hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
繰り返し荷重下に溶接欠陥から成長する延性及び脆性亀裂の数値シュミレーション

兵庫県南部地震による被害で明らかになったように、鉄骨建築物の溶接接合部に不可避的に存在する溶接欠陥から延性亀裂が進展し、その先端から脆性破壊が発生する恐れがある。溶接欠陥が接合部の強度に及ぼす影響を定量的に評価する手法を開発し、これを基に鉄骨の品質管理基準を策定することが本研究の最終目標である。欠陥が最も発生し易い梁フランジ端部溶接の始終端に、スラグ巻込み、融合不良を想定した部分溶込み溶接、疲労亀裂などの人工欠陥を設け、かつ、材質、試験温度を変化させて、これらの溶接接合部の実験を行った。実験で観察された脆性破壊を数値的に再現するために詳細な非線形有限要素解析を行った。脆性破壊の発生を予測するために、次の考え方に基づく改良FAD(破壊評価線図)の手法を用いた。欠陥の評価として用いる弾塑性のJ_cとしては、規格化された材料試験方法に従ったコンパクトテンション試験(CT試験)法で計測されたものを用いた。これらの試験片の亀裂の先端は強い塑性拘束を受けている。他方、柱梁接合部に存在する溶接欠陥の多くは表面欠陥であり、かつ、脆性破壊を生じる時点では、溶接欠陥の周辺部は広い範囲で降伏している。従って、溶接欠陥の切欠き先端部に存在する塑性拘束は遥かに弱い。そこで、塑性拘束の弱い欠陥のJ_c抵抗値(見かけのJ_c)は、CT試験片で計測されるJ_cを確率論の手法を用いて割り増したものとする必要がある。このような見かけのJ_cを用いることにより脆性破壊の発生を精度良く予測することができた。この数値破壊力学の手法によれば、数値解析のみで種々の欠陥や接合部の脆性破壊を再現できるので、溶接欠陥の許容基準を策定することが容易となった。さらに、部分溶込み溶接した接合部では、不溶接部分から母材表面にまで拡がるせん断滑り帯が形成されるために塑性拘束が小さくなり、最大主応力が小さくなるために脆性破壊が発生し難くなることが確かめられた。鉄骨建築でしばしば用いられる強軸曲げを受けるH形鋼柱とH形鋼梁からなる柱梁接合部を主な対象として、溶接欠陥が接合部の強度に及ぼす影響を定量的に評価する手法を開発し、これを基に鉄骨の品質管理基準を策定することが本研究の最終目標である。欠陥が最も発生し易い梁フランジ端部溶接の始終端に様ざまな人工欠陥を挿入して、これらの溶接接合部の実験と実験を再現する非線形有限要素数値解析を行っている。実験方法は、先ず柱梁接合部を想定して、柱フランジと梁フランジを完全溶込み溶接する。溶接後、モデルを対称軸線上で半裁し、それぞれめモデルから供試体を2個づつ製作する。載荷は片持ち梁に曲げ荷重を加える方法により、地震時に梁フランジが繰り返し引張・圧縮を受ける荷重条件を再現できるようにした。曲げ載荷とする理由は、試験器の容量が小さくてすむばかりでなく、引張載荷に比べて塑性拘束が大きいので、エンドタブ(溶接の始終端)周辺の引張亀裂が、引張載荷の場合より全体の塑性変形が小さいときから発生し易いと考えられることである。すなわち、実物よりやや厳しい条件で実験することにより、鋼材の靭性と破壊の発生との関係を把握し易くすることができる。溶接の始終端にスラグ巻込み、不完全溶込み、疲労亀裂などの人工欠陥を設け、かつ、材質、試験温度を変化させた。数値モデルは、実験による荷重変形関係を忠実に再現できることが分かった。数値解析および実大実験の結果、溶接止端部に板厚を貫通する欠陥を有する場合には、亀裂の底の応力は強い3軸応力度をうけ、容易に脆性破壊が発生するが、表面亀裂の場合には3軸応力度が弱く、延性亀裂が安定成長することが分かった。また、内部欠陥が存在しても、十分な断面を確保して、応力を小さく押さえれば、脆性破壊を避けることができることが分かった。

このような見かけのJ_cを用いることにより脆性破壊の発生を精度良く予測することができた。この数値破壊力学の手法によれば、数値解析のみで種々の欠陥や接合部の脆性破壊を再現できるので、溶接欠陥の許容基準を策定することが容易となった。さらに、部分溶込み溶接した接合部では、不溶接部分から母材表面にまで拡がるせん断滑り帯が形成されるために塑性拘束が小さくなり、最大主応力が小さくなるために脆性破壊が発生し難くなることが確かめられた。
循環応答と筋組織酸素動態からみた上肢ワークキャパシティの評価指標

本研究は、運動強度に対する循環及び筋組織酸素動態の応答から成人の上肢ワークキャパシティの評価に適した生理学的指標を明らかにすることを目的としている。はじめに20歳代女性16名(平均年齢21.6±1.1歳)に仰臥位で静的掌握運動を行わせ、負荷漸増に伴う血圧、上腕動脈血流量(超音波ドップラー法)及び前腕屈筋群の組織酸素飽和度(近赤外分光法)を測定した。血圧は、平均9.8±0.5kg、相対値では30.7±1.9(24.0-46.1)%MVCの負荷から急上昇した。運動中の上腕動脈血流量と負荷リリース後に見られる顕著な血流増加との関係をみると、運動中の血流量が需要の30%以下に抑制されると、血圧が上昇し始めることがわかった。また、前腕屈筋群の脱酸素化ヘモグロビンは36.1±2.1%MVC負荷から急上昇した。そして、両パラメータの間にはr=0.517(p<0.05)の有意な相関関係が認められた。したがって、血圧の急上昇負荷は血液供給と需要の不均衡に伴う代謝性の変移点を強く反映した指標であることが明らかになった。さらに、exhaustionに到った負荷(最高負荷)が高いほど血圧変移点の負荷も高く,血圧変移点負荷が筋ワークキャパシティを示す指標となり得ることが示された。次にこの方法を用いて35-58歳の健康な女性32名の血圧急上昇負荷を測定したところ、50歳代(N=11名)は9.8±1.0kgであり、30歳代(10.7±1.1kg, N=9),40歳代(10.5±1.1kg, N=12)に比べて低い値を示した。一方、筋厚(超音波B-モード法)との間には有意な相関関係は得られず、この方法で測定された上肢ワークキャパシティは筋量に依存するわけではないことが示された。以上の結果から、血圧急上昇は筋の持久的能力を評価する指標として有用であることが明らかになった。本研究は、血圧、局所血流量等の循環指標及び筋の代謝を反映する筋組織酸素飽和度の変化と強度との関係が変移する負荷強度を調べて、指標相互間の関係を明らかにし、それらの指標に対する加齢の影響と筋量の変化を調べることによって、高齢者を含む成人の上肢ワークキャパシティの評価に適した生理学的指標を明らかにすることを目的としている。本年度は20歳代女性16名(平均年齢21.6±1.1歳)に静的掌握運動を行わせ、負荷の漸増に伴う血圧、上腕動脈血流量(超音波ドップラー法)及び前腕屈筋群の組織酸素飽和度(近赤外分光法)を測定して、各パラメータの変移点の相互関係を検討した。また、超音波Bモード法を用いて前腕部の筋厚を計測した。仰臥位で30秒の静的掌握運動を、30秒間の休息を挟んで繰り返し、exhaustionに到らせた。Exhaustion時の負荷は17.4±0.7kgであり、最大筋力(MVC=32.8±1.5kg)の54.0±2.4%に相当していた。

血圧は、平均9.8±0.5kg、相対値では30.7±1.9(24.0-46.1)%MVCの負荷から急上昇した。運動中の上腕動脈血流量は、負荷が増加しても顕著な変化を示さなかったが、運動終了直後の血流量は負荷と共に増加した。また、前腕屈筋群の脱酸素化ヘモグロビンは36.1±2.1%MVC負荷から急上昇し,この負荷から脱酸素化が急亢進することが示された。そして、両パラメータの間にはr=0.517(p<0.05)の有意な相関関係が認められた。したがって、血圧の急上昇負荷は血液供給と需要の不均衡に伴う代謝性の変移点を強く反映した指標であることが明らかになった。さらに、exhaustionに到った負荷(最高負荷)が高いほど血圧変移点の負荷も高く,血圧変移点負荷が筋ワークキャパシティを示す指標となり得ることが示された。本研究は、最大負荷を用いることなく、高齢者を含む成人の上肢ワークキャパシティを評価する生理的指標を明らかにすることを目的としている。平成12年度の研究結果から、負荷漸増による静的掌握運動時に血圧が急上昇する負荷は、近赤外線分光法で得られた組織酸素動態の変移点負荷や最大作業量と密接な関係にあり、筋の有酸素性作業能を示す指標になりうることが明らかになった。本年度は、このプロトコールを中年女性に実施して、漸増負荷時の血圧応答から血圧急上昇負荷を決定することが可能であるか否かを検討すると共に、加齢に伴う上肢ワークキャパシティの変化を明らかにしようとした。対象は、健康な女性32名(35-58歳)であり、静的掌握運動を行わせ、負荷の漸増に伴う血圧、上腕動脈血流量(超音波ドップラー法)と安静状態での前腕屈筋群(超音波Bモード法)の筋厚を測定した。負荷テストは、血圧急上昇が確認された時点で中止したが、すべての被験者に実施できた。その結果、50歳代(N=11名)は9.8±1.0kgであり、30歳代(10.7±1.1kg, N=9),40歳代(10.5±1.1kg, N=12)に比べて低い値を示した。しかし、有意な低下ではなかった。すでに報告されている50-70歳女性の値は60歳代から有意に低下したので、血圧応答からみた前腕筋群のワークキャパシティは、50歳代までは維持され、それ以後低下すると考えられる。運動中の上腕動脈血流量と負荷リリース後に見られる顕著な血流増加との関係からみると、運動中の血流量が需要の30%以下に抑制されると、血圧が上昇し始めることがわかった。一方、筋厚との間には有意な相関関係が得られず、この方法で測定された上肢ワークキャパシティは筋量に依存するわけではないことが示された。以上の結果から、血圧急上昇は筋の持久的能力を評価する指標として有用であることが明らかになった。
モルビリウイルスの自然界での生態とエマージングウイルス出現の可能性

各種動物でのモルビリウイルスでの感染を血清疫学的に解析するために、モノクローナル抗体を競合抗体とした競合ELISAの開発を試みた。牛疫ウイルスL株(RPV-L)に対する21例のモノクローナル抗体を用いて検討した結果、応用できる抗体は見いだせなかった。このことは、1つのエビトープに対する免疫応答で多様性のあるウイルスによる感染の有無を測定することの難しさを示唆する結果であった。そこで、モルビリウイルスの構成蛋白質のうち、量的に多く、免疫誘導能が比較的高く、保存領域と非保存領域が明瞭であることが明らかとなっているN蛋白質に注目し、検討を進めた。RPVのN蛋白質全長発現蛋白質rNPとその末端変異領域発現蛋白質rNPtailをを免役して作製した抗体のモルビリウイルスに対する反応性から、rNPはモルビリウイルスに共通の、rNPtailはRPVに特異的な抗原性を持つことが明らかとなった。しかし、得られた抗体を用いて競合ELISAの開発を試みたところ中和試験に比べ感度が低い結果となった。そこで、rNP及びrNPtailを抗原とし、ELISA(rNP/ELISA及びrNPtail/ELISA)の開発をし、モルビリウイルスに感染した各種血清を用いて、その有用性を検討した。その結果、rNP/ELISAはモルビリウイルス感染抗体を、rNPtail/ELISAはRPV幹線抗体を特異的に検出できる系であることが明らかとなった。以上の方法を用いて、モルビリウイルス感染について情報がないネコ126検体について、rNP/ELISAを行ったところ、13例が陽性を示した。そのうち2例がCDVに対してのみ中和試験で陽性を示した。rNPtail/ELISAでは、非特異反応と考えられる1例を除いてすべて陰性を示した。この結果は、将来ネコにおいてCDV感染症が起こる可能性を示唆するものであった。これまでに確立された牛疫ウイルスL株(RPV-L)に対する21例のモノクローナル抗体(MAb)を競合用抗体とし、不活化RPV-Lで免疫されたマウス血清及び同株感染ウサギ血清を用いて競合ELISAの検討を行った。免疫マウス血清において、ウイルスの内部を構成するNPあるいはP蛋白質に対する11例のMAbののうち10例で強い競合を示したのに対し、スパイクを構成するH蛋白質を認識し、中和活性を有する10例のMAbではほとんど競合を示さなかった。一方、感染血清において、逆に内部蛋白質に対するMAbではほとんど競合を示さず、H蛋白質の抗原部位(III&IV)に対する2つのMAbで強い競合が認められた。このことから、免疫血清と感染血清では、それぞれ異なるエピトープに対する抗体が上昇しており、また各エピトープにより抗体産生誘導に差があることが示唆された。今回の研究目的がモルビリウイルスの自然感染の調査にあることから、他のウイルスについての競合ELISAを確立するためには、それぞれの感染血清を用いて本法の検討を進める必要性が明らかとなった。一方、感染時に強い免疫誘導能を持つと考えられるH蛋白質の抗原部位(III&IV)を同MAbに対するエスケープミュータントの遺伝子解析から決定し、データベース上の他のモルビリウイルスの配列と比較解析した。その結果、これらのエピトープは548から592番目のアミノ酸に位置しており、これは牛疫ウイルス内で比較的保存されているが、他のモルビリウイルスとの間では保存性の低い領域であった。このことから、この抗原部位に対するMAbが牛疫ウイルス感染を示す競合ELISAの競合用抗体として有用である可能性が示唆された。

前年度の結果から牛疫ウイルス(RPV)感染の有無を測定する方法として候補に挙がった同ウイルスL株(RPV-L)のH蛋白質に対するモノクローナル抗体(H-MAb)を競合抗体とした競合ELISAがRPV感染の指標として有用かどうかの検討を行った。5頭のウサギにRPV-Lを感染免疫し、免疫前及び免疫4週後に採取した血清を用いて、中和試験及び競合ELISAによりそれぞれの抗体価を測定した。いずれの方法においても、免疫前の血清は抗体陰性であった。中和抗体価は3頭が320倍、2頭が160倍であった。一方、前年度の結果から強い免疫誘導能をもつと考えられる抗原部位(III & IV)に対するH-MAbを用いた競合ELISAでは、2頭が128倍以上、1頭が32倍、2頭が16倍、1頭が8倍となり、同抗体価は個体差が有ることが示された。他の12のH-MAbを競合抗体として、同様な測定を行ったが、中和抗体価と相関する競合ELISA価が得られるような系は見いだせなかった。このことは、同じ株の感染であっても個体により多様な免疫反応が起きており、1つのエピトープに対する免疫応答で多様性のあるウイルスによる感染の有無を測定することの難しさを示唆する結果であった。そこで、モルビリウイルスの構成蛋白質のうち、量的に多く、免疫誘導能が比較的高く、保存領域と非保存領域が明瞭であることが明らかとなっているN蛋白質に注目し、競合ELISAに対する槍討を開始した。まず、保存領域であるアミノ酸223から378番目までの蛋白質をグルタチオンSトランスフェラーゼとの融合蛋白質として大腸菌内で発現させ精製に成功した。現在、RPV、イヌジステンパーウイルス及び麻疹ウイルスの各タイプの非保存領域蛋白質の発現精製を試みている。今後、この発現蛋白質を用いて免疫血清を作成し、これらを競合抗体として競合ELISAの確立を計る予定である。牛疫ウイルス(RPV)のN蛋白質全長発現蛋白質rNPと、その末端変異領域発現蛋白質rNPtailをを免疫して作製した抗体のモルビリウイルスに対する反応性から、rNPはモルビリウイルスに共通の、rNPtailはRPVに特異的な抗原性を持つことが明らかとなった。そこで、得られた抗体を用いて競合ELISAの開発を試みたが、中和試験に比べ感度が悪い結果となった。rNP及びrNPtailを抗原とし、ELISA(rNP/ELISA及びrNPtail/ELISA)の開発をし、RPVに感染したウサギ及びウシ、麻疹ウイルス(MV)に感染したヒト及びイヌジステンパーウイルス(CDV)に感染したイヌからの血清を用いて、その有用性を検討した。ウサギ45例およびウシ20例を用いたrNP/ELISAとRPVに対する中和試験との結果の一致率は、それぞれ100および75%であった。ヒト100例を用いたrNP/ELISAとMVに対する中和試験との一致率は60%であり、イヌ140例ではCDVに対する中和試験との一致率は61%であった。一方、rNPtail/ELISAの場合、ウサギ及びウシにおいてRPVに対する中和試験との一致率はそれぞれ82および70%であるのに対し、ヒトおよびイヌにおいてはすべて陰性であった。
新規X染色体STR多型の検出と個人識別への適応

X染色体上に存在する新たなShort Tandem Repeat(STR)の検出を行い、多型指標および連鎖不平衡について検討を行った。本研究により新たに検出されたSTRを以下に示す。1) X染色体q28領域に存在するTGCCとTTCCの連続したSTR、2) X染色体p22領域において71kb以内に存在する4つのSTR、3) X染色体p22.3領域に存在するTATAAを基本とした5塩基STR、4) X染色体p22.3領域の90kb以内に存在する3つのSTR。集団において算出された法医学的指標より、これらのSTRが法医遺伝学的に有用であることが示された。X染色体上に存在しているSTR locus(X-STR)を用いた人種統計データの報告や個人識別への応用方法などは多数報告されているが、それらの研究のベースとなる新しいX-STRの報告は殆どなされていない。本研究にでは個人識別に適応可能である新たなX-STRの検出及び、その多型性と内部構造の解析を行うことで法医学領域における個人識別の適応範囲を拡大することを目的としている。USCG Genome BrowserおよびNCBI map viewを用いて、X染色体上に存在する45塩基のSTR locusの検索を行い、現在までにXq28およびXp22の両末端側の領域において複数個所の新しいSTR locusを検出している。コントロールDNAであるK562、9948、M2800及び日本人DNAを用いてSequence解析を行い、多型性を有することも確認済みである。先に検出を行ったXq28領域における1か所のSTR locusについては内部構造及び塩基長による解析、統計学的手法による多型性・識別能の算出を終了している。Xq28領域で検出されたSTR locusはTGCCとTTCCの2つの反復領域が連なった構造をしており、統計学的データからも高い多型性と識別能を有する領域であることが確認された。また民族間でのPopulation dateの調査、TGCCとTTCCの反復数の組合せについての連鎖解析を行ったところ、民族間の違いを有する領域であることも確認された。これらの事からも上記STR locusはDNA型個人識別において有用な領域であるだけでなく、ヒト民族間における多型研究においても有用であると考えられる。またXp22領域においては複数のSTR locusを検出しており、現在は特に71kb以内に近接して存在する4カ所のSTR locusについて解析を行っているところである。これらはTAAA、CTTT、TATC、GATAの4塩基の反復構造をとっており、Sequence解析結果においても比較的高い多型性を持つことが予測され、4つのLocusの連鎖解析を行うことで血縁関係の証明に有用なローカスとなることが考えられる。X染色体(Xp22、Xq28領域)上に存在する45塩基のSTR locusを複数個所検出しており、日本人DNA SampleおよびコントロールDNAを用いたSequence解析を行うことで多型性の有無は確認済みである。Xp22領域において71kb以内に存在する近接した4つの4塩基STR locusを検出し、Sequenceによる構造解析、塩基長解析によるPopulation dataの収集と法医学的統計データ(多型性、識別能など)の算出、ハプロタイプ解析によるLocus間の連鎖解析を行った。国際塩基配列データベース(INSD)への登録を行い、Accession numberも取得済みである。これら4つのLocusはTAAA、CTTT、TATCおよびGATAの4塩基の挿入・欠失の少ない単純反復構造であった。ハプロタイプ解析において3つのLocusの間での連鎖不平衡が確認されており、連鎖した関係性を持つ事が確認された。このことからも複雑な血縁鑑定において有用なLocusとなると考えられる。また塩基長解析において迅速かつ高効率なデータ収集が行えるようMultiplex PCRを用いた同時解析方法を開発した。これにより他機関における上記4 LocusのPopulation Dateの収集、血縁関係調査への利用が容易になると考えられる。5塩基のSTR locusはTATAAを基本単位とした反復構造を取り、多型性は既存のLocusに比べて劣るが、他のLocusとの連鎖した関係に期待の出来るLocusであった。90kb以内に存在する3つの4塩基STR locusはTTTA、TATCおよびGGAAを基本単位とした反復構造である。多型性・識別能共に既存のLocusと比較しても遜色ない値を示しており、独立した座位として個人識別に適応可能だと考えられた。今後はこれらのLocusに関してINSDへの登録を行った後、他のLocusとの連鎖関係を調査したいと考える。Xp22領域における4つのSTR locusのSequence解析および塩基長解析を行った後、統計データの算出とAccession numberの取得を行う予定である。

現在までのSequence解析結果において、内部配列のSNPやIN/DEL多型が少ないと予測される領域については、先に塩基長解析を行い、現在までに検出されていない新しいAlleleを示したSampleについてSequence解析を行うことで効率的に研究推進が図れると考える。また4つのLocusの塩基長解析についてはMultiplex PCRを用いた同時解析方法を開発することを考えており、これにより試薬・DNAの節約、高効率に研究が進められることが予測される。また方法を報告することにより他機関における上記4 LocusのPopulation Dateの収集が容易になると考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。法医学28年度が最終年度であるため、記入しない。
52kd Ro/SSA自己抗原遺伝子とSLEについて

全身性ループスエリテマトーデス(SLE)では抗52KD Ro/SSA自己抗体が半数近くに認められます。この自己抗原タンパクをコードする遺伝子にはRFLPが認められ、SLE患者で多くそれが認められました。このことから遺伝子の異常がSLEの発症におよびその病態に強く関わっていることが示唆されました。この関連性を遺伝子レベルで確認し証明するために本研究を試みました。このRFLPはExon 1より245bp 5′-up streamに存在することが確認されました。PCR法にてこのpolymorphismを含む部分を増幅しsequenceを行い、Southern blot法で得られた結果と一致することが確認されました。しかしこのpolymorphismはexonではないため、直接タンパクの違いを示すことは考えられません。そこで、このpolymorphismと関連したexon内のpolymorphismの存在を探索しました。まず、遺伝子の塩基配列を確認し、その各exonを増幅するようなprimerを作成しました。まず疾患関連性が最も疑われるzincfingerとleucinezipperをコードするexon 1とexon 3をpcr法によって増幅しました。polymorphisimの存在を察知するためにSingle Stranded Comformational Polymorphism(SSCP)法を用いて見ました。前述のRFLPと相関したpolymorphism band patternを認めることができませんでした。そのために各PCR prductsの塩基配列を確認するためにsequenceを行いました。その結果、他にもpolymorphismが認められました。これらを新たに疾患との関連性を検討していくことが必要と思われました。
マグネシウムが脳虚血後のミトコンドリア機能に及ぼす保護効果

正常状態では、ミトコンドリアにより産生されるATPの60%以上は細胞膜上のNa+,K+-ATPaseにより消費され、神経細胞の膜電位の維持に使われている。単離したミトコンドリアを用いた研究によると、低酸素状態ではミトコンドリアのATP合成酵素は逆転し、ミトコンドリア膜電位を維持するためにATPを消費することが報告されている。ATPへの親和性はミトコンドリアATP合成酵素の方が細胞膜Na+,K+-ATPaseより10,000倍高い。従って、虚血により低酸素状態になると、ミトコンドリアは宿主細胞からATPを奪い、エネルギーを急速に枯渇させる可能性がある。そこで本研究では、ミトコンドリアと細胞膜のエネルギー需給の関係を調べ、ミトコンドリアATP合成酵素の阻害薬(オリゴマイシン)による保護効果を検討した。硬膜下腔にミトコンドリア電位感受性色素(JC-1)を10分間、10mmHg以下の圧力で灌流し、大脳皮質の神経細胞に内にloadingした。キセノンランプ(研究室所有)で490nmの青色光を2秒間脳表に照射し、ミトコンドリア内に集積した色素を励起させ、その蛍光強度からミトコンドリア電位を算出した。その結果、オリゴマイシンを投与した群では、脱分極中のミトコンドリア電位は大きく減少したが、細胞膜電位は比較的保たれていた。このことより、ミトコンドリアは虚血中にATP合成酵素を逆転させATPを消費し、細胞膜電位を減弱させることがわかった。脳虚血後の神経細胞死はネクローシスとアポトーシスによりもたらされる。ネクローシスは、ミトコンドリア機能の低下に伴うニネルギー障害が本態である。一方アポトーシスはミトコンドリア膜電位の低下に伴うチトクロームcの遊出により引き起こされる。このように、ミトコンドリアの機能異常は虚血性神経細胞障害の拡大に大きく関与しているが、ミトコンドリアの保護を目的とした治療法は試みられていない。ミトコンドリアは過剰な細胞内カルシウムをup takeする細胞内器官であるため、虚血によりカルシウムが細胞内に流入するとミトコンドリアは急速に膨化する。細胞内へのカルシウムの流入を減少させ、ミトコンドリアの機能障害を軽減することが重要である。本研究ではラット脳梗塞モデルの脳表を電子伝達系観察システム(NADH蛍光)で観察した。本年度はカルシウムに対し拮抗作用を示すと考えられているマグネシウムを用いて、NADH蛍光の変化を観察した。キセノンランプで365nmの紫外線を脳表に照射し、大脳皮質ミトコンドリアのNADH(90%以上のNADHはミトコンドリア内に存在する)を励起した。脳表のNADH蛍光を電子冷却CCDカメラ(解像度30μm×30μm)で15秒毎に連続的に撮影しミトコンドリア電子伝達系の酸化還元状態を観察した。虚血開始後、脱分極領域(虚血の中心)が約20分間で形成された。非治療群では周辺領域にNADH蛍光の増加を伴う再発性の脱分極が観察されたが、マグネシウム投与群では観察されず、ミトコンドリアの酸化還元状態は正常に保たれていた。ミトコンドリアに対する虚血ストレスの軽減が神経細胞に保護的に作用していると考えられた。ネクローシスは、ミトコンドリア機能の低下に伴うエネルギー障害が本態である。前年度の研究によりマグネシウムによるミトコンドリア保護効果が認められた。しかし、その研究はNADH蛍光にからミトコンドリアの酸化還元状態を推測したものであり、ミトコンドリア電位を直接観察することはできていない。

ミトコンドリア機能を測定するためにはミトコンドリア膜電位の観察が必要不可欠であり、本年度はそのシステムを開発した。すなわち、人工呼吸下にラットの左頭頂側頭骨に10mm×12mmのcranial windowを開け、ミトコンドリア電位により蛍光強度が変化する色素JC-1を大脳皮質に注入し、キセノンランプで380nmの青色光を脳表に照射しJC-1の蛍光、540nm(緑色)と590nm(赤色)、を電子冷却高感度CCDカメラで観察した。虚血開始後直ちにミトコンドリア電位はコントロール値の91%に低下した。その118秒後に細胞膜電位と共に脱分極を示しコントロール値の66%に達した。オリゴマイシンによりATP合成酵素を阻害した群では虚血中のミトコンドリア電位はコントロール値の46%であった。このことは、虚血中のミトコンドリアが細胞質のATPを消費しながらミトコンドリア電位を維持し、カルシウムを蓄積していることを示唆している。マグネシウムはこのカルシウムの流入を阻害し、ミトコンドリアに保護的に作用した可能性がある。
中規模都市・農村連携による食品残渣利用：ダナン市の社会変化と持続可能性

本研究は、アジアの中規模都市における低環境負荷型食品残渣処理について、ベトナム・ダナン市における自然発生的な食品残渣リサイクル網を例に考えた。第一に、ダナン市内における伝統的市場の廃棄物発生量調査、養豚農家における食品残渣成分分析等を通じて食品残渣の物質フローを精緻化した。第二に、養豚農家への訪問調査結果を既存調査と比べ、食品残渣活用意欲、収集される食品残渣の量と質の変化に関する知見を得た。また、市内小学校における調査によって、食品残渣により生産された豚肉に対する消費者の好みの変化を予測した。これらをもとに、今後の食品残渣活用策を考え、その持続のための環境教育を試行した。第一に、ベトナム・ダナン市における食品残渣利用の実情と食品残渣利用を通じた物質フローの把握のために、平成25年10月にダナン市内ホアバン県の養豚業者に対する調査を行い、食品残渣の収集量と食品残渣の成分に関する情報を取得した。食品残渣の成分としては、衛生面から注意すべき化学物質(重金属、ヒ素および残留農薬)の含有量、また、豚の安定した飼育の観点から栄養分の量を計測した。重金属および残留農薬については、日本等の飼料の安全性基準と比較して、危険と思われる水準の蓄積は見いだされなかった。栄養分については、日本の飼料基準と比較すると、脂肪分が過度に含まれていた。ただし、ホアバン県の養豚業者へのヒアリングでは、この点は、豚肉の質との関係において特に問題視はされていなかった。また、資料調製時の温度管理に着目して養豚場における食品残渣の飼料化手順の把握を行った。これらの結果、および養豚業者へのヒアリング結果をもとに、食品残渣の需要に影響を与える要因の整理を行い、需要のモデル化に必要な統計データの収集を行った。第二に、今後の食品残渣収集網の活用策を検討するために、今後10年間にわたるダナン地域の社会経済シナリオの検討を行った。第三に、食品残渣収集網の将来的なあり方について、代替案を作り、検討するための準備を行った。まず、国内外の食品残渣利用の成功および失敗事例を収集、整理した。このために、東南アジアおよび東アジアの食品残渣利用に関する文献を収集した。この作業では、本研究で焦点を当てている中規模都市に加え、小規模都市(福岡県大木町)や大規模都市(韓国・ソウル市等)の事例も含めた。また、ダナン市の市場から発生する有機性廃棄物を埋め立てないしコンポスト化した場合の温室効果ガス発生量に関する試験的なLCA分析を行った。平成26年度は、交付申請に沿って以下を実施し、ダナン市域における伝統的・自然発生的な食品残渣回収網について、昨年度以来実施してきた以下の3点の研究をさらに前進させた。1現状把握と社会変化ー物質フロー連動モデル構築2社会経済の将来シナリオ作り3食品残渣リサイクル網の活用のための代替案作り1と2に関し、とくに、食品残渣の供給源として、ベトナムの小売業において重要な位置を占めているにも関わらず、既存研究がほとんど存在しない伝統的市場に着目し、食品残渣および有機性廃棄物の排出量と組成、および、店舗の責任者による食品残渣分別への態度を調べた。ダナン市、および、比較対象としてのハノイ市において、それぞれ5箇所の市場を選定し、各市場について10業種(それぞれ原則3店舗)の調査を行った。これにより、各業種の食品残渣排出原単位(12種類の組成別)を明らかにし、さらに、食品残渣の分別に対する店舗責任者の態度を選択実験法等を用いて分析した。3に関し、ベトナム政府の社会発展計画を整理するとともに、市民の中でリサイクル網活用の気運を高める方策として環境教育に着目し、ダナン市内の小学校3校を対象として教育状況の実態調査を行った。この調査では、4年生および5年生を対象に追跡調査を行い、廃棄物処理に対する知識や態度の変化と学校での活動との関係を調べた。アジアの多くの中規模都市には、養豚業者による食品残渣の伝統的・自然発生的な回収網がある。しかし、経済発展の中でこのような自然発生的なしくみは、その能力を弱めていく可能性がある。本年度の研究では、食品残渣利用者について、研究代表者らが2011年に行った調査結果と経時的な比較をするための新たな調査を実施した(2016年3月)。調査対象は、ダナン市郊外の農村地域であるホアバン県である。2011年に調査を行った30軒の養豚業者を中心に訪問面接調査を実施した結果、この5年間の間に、養豚への食品残渣活用について、いくつか特徴的な変化が生じたことがわかった。まず、養豚の規模拡大とともに、食品残渣を用いない飼料中心の飼育に移行した業者が存在することがわかった。この場合、病気の防止など、養豚経営の効率化がおもな理由である。また、これ以外の小規模経営の農家においても食品残渣と飼料を混ぜて使うなど、給餌の仕方が変化した場合が多かった。この理由としては、養豚業者の増大による、食品残渣の不足が挙げられる。多くの業者が、ダナン市都心部からの食品残渣回収について、競争の激化を語っていた。

このため、食品残渣排出者の排出状況については、食品残渣の分別があまり行われていないことが昨年度の本研究で判明している市場等でのヒアリング調査を行い、食品残渣提供量を増大させる可能性について検討を行った。持続可能な食品残渣利用政策の探求については、経済情勢や衛生観念の変化等により、養豚への食品残渣の活用が難しくなった場合を想定し、食品残渣の分別・回収網を活用する一方、処理方法を変更する例として、食品残渣のメタンガス化について、ライフサイクルアセスメントによる環境負荷の推計を行った。また、現地の小学校での環境教育試行を通じ、家庭等においてひきつづき食品残渣の分別を続けてもらうための情報提供方策を検討した。現状のところまだ決定的ではないものの、経済発展の中で自然発生的な食品残渣利用のしくみが弱まっていく兆候が見いだされたため、現在のダナン市民が持つ食品残渣リサイクルの習慣のうち、食品残渣の分別とその利用を切り離して前者を長期的に活かすしくみを考える必要が生じた。この計画変更により、本研究実施のために1年間の期間延長申請を行い、さきごろ認められたところである。本研究は、変更後の計画にしたがい、おおむね順調に進められている。すでに、ダナン市の小学校における食品残渣および廃棄物リサイクル教育の試行を行い、今後、家庭や学校等において食品残渣の分別をすすめるための課題を把握している。これにより、一般に臭いや手間のために嫌われがちな食品残渣分別について市民の習慣を維持する方策を、今年度にさらに検討するための準備ができている。これまでの調査で得られた結果をもとに、ベトナム・ダナン市における食品残渣活用の将来像を考察するとともに、持続可能な食品残渣リサイクル網活用のための試行的な取り組みをおこなった。第一に、2016年3月に行ったダナン市郊外の養豚農家に対する訪問調査結果を研究代表者らが2011年1月に行った調査結果と比較した。前回調査の30軒のうち27軒が再調査に参加し、このうち22軒が養豚を続けていた。5年前と比べた食品残渣の収集量については、回答を得られた20件中、増加が7件、変化なしが10件、減少が3件であった。食品残渣中の異物(レジ袋、箸など)混入度合いは、増加が2件、変化なしが10件、減少が3件であった。したがって、都市内の食堂や住宅から提供される食品残渣については、過去5年間では、質と量の面について、大きな変化は生じていないことが示唆された。しかしながら、2014年5月にダナン市内の小学校2校において4年生を対象に実施した調査では、多くの生徒が食品残渣の養豚活用について知っている一方、食品残渣で育てた豚の肉と配合飼料による肉では、前者を選びたいとする生徒が4割に留まった。したがって、今後、豚肉に対する消費者の好みが変化し、食品残渣による豚肉生産は、販売の面で苦戦する可能性がある。このため、現状、多くの市民の自発的な協力で成立している食品残渣リサイクル網を活かしつつ、食品残渣の用途を養豚以外に多様化することが低環境負荷型の食品残渣処理を進める上で重要と考える。このような発想のもと、2016年8月から2017年3月にかけて、ダナン市内の小学校において2週間に1回の頻度で廃棄物環境教育を継続的に実施し、それが生徒の知識と行動意欲に与える影響を計測した。本研究は、アジアの中規模都市における低環境負荷型食品残渣処理について、ベトナム・ダナン市における自然発生的な食品残渣リサイクル網を例に考えた。第一に、ダナン市内における伝統的市場の廃棄物発生量調査、養豚農家における食品残渣成分分析等を通じて食品残渣の物質フローを精緻化した。第二に、養豚農家への訪問調査結果を既存調査と比べ、食品残渣活用意欲、収集される食品残渣の量と質の変化に関する知見を得た。
放射性核種トレーサー8Liによるナノスケールでのリチウム拡散係数測定

リチウム2次電池材料のリチウム拡散係数を、従来の放射性トレーサー8Li法を改良し、その測定下限値を大幅に改善して直接測定する方法を新たに開拓した。低速(8 keV)8Liトレーサーを用いて、材料試料表面に対し小角度で8Li崩壊時に放出されるα粒子を検出し、その時間強度変化を測定することで拡散係数を導出する手法である。結果として、従来法の測定下限値を改善可能なことが判明し、他の方法で測定不可能な拡散係数範囲でリチウム拡散を測定する道を開くことが出来た。本研究は現在の8Li放射性トレーサーによる拡散係数測定手法の限界値(D=10^-9cm2/秒)を定めている1秒あたり1ミクロン程度の深さ位置感度をナノメータスケール(10nm)の感度に改善する事で拡散係数の測定下限値を大幅に改善(D=10^-12cm2/秒)し、ナノスケールでの固体内のリチウムの動的挙動をその場観察することで、リチウム電池の正極、負極材料のオンライン、非破壊的拡散係数測定手法を確立することを目的とする。本年度は数値シミュレーションの開発を行い、実験手法の高度化を目指した。シミュレーションの結果、検出器は当初予定の2対のものではなく、片側のみの測定でも目的としている拡散係数を測定できることが判明した。これにより、自立型の試料を用意する必要がなく、試料は基板上に蒸着されたもので測定可能であり、より汎用性の高い測定手法が得られることが分かった。これに基づき、検出器配置の再検討を行い、必要な検出器、ビームモニター等の製作を行った。さらに、JAEAタンデム加速器施設質量分離器(ISOL)下流の低エネルギービーム輸送系で、測定で必要な10keV程度の低速8Liビームを輸送可能かどうかISOLのイオン源から供給される低速安定7Liビームによる試験を行い、輸送効率を損なうことなく輸送可能となるように同輸送系の光学要素の最適化を行った。また、平成23年3月の震災のため、延期した測定用真空槽の設置を平成23年度中に完了した。本研究は現在の8Li放射性トレーサーによる拡散係数測定手法の限界値(D=10^-9cm^2/秒)を定めている1秒あたり1ミクロン程度の深さ位置感度をナノメータスケール(10nm)の感度に改善する事で拡散係数の測定下限値を大幅に改善(D=10^-12cm^2/秒)し、ナノスケールでの固体内のリチウムの動的挙動をその場観察することで、リチウム電池の正極、負極材料のオンライン、非破壊的拡散係数測定手法を確立することを目的とする。本年度は、平成22年3月の震災のため延期した測定用真空槽の設置を完了した。また、昨年度に開発した数値シミュレーションを用いて、当初予定の2対のものではなく片側の検出・器のみで目的とする測定下限値を得られるように、検出器の設定角度、立体角、ビームエネルギー等の実験要件の最適化を行った。1×10^6個毎秒、エネルギー8keVの8Liビーム(実績値)を、1.5秒試料に照射し、4.5秒間測定というサイクルを1時間繰り返し、10度に設定したSi半導体検出器でアルファ線の時間強度変化を測定することで、1×10^-12cm^2/秒の拡散係数測定が可能であることが判明した。また、東北大学多元物質科学研究所により測定試料LiCoO_2の薄膜試料(Pt基板上に約200nmの厚さ)を製作していただき、レーザー変位計により試料の一様性の測定を行った。製作された試料の非一様性は10%以下であり、数値シミュレーションにより測定にあまり影響を与えないことが判明した。本研究は現在の8Li放射性トレーサーによる拡散係数測定手法の限界値(D = 10^9 cm^2/秒)を定めている1秒あたり1ミクロン程度の深さ位置感度をナノメータスケールの感度に改善する事で拡散係数の測定下限値を大幅に改善し、ナノスケールでの固体内のリチウムの動的挙動をその場観察することで、リチウム電池の正極、負極材料のオンライン、非破壊的拡散係数測定手法を確立することを目的とする。本年度は、数値シミュレーションをさらに進め、Li電池材料内で1×10^-12 cm^2/秒までの拡散係数測定が可能となるように実験条件を最適化した。その結果は、Journal of Japan Applied Physics誌より出版し、国際会議EMIS2012、SIM2012等で発表した。さらに、原子力機構東海タンデム加速器施設において測定用検出器系を設置し、2013年3月に最初の実証実験を行った。試料としては、Li全固体薄膜電池の固体電解質材料の候補1つであるLi2O-V2O5-SiO2(LVSO)を用いた。同試料は従来の手法で300°Cで検出限界ぎりぎりの拡散係数が測定されており、それ以下の温度では測定に成功していない。

8Liビームは、同施設同位体分離器で生成分離し、8 keVのエネルギー、10^5個/秒のビーム強度で照射を行った。結果として、180°Cの温度で、アルファ線のエネルギースペクトル、ならびにその時間強度変化を観測し、Li拡散を観測できた。詳細な結果については現在解析中であるが、新手法では従来の検出限界を超えて測定できることが明らかとなり、本課題で開拓した新手法により、近年開発された固体NMR法、中性子非弾性散乱法でも測定不可能な拡散係数レンジでリチウム電池電極材料中のリチウム拡散を測定する道を開くことが出来た。東日本大震災とその後に行われた実験室からの東海短寿命核分離加速実験装置移転作業により、本年度予定していた本測定が延期された。真空槽の設置は本年度中に完了したので8Liの使用許可が得られ次第来年度、本測定を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。試料製作を含めた実験準備は終了しているので、来年度に本測定を行い、10^-12cm^2/秒台の拡散係数測定手法を確立する予定である。
ショットキー接合型ＳｉＣプラズモニックトランジスタの創製

SiC特有の動作原理に基づく低損失SiCパワーMOSトランジスタの創製を目的とし、そのための技術課題として金属/SiC界面の接合特性とMOS界面特性の制御に取り組んだ。まずデバイスシミュレーションにより、良好なデバイス動作の実現には金属/SiC接合のショットキー障壁高さを0.3 eV以下にする必要があることを示した。次に、4H-SiCの電子親和力(3.6 eV)よりも真空仕事関数の低いBaを電極材料として検討したところ、Baの反応性の高さに起因する特性変動が激しく評価そのものが困難であったが、Ba層を薄膜化しAlキャップ層を積層することで仕事関数3.1 eVで安定した電極構造を実現した。低炭素社会の実現には半導体パワーデバイスの性能向上が不可欠である。本研究では、SiC特有の物性を活かした動作原理に基づく低エネルギー損失SiCパワーMOSトランジスタの創製を目的とする。本年度は、平面型ショットキーSiC-MOSFET実現に向けて、デバイス動作に要求されるショットキー障壁高さを検討すると共に、Ni,Al,Ti,Hfを4H-SiC(0001)基板上に成膜し、ショットキーダイオード特性評価を行った。デバイスシミュレーションを用いてショットキーMOSFETの動作検証を行ったところ、良好な動作特性を得るためにはショットキー障壁高さは0.3eV以下とする必要があることがわかった。Al,Ti,Hfを用いて作製したショットキーダイオードは、各金属の真空仕事関数が異なるにも関わらずショットキー障壁高さはいずれも約1.0eVであったことから、金属/SiC界面でフェルミレベルピニングが起きていることが示唆された。そこで、ショットキー障壁高さを変調するために、極薄の絶縁膜(SiO_2、AlO_x、TiOx_、HfO_x)を金属/SiC界面に挿入したところ、1.5nmのHfO_x層を挿入したHf/HfO_x/SiC構造で最も低いショットキー障壁0.61eVを得た。なお、挿入するHfO_x層が1nmよりも薄いとフェルミレベルピニング解放の効果が弱くショットキー障壁高さはほとんど変わらず、2nmより厚いと電子のトンネル抵抗が大きくなり電流が得られなかった。また、参照デバイスとなる一般的なn^+/p接合を有するMOSFET作製プロセスの構築も行い、高温熱処理による表面荒れが電子移動度を劣化させることを明らかにした。平成24年度の成果として、デバイスシミュレーションを用いてショットキーSiC-MOSFETの動作を検証したところ、良好な特性を得るためにはショットキー障壁高さを0.3 eV以下とする必要があることがわかった。そこで本年度は、低ショットキー障壁実現のために真空仕事関数が23 eVと非常に低いBaおよびBa酸化物を検討すると共に、MOSFETプロセス上必要となる堆積ゲート絶縁膜としてAlON膜に注目してMOS特性評価を行った。Ba(あるいはBa酸化物)電極をSi酸化膜上に真空蒸着により形成してMOS構造を形成することでその実効的な仕事関数を評価したところ、Ba単層ではその反応性の高さから著しく安定性に欠けることがわかった。そこで大気中での安定性を高めるため、Ba上にそしてキャップとしてAuまたはAlの積層を試みたところ、キャップ層に依存して仕事関数が変化することを見出した。これはBaの酸化/還元反応に起因すると考えられることから、Ba膜厚やキャップ層材料の選択が重要となることを意味している。一方で、SiC-MOSFETの本質的な問題として、SiO2中に可動イオンが存在しており、高温条件下でしきい値電圧変動を引き起こすことがわかっているが、AlON/SiO2積層絶縁膜とすることで、可動イオンの移動をSiO2層中に制限することができ、しきい値電圧安定性の向上につながることを示した。電力の変換・制御を司る半導体パワーデバイスの高効率化は低炭素社会実現のキーテクノロジーである。実現のための重要な技術課題として金属/SiC界面の接合特性とMOS界面特性の制御があげられる。前年度までに、デバイスシミュレーションを用いたショットキー接合SiC-MOSFETの動作検証から、ショットキー障壁高さは0.3 eV以下とする必要があることが示唆された。4H-SiCの電子親和力が約3.6 eVであることをから、真空仕事関数が23 eVと非常に低いBaを電極材料として検討し、AlあるいはAuキャップの積層がBa層の反応性の高さに起因する特性劣化を回避するのに有効であることを見出した。

本年度は、膜厚傾斜を有するSiO2膜上に真空蒸着によりAl/BaあるいはAu/Ba積層電極を形成し、MOS構造のフラットバンド電圧とSiO2膜厚の関係からBaの実効的な仕事関数を見積もった。その結果、キャップ材料がAuよりもAlの方が1 eV程度低い仕事関数を示し、さらにBa膜厚が厚いほど実効仕事関数は低く10 nm以上で2.5 eVを得たが、一方で電気特性に顕著な経時変化が見られた。そこで、仕事関数3.1 eVで比較的安定なBa 2 nmを電極として、Al/Ba/4H-SiC(0001)構造を作製し、接合特性を評価した。その結果、欠陥を介したトンネル伝導の影響も見られたものの、オーミック特性に近い電流-電圧特性を示し、ショットキーSiC MOSFET実現に向けた重要な知見を得た。また、MOSゲート絶縁膜としてこれまで提案してきたAlON/SiO2積層構造には、界面固定電荷の影響を軽減する効果があることを見出し、ノーマリオフ動作に向けた閾値電圧制御の指針を示した。26年度が最終年度であるため、記入しない。半導体工学26年度が最終年度であるため、記入しない。MOS界面制御に関する知見を蓄積すると共に、MOSFET作製プロセスを構築した。また、ショットキーMOSFETに関しては、デバイスシミュレーションによりショットキー障壁高さを0.3eV以下とする必要があることを明らかにし、実験的には極薄HfO、膜を金属Hf/SiC界面に挿入することでショットキー障壁高さを1.0eVから0.6eVまで低減することに成功した。AlONゲート絶縁膜を用いたMOSFET作製プロセスは構築済みであり、AlON膜を用いる利点として従来の熱酸化膜を用いたMOSFETよりも長期安定性に優れることを見出した。一方、ショットキーMOSFET実現に向けてショットキー電極材料の選択に取り組んでおり、Baを用いた低ショットキー障壁実現に向けたプロセス課題の抽出を進めている。安定性およびプロセス適合性といった課題はあるものの、これまで検討してきたNi、Ti、Al、Hfなどの金属よりも低ショットキー障壁が実現可能と考えられる。0.3eVのショットキー障壁高さを実現するために、BaOなどの金属酸化物についても電極材料としての可能性を検証する。また、ゲート絶縁膜として、sio,だけでなく、高誘電率膜であるAloNを用いたMosFET作製プロセスの構築も行う。Ba(BaOx)を電極として、その膜厚条件や積層するキャップ材料を検討することで0.3eV以下の低ショットキー障壁の実現を目指す。また、ソース/ドレイン電極上に積層するための透明導電膜についても成膜・加工プロセスの検討を行う。ゲート電圧印加による金属膜/SiC界面のショットキー障壁変調およびショットキーMOSFET動作については、実験・デバイスシミュレーションの両面から解析する。
ナラティブ・ラーニング概念に基づいたアート教育のデザインと教授学習過程論的分析

2年間にわたり,ある幼稚園において,「テーマ」を設定し、「保育者の側の積極的な介入」によって子どもの「想像遊び」を展開することで子どものアート活動を豊かにする保育カリキュラムを、彫刻家,モダンダンスダンサーの参画も得て実施した。子どもの想像遊びが現実世界の情報探索と不可分であること,それらがアート活動の資源となることが確かめられた。子どもの学習にとって大人の学習が重要であることが示唆された。本年度は計画に従い,以下のことをおこなった.研究協力幼稚園において4月より1年間,夏期ワークショップを含むアート教育のカリキュラムを策定し,年長児3クラス,約90人を主たる対象として実行した.理論面では特にカリキュラムの生産的な実施に必要な保育者の側の学習の構造について解明した.カリキュラムの具体的な計画に関しては,平成17-18年度科研費研究の成果を受け継ぎつつ,年間テーマを「地球・土・宇宙」とした.夏期ワークショップの招待アーティストは計画通り彫刻家・東京芸術大学准教授の林武史氏に依頼した.氏は4回計7目幼稚園を訪問し,夏期ワークショップでは子どもたちとともに「泥の山」を園庭に制作した.研究者は計15回幼稚園において観察,ビデオデータ取得をおこなった.特に夏期ワークショップでの林氏と幼稚園児の協働的な制作過程については研究補助員を用いて複数のビデオデータを取得した.また11/12月には,林氏とのインタビューをおこない,林氏のワークショップ経験についてのデータを取得した.さらに保育者の経験についてのデータとして,保育者個人によるクラスの保育の展開についての記録をデータを予備的に取得した.本年度の理論的考察である保育者の学習の重要性については2007年7月にカナダ・ヴァンクーバーでおこなわれた「想像と教育に関する第2回研究シンポジウム」において発表した.また2008年1月に出版された「視点」(東大出版会)は以前出版された同著の新装版であるが,その中に新しく追加された解題において,本年度の理論的考察が発表された.また2007年9月の日本教育心理学会第49回大会の学会研究委員会企画シンポジウム「アート教育の可能性を拓く」での報告で,また2008年3月の日本発達心理学会第19回大会での自主シンポジウム「保育におけるアートの可能性を探る」で本研究の成果を発表した.本年度は計画に従い,以下のことをおこなった.研究協力幼稚園において4月より1年間,昨年度に引き続き,夏期ワークショップを含むアート教育のカリキュラムを開発・策定し,年長児3クラス,約90人を主たる対象として実行した.カリキュラムの具体的な計画については,年間テーマを「森と海」とした.昨年度の実施に対する考察を踏まえ,今年度は保育者の側からの大がかりな「謎」の設定をおこなわなかったが,各クラスでそれぞれのナラティブが,保育者と子どもたちの協働により生成されていくことが確認された.夏季ワークショップの招待アーティストは舞踊家の上村なおか氏(桜美林大学非常勤講師)であり,夏季ワークショップだけではなく1,2学期にも3回,子どもたちのためのダンスワークショップをおこなった.研究者は5日間の夏季ワークショップを含め14回幼稚園での観察,データ取得をおこなった.また2009年2月には,上村なおか氏へのインタビューをおこなった.理論面では昨年度に引き続き,主としてカリキュラムの生産的な実施に必要な保育者の側の学習の構造について解明した.とりわけ,招聘したプロのアーティストと保育者の間の緊張を伴う対話関係が焦点化された.本研究の成果を,『子ども総合研究』に,また2008年9月にサンディエゴでおこなわれたInternational Society of Gulture and Activity Research (ISCAR)の第2回大会,2009年3月の日本発達心理学会第20回大会での自主シンポジウム『アーティストと保育者の協働を探る』で発表した.また保育者・教育者の学習についての理論的な考察について,バンクーバーでの第3回想像と教育に関する研究シンポジウム,上記ISCARの第2回大会,2008年12月の関西大学人間活動研究センターシンポジウムで発表した.