答は経験塩濃度依存的に逆転せず、感覚入力に相関した応答を示した。一方でAIB介在神経とその下流のRIM介在/運動神経では経験塩濃度依存的にその応答が逆転し、行動と相関する応答を示した。そのため、ASER-AIB-RIMという神経回路を通じて線虫の経験塩濃度依存的な行動が制御されていることが示唆され、また感覚神経-介在神経間において感覚入力の情報が行動出力の情報へと変換されていることが考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、主に以下の内容の研究を行った。・感覚神経ASERの応答の解析これまでの研究結果から、線虫が飼育された塩濃度に応じて、感覚神経ASERの応答が変化していることが明らかになった。すなわち、線虫の塩濃度記憶の機構を明らかにするにはASER神経の応答をより詳しく調べる必要がある。まず、ASER神経の細胞内カルシウム濃度が経験塩濃度に応じて変化しているか調べるため、FRETタイプのカルシウムインジケーターであるYellow Cameleonを用いてカルシウムイメージングを行った。その結果、ASER神経の細胞内Ca2+濃度は経験塩濃度に応じて変化していることを示す結果が得られた。また、ASER神経は塩濃度の低下に対して興奮する神経とされていたが、線虫の塩走性行動はASER神経のみからの入力で行うことができ、そのため塩濃度の上昇時にも何らかの働きをしていると考えられる。そこで、そこで塩濃度の上昇に対するASERの応答を観察した結果、塩濃度の上昇時にはASERの細胞内Ca2+濃度が低下し、その応答は飼育時の塩濃度に応じて変化することが示唆された。・トラッキングイメージング線虫の神経応答と行動とを直接的に関連付けるため、自由に動いている線虫の動きと神経応答の撮影を同時に行えるシステムを用いる事にした。現時点では、システムの調整及び感覚神経ASERの応答を確認することができた。・細胞除去株の作成と解析経験塩濃度依存的な走性に関与していると考えられる介在神経について、行動への寄与を明らかにするため、カスパーゼを発現させることで細胞を除去した株を作成した。これらを用いて行動解析を行った結果、各介在神経は行動の要素に寄与しているものの、その働きには冗長性があることが示唆された。本研究は、線虫が餌と共に経験した塩濃度を記憶して行動を変化させる仕組みを、分子及び神経レベルで明らかにすることを目的としている。本年度は、大きく分けて1トラッキングイメージング、2介在神経・運動神経の応答観察、3神経間の情報伝達の可視化について実験を行った。トラッキングイメージングについては、昨年度導入したシステムを改良し、より正確に線虫を追跡することを可能にした。その後改良されたシステムを用い、塩濃度変化に対する神経応答と行動の変化とを同時に測定した。その結果、過去に経験した塩濃度(条件付け塩濃度)に応じて、刺激を与えた際の線虫の行動が逆転することが分かった。これらの結果は線虫が条件付け時の塩濃度に向かう機構を説明していると考えられる。介在神経・運動神経の応答観察については、これまで観察してきた感覚神経や1次介在神経の下流に位置する介在神経AIZや介在/運動神経RIC/RIMの神経応答を観察することを試みた。介在神経AIZについては、神経突起の部位において応答が観察された。応答のパターンとしては条件付け時の塩濃度に応じて塩濃度変化刺激に対する応答が変化する傾向が見られ、AIB神経に近い応答が観察された。一方でRIC/RIM神経については、線虫の動きを固定する方法では応答を観察できなかったため、上述のトラッキングイメージングシステムを用い、行動中の線虫における神経応答を観察することにした。その結果、神経突起の部位において応答が観察された。現在はより詳細な解析を行っている。神経間の情報伝達の可視化については、既存の株ではシナプス放出のインジケーターであるpHluorinの発現量が少なく、S/N比があまり良くなかったため、現在この点を改善した株の作製を行っており、その後条件付け塩濃度に応じてシナプス小胞の放出が変化するかどうかを調べる予定である。