hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
減圧パルス－クロロフィル蛍光計測法による光合成電子伝達分配比の測定

本研究では,研究代表者が開発した「減圧パルス-クロロフィル蛍光計測法」を用いた光合成機能評価技術の確立に向けた研究開発を行った。その結果,減圧パルス付与によるChl蛍光強度の上昇幅であるPeak heightは,O2 free条件下を除いて光合成速度と有意な相関が認められた。また,光合成速度が著しく低下するCO2 free条件下では,光呼吸やAlternative electron flowのために電子伝達は高く維持されるが,Peak heightは大きく低下することを確認した。クロロフィル(Chl)蛍光は,光合成の主色素(Chla)から発せられる光であり,これを正確に計測することで光合成反応系の状態を非破壊かつ非接触でモニタリングできる。本研究では,明期定常状態にある植物葉を対象として,急激な減圧(0.1秒以内に0.5気圧以上)を行うことによって誘導されるChl蛍光強度の経時変化を解析する画期的な手法「減圧パルスーChl蛍光計測法」により,光合成電子伝達系で伝達される電子のうちで,カルビン・ベンソン回路で利用されるものとWater-watercycleへ伝達されるものとの比率を連続的かつ簡便に測定する新たな測定法を開発する。具体的には,瞬時ガス(O2およびCO2)成分制御機能を付与した減圧パルスーChl蛍光計測システムを作製し,既往の測定法との比較を行いながら,光合成電子伝達分配比測定のためのアルゴリズムを確立する。さらに,画像計測システムを作製し,同一葉面上での光合成電子伝達分配比の不均一分布の解析を行う。さらに,大型チャンバを用いて,光合成電子伝達系に変異を持つミュータントのスクリーニング等への利用の可能性を探る。平成24年度は,ガス組成(CO2濃度)を変更可能な減圧パルスーChl蛍光計測システムを作製した。なお,Chl蛍光強度計測は画像計測によるものに加えて,PIW-Chl蛍光計測装置(Mini-PAM,WALZ,Germany)を用いて,より詳細なChl蛍光収率変化をモニタリングすることとした。本装置を用いて,CO2濃度を変化(400,600,1500,1200,1000,800,600,400,300,200,100,400μmol mo1-1の順)させながら,飽和パルス法によるΦPSII計測と減圧パルスーChl蛍光計測を行った。なお,減圧パルスは各CO2濃度条件下において3分間隔て計3回付与した。また,光合成速度と蒸散速度についても並行して計測した。その結果,CO2濃度が光合成の律速要因となる条件下において,減圧パルスーChl蛍光計測法で計測されるPeakheightにより光合成速度の簡便な計測ができることが確認された。Chl蛍光計測技術を用いた光計測により光合成機能を評価する手法である減圧パルス-クロロフィル蛍光計測技術を用いて,光合成速度を計測するための研究開発を行なった。昨年度まで手動にて行っていた減圧付与処理では,繰り返しでの安定した減圧処理が困難であったため,真空ポンプ(Mini Diaphram Vacuum Pumps, KNF, Germany)を用いて容量18.2 Lのアクリル真空容器内をあらかじめ減圧しておき,これとリーフチャンバを繋ぐ(逆流防止機能付の電磁弁を開く)ことで瞬間的な減圧を可能にした。この改良により80 kPaの減圧(到達可能気圧20 kPa)が可能となった。本年度の研究より,大気圧からの減圧量を減圧強度と定義することとした(80 kPa減圧時には「-80 kPa」と表記)。リーフチャンバと光合成蒸散測定装置との接続部には三方向電磁弁を配し,各電磁弁はコントロールパネルにより自動制御され,チャンバの密閉から0.1秒後に減圧パルス(10秒間)を付与する。トマト(Solanum lycopersicum L.,品種:大安吉日)の完全展開葉を対象として計測を行い,1減圧強度を大きくするとPeak heightが大きくなること,2光合成速度とPeak heightの関係が,CO2濃度が400800 μmol mol-1では正の相関があるが,より広範なCO2濃度条件では指数関数的な関係になることが確認された。クロロフィル(以降,Chl)は,吸収した光エネルギーのうち,光合成光化学反応に用いられなかった光エネルギーの一部を赤色光(Chl蛍光)として再発光する蛍光物質であり,Chl蛍光を正確に計測することで光合成機能に関する生体情報を取得できる。ただし,光合成光化学反応に分配された全てのエネルギーがCO2固定に用いられるわけではなく,光呼吸やオルタナティブ電子伝達反応(Water-water cycle etc.)にも用いられる。本研究では,減圧パルス-Chl蛍光計測による光合成機能評価技術の確立に向け,O2およびCO2の有無が光合成電子伝達活性(ΦPSII)とPeak heightに及ぼす影響を評価した。なお,Peak heightは,前年度までの研究において,減圧パルス付与によるChl蛍光強度の上昇幅と定義してある。

結果として,CO2 free条件下では,CO2固定が著しく低下するが,ΦPSIIの低下はわずかであり,一方で,Peak heightがほぼ0となることが確認された。この結果は,Peak heightが,従来のChl蛍光計測では困難であったCO2固定速度に密接に関連する情報を提供することを示唆していた。また,CO2 and/or O2 freeの各ガス組成条件下での計測を行ったところ,O2 free条件下を除いて,光合成速度とPeak heightには有意な強い相関が確認された。O2 freeにおいてPeak heightと光合成速度の相関が失われたのは,O2 freeという極めて特殊なガス環境下において,熱放散が強く活性化したためであると考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。植物診断計測工学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画どおり,実験装置の作製や植物の環境応答の解析実験を進めることができた。減圧パルス-クロロフィル蛍光計測技術を用いて光合成に関するダイナミックな応答を計測するためには,連続的かつ安定的に減圧パルスを付与できる必要がある。これまでに開発したシステムでは,減圧付与を手動で行っていたためこれが困難であった。本年度は,より正確な植物情報を得るためのシステム強化のために,減圧付与プロセスを根本的に改善(具体的には真空ポンプを用いて容量18.2 Lのアクリル真空容器内をあらかじめ減圧しておき,これとリーフチャンバを繋ぐことで瞬間的な減圧を可能にした)するために時間を要した。電子伝達分離比に関連するパラメータを明確化するために,O2フリー条件下などにおける減圧パルス-Chl蛍光計測を行う。さらに,前年度に開発した減圧パルス-Chl蛍光計測システムに蛍光画像計測技術を導入し,同一葉面上での光合成電子伝達分配比の不均一な分布の解析を行う。本年度の減圧付与プロセスの改良により,様々な環境条件下でダイナミックに変化する光合成の情報を得られるシステムができた。次年度は,減圧パルスーChl蛍光計測システムと蛍光画像計測技術を統合し,葉面における光合成機能分布の解析を行う。平成25年度の実験経過および結果を考慮した上で減圧パルス付与機構の自動化を行う。減圧パルスーChl蛍光計測システムと蛍光画像計測技術を統合し,葉面における光合成機能分布の解析を行う予定であった。しかし,減圧パルスによるChl蛍光強度変化量が画像計測可能なレベルを下回っており,減圧量を大きくした計測プロトコルの再検討が必要となった。そのため,計画を変更し,減圧量とChl蛍光強度変化量の詳細な解析と減圧の大きさが光合成速度および蒸散速度に及ぼす影響の詳細な解析を行い,システム設計の最適化を図ったため,減圧パルスーChl蛍光計測システムと蛍光画像計測技術を統合およびこれを用いた生体情報計測の実験を次年度に行うこととした。減圧パルスーChl蛍光計測システムと蛍光画像計測技術を統合し,葉面における光合成機能分布の解析を行う。減圧パルスーChl画像計測システムの作製およびこれにより得られる成果の発表のために当初執行予定であった予算を使用する。
歩行障害を示す二分脊椎モデル動物における後肢運動機能障害の病態に関する基礎的研究

脊髄先天性奇形の一つである二分脊椎症における奇形脊髄領域での神経細胞発生異常の有無に注目し,歩行障害を再現できる二分脊椎モデルの病態を調べた.その結果,脊髄が見かけ上正常例と区別できない状態であったとしても神経回路網の形成は正常例とは異なる可能性が示唆された.これらの結果から二分脊椎症患者の歩行障害発生を引き起こす病態についてはさらなる検討が必要であると結論できる.椎弓の欠損を主徴とする非致死性脊髄奇形である二分脊椎症は,主に椎弓欠損のみの潜在性型と椎弓欠損に髄膜あるいは脊髄と髄膜の両方が巻き込まれる嚢胞性型とに大別される。一般に潜在性型は無症状であるが,嚢抱性型は種々の程度の神経障害を示す。これまでの二分脊椎症に関連する研究では,この神経障害の病態は臨床知見に基づいたものがほとんどであり,実験に基づく知見は臨床知見に比べて少ない。ゆえに,その詳細な病態については不明な点が未だ多く残されている。我々はこれまでに二分脊椎症で見られる神経障害の病態を詳細に解析することを目的として,ヒト二分脊椎症患者に似た後肢運動障害を示す二分脊椎モデル動物を開発,奇形領域の神経細胞の発生異常や神経伝導路形成異常が二分脊椎症に併発する歩行障害を誘発する可能性を示してきた。平成25年度には,上記モデル動物を用いて奇形脊髄領域における運動神経細胞の発生異常の詳細なプロフィールの解明に係るこれまでの解析方法の疑問点についての再検討,及び平成26年度以降に計画しているモデル動物における運動神経細胞の機能解析に係る準備実験を行なった。形態学的解析では,新たに導入したモノクローナル抗体の作出と精製を用い,これまで使用していた抗体と比較しつつ解析を実施した。今回,新規導入した抗体によって脊髄介在神経細胞も効率的に検出できるようになり,本計画の成果とこれまで発表した後肢の知覚伝導路異常に関しての知見との比較も可能となった。加えて,後肢運動機能及び知覚機能傷害の電気生理学的手法を用いた解析の装置のセットアップが終了した。椎弓の欠損を主徴とする非致死性脊髄奇形である二分脊椎症は,主に椎弓欠損のみの潜在性型と椎弓欠損に髄膜あるいは脊髄と髄膜の両方が巻き込まれる嚢胞性型とに大別される。平成26年度では,平成27年度に解析を計画している歩行障害を示す本モデル動物における運動神経細胞の脊髄内の分布を解析する準備として二分脊椎ヒヨコを作製、後肢骨格筋の筋腹に逆行性神経軸索トレーサー分子を注入し、固定サンプリングを実施した。平成27年度にこれの解析を行う予定である。なお、本モデルの歩行障害は屈筋と伸筋の非協調によって誘発されると推測していたが、症状を誘発している主要な骨格筋を選び出し、外直径0.55mmのニードルを穿刺したところ起立不能状態であった二分脊椎ヒヨコが起立できるようになることがわかった。すなわち、これまでの結果から予測していた本モデルの症状は、ヒト二分脊椎症患者の対症療法の一つと同様に骨格筋の筋繊維を部分離断することによって改善できることがわかった。また、実験動物福祉上の観点からこれまで本モデルでの長期観察は避けていたが、起立可能となり採餌も可能となったので、本モデルが長期観察モデルとしてヒト二分脊椎症の病態を解析するツールとしての活用範囲が広がった。平成27年度では,計画に基づき歩行障害を示す本モデル動物における運動神経細胞の脊髄内の分布を解析するために、実施計画に則り二分脊椎ニワトリ胚を作製、後肢骨格筋群の腹背が明確に区分できるようになる7日胚(処置後4日目)の後肢骨格筋群筋腹に逆行性神経軸索トレーサー分子を注入し、2日目にサンプリングを実施した。

二分脊椎ヒヨコの逆行性トレーサー実験の結果、脊髄運動神経の神経支配を受けていない後肢骨格筋群は存在せず、すべての骨格筋が対象群と同様の領域に存在する脊髄運動神経細胞による支配を受けている可能性が示唆された。この結果はこれまでの本モデルを用いた解析結果と一致しており、二分脊椎症に伴って現出する歩行障害は脊髄の破壊が一次的な原因ではなく脊髄の発生障害に伴う脊髄内の神経回路網の形成不全によって誘導される可能性が強く示唆される。脊髄先天性奇形の一つである二分脊椎症における奇形脊髄領域での神経細胞発生異常の有無に注目し,歩行障害を再現できる二分脊椎モデルの病態を調べた.その結果,脊髄が見かけ上正常例と区別できない状態であったとしても神経回路網の形成は正常例とは異なる可能性が示唆された.これらの結果から二分脊椎症患者の歩行障害発生を引き起こす病態についてはさらなる検討が必要であると結論できる.平成26年度に予定していた電気生理学的手法を用いた運動神経細胞の機能解析の実施であるが、研究分担者の体調不良のため実施することができず,当初計画より遅延が発生している。発生解剖学平成27年度は平成26年度に採取したサンプルの解析を実施する予定である。これまで購入使用していた免疫組織化学染色法に使用する発色基質の特性に変更みられ,組織切片の作製時の組織固定方法及び染色方法の見直しが必要となった。そのため免疫組織化学染色法の条件設定の再検討を行なわざるを得なかった。また,平成26年度以降の電気生理学的手法を用いた運動神経細胞の機能解析の実施のためにモデル動物の奇形領域をより正確に割り出す必要性が生じ,データの記録方法の見直し等を行ったためその条件設定に多くの時間がとられた。すなわち,以上の2点の実験実施上の対策のため,当初計画より若干の遅延が発生した。条件の設定が完了したので,遅れを取り戻す為に解析を推進する。
多モデル法による非線形システムの解析と制御

実システムの非線形性と線形の設計理論を適合させるために、非線形システムを複数個の線形システムとして表現する「多モデル系」の概念を定義し、特に多モデル系の安定化可能性を考察した。まず多モデル系を、従来のロバスト安定化問題で定式化されている、公称モデルのまわりの摂動システムの集合に包含することにより、従来のロバスト制御の手法の適用を試みた。これにより、多モデル系の安定化可能性の問題があるリカッチ方程式の解の存在とその正定性に帰着され、多モデル系の安定化器がそのリカッチ方程式の解を用いて構成できることを示した。本研究で得られた安定化可能性の必要十分条件は、従来得られたものより優れており、直感的にも意味が明らかである。次に多モデル系の安定化可能性を極配置の観点から考察した。安定化器の存在に対する十分条件を、線形不等式の可解性に帰着させ、2次の多モデル系に対して安定化器が存在するかどうかを判定するアルゴリズムを導いた。多モデル系の制御問題はロバスト安定化問題と密接に結びついている。ロバスト安定化問題は現在H^∞制御問題として定式化されているが、H^∞制御問題についても平行して研究を進め、H^∞制御問題の鍵となる概念が「conjugation」(共役化)にあることを見出した。Conjugationの概念にもとづいてH^∞制御を統一的に取り扱うことの出来る理論体系を構築した。本年度はモデルの線形性と実システムの非線形性との不整合性が最も明確な形をとってあらわれるモデルマッチング問題をとりあげ,多モデル法の理論的な基礎を考察した.具体的には非線形システムに対して動作点を変えた幾つかのステップ応答を測定し,各ステップ応答に対するミスマッチ誤差の2乗和をモデルの不確かさ(言い換えればモデルの線形性からのずれ)定量的な指標と考え,それを最小にするマッチング補償器の構成アルゴリズムを確率した.このアルゴリムのもとで剛体の回転系を主要な構成因子として含む非線形のダイナミカルシステムに対する多モデルマッチング補償器を構成し,その性能が良好であることをシミュレーションによって確認した.又,この制御器を入来の手法による制御器と比較検討し,従来法によるものと比較し安定領域が飛躍的に増大することが示された.さらに,この方法による制御器の安定化条件が,上述のモデルの不確かさの指標を用いたきわめて簡単な形で表現できることを示した.上述の手法は「多モデル法」という考え型が非線形システムの線形系による制御に対してきわめて有効であることを示すものである.現在までに得られた知見は限られたものであり,断定的な結論を下すことはできないが,本科学研究費課題は線形システムと非線形システムの間のギャップを,「制御系設計」という形で埋めるひとつの大きなステップであると思われる.来年度も引き継きこの方向で研究の飛躍的な進展をはかりたい.多モデル系の安定化問題は、線形システム理論では「同時安定化問題」として定式化されている。同時安定化問題は現在までごく部分的な解決しか得られていない困難な未解決問題である。本研究では、多モデル系の安定化問題を従来のロバスト安定化問題で定式化されている公称モデルのまわりの摂動システムの集合に多モデル系を包含することにより、従来のロバスト制御の手法の適用を試みた。これにより多モデル系の安定化可能性の問題が、あるリカッチ方程式の解の存在とその正定性に帰着され、多モデル系の安定化器がそのリッカチ方程式の解を用いて構成できることを示した。本研究で得られた安定化可能性の必要十分条件は、従来までに得られたものより優れており、直感的な意味も明らかである。安定化器の存在に対する十分条件を線形不等式の可解性に帰着させ、2次の多モデル系に対して安定化器が存在するかどうかを判定するアルゴリズムを導いた。2次以上の高次の多モデル系に対してもこの方法を拡張することができるが、この場合は安定化が可能であるための必要条件がもとまるだけである。
金属錯体ナノ細孔空間における束縛分子の量子挙動と物性の解明

本研究では、多孔性金属錯体の規則的ナノ細孔空間に束縛した分子・原子の挙動と物性の解明、および量子凝縮相の創出を目指した。研究期間内には、主に(1) NOおよびI2の細孔内挙動の解明、(2) H2クラスターにおける電場誘起オルソーパラ量子相転移、(3)高密度He凝縮による高温量子凝縮相の創出、について推進し、分子の運動と分子間およびホストーゲスト間の相互作用について追究した。特に、in situで圧力制御したゲスト雰囲気下の磁性、X線回折、ラマンおよびIRスペクトルの温度依存測定等を行い、細孔内に束縛した吸着分子・原子の特性および運動を評価した。本研究では、多孔性金属錯体のナノ細孔空間に規則的に束縛した分子・原子の特異な挙動と物性の解明、および量子凝縮相の創出を目指す。多孔性金属錯体の高い設計性、電子状態と構造の柔軟性を駆使して、ナノ空間のサイズと次元性を能動的に制御する。その空間に分子または原子を束縛し、離散的なエネルギー状態と柔軟な幾何・電子構造をもたせることで、バルク結晶では見られない分子・原子固有の多重安定性、外場による量子相転移の誘起を達成する。平成27年度は、主にHofmann型多孔性金属錯体を用いて、(1) NOの細孔内挙動の解明、(2) I2の細孔内挙動の解明, (3) H2分子の電場誘起オルトーパラ量子相転移、を推進した。(1)では、NO雰囲気下in situ放射光X線回折およびIRスペクトルの温度依存測定から、細孔内においてNOが単量体と二量体の間を変化することを見出した。また、この変化と同期して骨格の磁性が常磁性と反磁性の間を段階的に変化することを確認した。(2)では、粉末X線回折および磁化率の温度依存の反復連続測定から、Pt(II)Fe(II)およびPd(II)Fe(II)のHofmann型化合物を混合した固溶体にヨウ素と吸着させると、Pt(IV)に結合したI-とPd(II)サイトに束縛されたI2が存在し、加熱によりPd(II)サイトのI2が細孔内を移動してPt(IV)に結合することを見出した。磁気測定では、Fe(II)のスピン転移挙動が、I2の移動に伴って、混合物の挙動からFe(II)Pt(IV)が支配的な挙動へと変化することが分かった。(3)では、多孔性のPrussian Blue誘導体(PBA)を用いて、H2雰囲気下ラマンスペクトルと放射光粉末X線回折のin situ測定により、温度低下とともに細孔内でオルト水素ーパラ水素転移が起こることを見出した。さらに強磁性を示すPBAを用いると、磁場引加により内部磁場を発生させることで、変換効率ならびに変換温度の上昇に成功した。研究計画の各項目は、ほぼ予定通りに進展している。特に(3)の水素の核スピン変換に関しては、Hofmann型多孔性金属錯体に加えて、PrussianBlue誘導体においても高速な変換が可能であることを見出し、さらに磁気秩序化による内部磁場を用いることで、その変換効率と変換温度の向上に成功した。温度可変ガス雰囲気下in situラマンスペクトルの測定系を組み上げることで、実験効率も大幅に向上することができた。さらにサンプルのスクリーニングを進め、細孔内における水素の分子運動の束縛による振動エネルギーの制御、ならびに細孔内に生じる内部磁場および内部電場の制御の指針を見出し、より効果的な細孔構造の設計を進めていく。(1), (2)についても、当初の予定通りの進展を見せた。27年度は研究室の移転があり、実験室としては実質2ヶ月以上のロスがあったが、半年前に移設を完了させていた磁化率測定装置を有効に活用することで、課題進展に関しては、予想よりもロスを抑えることができた。本年度は、多孔性金属錯体のナノ細孔空間に規則的に束縛した分子・原子の特異な挙動と物性の解明、および量子凝縮相の創出を目指して、昨年度の実験結果を基に、以下の3項目について研究を推進した。(1) Hofmann型多孔性金属錯体におけるNOの細孔内挙動の解明:磁気双安定性を示すFePtHofmann型多孔性金属錯体を用いて、NO雰囲気下in situ放射光X線回折、IRスペクトルおよび磁化率の温度依存測定を行った。これらの一連の結果より、NO吸脱着に伴って骨格内のFeが可逆的に酸化されて、さらにスピン状態が変わることを新たに見出した。また、レドックス不活性なCoPtおよびおNiPt類縁体を用いた場合はNOが吸着されないことから、骨格構造のレドックス特性とNO吸着の相関を検討した。(2) Hofmann型多孔性金属錯体固溶体におけるI2の細孔内挙動の解明:磁気双安定なHofmann型FePtおよびFePd多孔性金属錯体を混合したFePtxPd1-x固溶体にヨウ素を吸着させると、Ptが5%以下でFePtおよびFePd両方の磁気特性が発現することを見出した。この磁気挙動を、固溶体内の細孔表面におけるPtおよびPdの確率的配置とヨウ素との相互作用との相関から考察した。(3) H2クラスターにおける電場誘起オルソーパラ量子相転移: Prussian Blue誘導体(PBA)における細孔内でオルト水素ーパラ水素変換の温度依存性において、変換温度の上昇には、細孔における水素の運動の束縛が重要であることを実験的に実証した。

また、PBAの磁気相転移を利用して、内部磁場のオルトーパラ変換への影響を評価した。研究計画の各項目は、ほぼ予定通りに進展している。(1)のNOの細孔内挙動については、骨格構造とのレドックスを伴う可逆的に吸着とスピン状態変換現象が観測され、新たな展開が見いだされた。今後、NO雰囲気下in situ ESRスペクトルやメスバウアスペクトルの測定および理論計算により、レドックスを伴うゲスト吸着機構ならびにスピン状態変換機構の解明へと展開する。(2)のI2の細孔内挙動ついては、多くの固溶体を合成し、最適なPt/Pdの比率を見出すことができた。この磁気特性発現機構の考察から、layer-by-layers法によりPtとPdの空間配列を制御して、ヨウ素の細孔内挙動を制御する新たなアイディアに至った。(3)の水素の核スピン変換に関しては、ラマンスペクトル測定装置の故障により、後期はサンプルのスクリーニングが思うように進まなかったが、水素吸着および水素雰囲気下の磁気挙動などの測定を進めて、基本情報を収集することができた。また、故障前のデータの解析から、変換温度向上の機構を考察し、今後の細孔設計に関する重要な知見を得ることができた。本年度は、多孔性金属錯体のナノ細孔空間に規則的に束縛した分子・原子の特異な挙動と物性の解明、および量子凝縮相の創出を目指して、昨年度までの実験結果を基に、以下の3項目について研究を推進した。(1) Hofmann型多孔性金属錯体におけるアルカン分子の細孔内挙動の解明:磁気双安定性を示すFePt Hofmann型多孔性金属錯体を用いて、鎖長Cn (n=1-8)のアルカンについて系統的にアルカン雰囲気下in situ粉末X線回折および磁化率の温度依存測定を行った。アルカンと細孔壁の間にはCH-π相互作用が働き、相互作用が弱いメタン以外は室温で細孔に吸着された。また、吸着に伴い、高スピン状態が安定化されることが確認された。このアルカン包接体の磁化率の温度依存性は、アルカン分子に応じて多様な挙動を示した。室温で液体のアルカン(n=5-8)の包接体は、すべて二段階のスピン転移を示し、nが大きくなるほどスピン転移温度が低下した。一方、室温で気体のアルカン(n=2-4)の包接体は、鎖長に依存して多段階のスピン状態変化を示した。特にプロパン包接体は、昇温過程で磁化率が一旦増加した後に減少し、再度増加する特異的な挙動を示した。これらの磁気挙動と構造変化の相関を粉末X線回折の温度依存から考察した。(2)多孔性金属錯体を用いたオルト水素ーパラ水素変換:磁性の異なるPrussian Blue誘導体(PBA)における細孔内でオルト水素ーパラ水素変換の温度依存性を系統的に調べた。常磁性と反磁性のPBAの比較から、骨格内の常磁性中心は変換効率の向上に寄与していることが示唆された。一方で、常磁性と強磁性のPBAの比較からは、顕著な変換効率の違いは観測されなかった。これらの結果をもとに、水素吸着量および内部磁場のオルトーパラ変換への影響について考察した。本研究では、多孔性金属錯体の規則的ナノ細孔空間に束縛した分子・原子の挙動と物性の解明、および量子凝縮相の創出を目指した。研究期間内には、主に(1) NOおよびI2の細孔内挙動の解明、(2) H2クラスターにおける電場誘起オルソーパラ量子相転移、(3)高密度He凝縮による高温量子凝縮相の創出、について推進し、分子の運動と分子間およびホストーゲスト間の相互作用について追究した。
中性子・誘導ガンマ線透過ベンチマーク実験と解析法の開発

鉄供試体中の屈曲ダクト,屈曲スリット,オフセットスリット,マルチホールの各体系につき,中性子・ガンマ線のストリーミングを,熱蛍光線量計反跳陽子飛跡検出器,小型NE213シンチレータ等で測定した.実験は阪大オクタビアンで行った.合計9種類の体系についてシステマティックなデータが得られた.昨年度のポリエチレン供試体のデータとあわせて核融合中性子ストリーミングのよいベンチマークデータになった.鉄体系のストリーミングはポリエチレン体系に比べて高速中性子成分が多く注意が必要なこと,オフセットはわずか0.4cmでも高速中性子の減衰に有効なことがわかった.解析法の開発では詳細解析用のTRISTANコードとアルベドの概念を用いた簡易式を開発し実験解析を行った.両者とも高速中性子についてはよい一致を示した.低速中性子については,透過成分の考慮をすることが本実験体系の解析では必要である.マンガン,モリブデン等の球形供試体を透過する中性子と,それに反応するガンマ線のスペクトルを測定した.実験解析の結果,マンガンの中性子断面積やクロムの二次ガンマ線生成断面積に不備があることがわかった.又, He生成断面積がCr等について測定された.Heー3ガスループを用いたブランケット概念が検討された. Heー3はトリチウム生成が天然リシウムの60倍大きく, Heー3ガス中のトリチウム回収は容易である等の特長がある.計算の結果このブランケットは実用的な厚さでトリチウム増殖比を1.0以上にできること, BeとHeー3ガスを用いるとブランケットは約15cm程度まで小さくできることがわかった.なお, Heー3は月面には多量に存在する.鉄供試体中の屈曲ダクト,屈曲スリット,オフセットスリット,マルチホールの各体系につき,中性子・ガンマ線のストリーミングを,熱蛍光線量計反跳陽子飛跡検出器,小型NE213シンチレータ等で測定した.実験は阪大オクタビアンで行った.合計9種類の体系についてシステマティックなデータが得られた.昨年度のポリエチレン供試体のデータとあわせて核融合中性子ストリーミングのよいベンチマークデータになった.鉄体系のストリーミングはポリエチレン体系に比べて高速中性子成分が多く注意が必要なこと,オフセットはわずか0.4cmでも高速中性子の減衰に有効なことがわかった.解析法の開発では詳細解析用のTRISTANコードとアルベドの概念を用いた簡易式を開発し実験解析を行った.両者とも高速中性子についてはよい一致を示した.低速中性子については,透過成分の考慮をすることが本実験体系の解析では必要である.マンガン,モリブデン等の球形供試体を透過する中性子と,それに反応するガンマ線のスペクトルを測定した.実験解析の結果,マンガンの中性子断面積やクロムの二次ガンマ線生成断面積に不備があることがわかった.又, He生成断面積がCr等について測定された.Heー3ガスループを用いたブランケット概念が検討された. Heー3はトリチウム生成が天然リシウムの60倍大きく, Heー3ガス中のトリチウム回収は容易である等の特長がある.計算の結果このブランケットは実用的な厚さでトリチウム増殖比を1.0以上にできること, BeとHeー3ガスを用いるとブランケットは約15cm程度まで小さくできることがわかった.なお, Heー3は月面には多量に存在する.
乳児の音声情報処理の発達と言語獲得:事象関連電位による研究

乳児は、生後およそ10ヶ月1歳頃の間に初語が出現すると、その後少しずつ発話する語彙の数を増やしていく。しかしそのまま順調に語彙数が増えるわけではなく、しばらくは大きな変化はなく、やがて1歳半頃になると突然爆発的に語彙数が増えはじめる。これを語彙爆発という。申請者は、この語彙爆発にアクセントが関与し、この時期の前後でアクセントの役割が異なるのではないかと考えた。すなわち初語が出現するまでは、まず発話を単語のまとまりごとに区切るためにアクセントを手がかりとして用いるが、語彙爆発の時期である1歳半頃には、アクセントの種類やアクセントの対立を手がかりに用いて、単語を区別するようになるのではないだろうか。本研究の目的は、乳児は発話を単語のまとまりごとに分節化するためにどのような言語特徴を利用しているのか、乳児が語彙数を増やす過程でアクセントはどのような役割を果たしているのか、を明らかにすることである。今年度も、初語以前から語彙爆発の時期において実際にアクセントがどのように現れ、語彙爆発の時期までにどのように変化するのかを観察するために、乳児の発する音声を01歳3か月の間1週間あるいは2週間ごとに継続して録音した。しかしこの時期になっても初語が現れず、アクセントの観察を行うことができなかった。さらに継続して観察すると同時に、研究対象の月齢を再検討する必要があると考える。乳児は、生後およそ10ケ月1歳頃の間に初語が出現すると、少しずつ発話する語彙の数を増やしていく。すなわち初語が出現するまで(およそ10ケ月齢前後)は、まず、発話を単語のまとまりごとに区切るためにアクセントを手がかりとして用いるが、語彙爆発の時期る1歳半頃には、アクセントの種類やアクセントの対立を手がかりに用いて、単語を区別するようになるのではないだろうか。本研究の目的は、(1)乳児は発話を単語のまとまりごとに分節化するために、どのような言語特徴を利用しているのか、(2)乳児が語彙数を増やす過程で、アクセントはどのような役割を果たしているのか、を明らかにすることである。まず今年度は、初語以前から語彙爆発の時期において実際にアクセントがどのように現れ、語彙爆発の時期までにどのように変化するのかを観察するために、乳児の発する音声を8ケ月齢時から2週間ごとに継続して録音した。現在被験者はまだ語彙爆発の時期に至らず、今後も継続して観察を行い、この結果について解析を行う。また次年度に、6ケ月齢1歳の乳児を対象に事象関連電位を用いて、連続する音声からアクセントを手がかりに語のまとまりを切り出すことができるかを検討するため、刺激作成等、実験の準備を行った。今年度は、初語以前から語彙爆発の時期において実際にアクセントがどのように現れ、語彙爆発の時期までにどのように変化するのかを観察するために、1歳児の発する音声を2週間から1ヶ月ごとに継続して録音した。被験者は単語数は増えているがまだ語彙爆発の時期に至らず、今後も継続して観察を行いこの結果について解析を行う。また次年度に、6ヶ月齢1歳の乳児を対象に事象関連電位を用いて、連続する音声からアクセントを手がかりに語のまとまりを切り出すことができるかを検討するため、刺激の作成および、実験に用いる脳波計の整備を行っているところである。

今年度も、初語以前から語彙爆発の時期において実際にアクセントがどのように現れ、語彙爆発の時期までにどのように変化するのかを観察するために、乳児の発する音声を01歳3か月の間1週間あるいは2週間ごとに継続して録音した。しかしこの時期になっても初語が現れず、アクセントの観察を行うことができなかった。さらに継続して観察すると同時に、研究対象の月齢を再検討する必要があると考える。
CHERPが制御するmRNA選択的スプライシングの新たな分子機構の解明

mRNAの選択的スプライシングは、ゲノムにコードされる遺伝子の数を遙かに超えた数のタンパク質を発現させるメカニズムである。これまでに選択的スプライシングに関わる分子機構についてはいまだ不明な部分が多い。本研究は、CHERPがmRNAスプライシングを制御する因子である事を見いだし機能解析を行った。そのために、網羅的解析法を用いてCHERPにより発現の制御されている遺伝子とそのエキソンを明らかにした。その結果、CHERPは細胞増殖に関する遺伝子の発現や選択的mRNAスプライシングを制御していることが示唆された。mRNAの選択的スプライシングは、ゲノムにコードされる遺伝子の数を遙かに超えた数のタンパク質を発現させるメカニズムであり、生物進化を理解する上でも重要な研究課題となっている。しかし、ヒトにおける選択的スプライシングの分子機構は十分にわかっていない。報告者は、ヒトにおける選択的スプライシングを新規因子CHERPが新たな分子機構により制御することを見いだした。本研究は、CHERPの制御する遺伝子を網羅的に解析するとともに、CHERPによる選択的スプライシングの新規原理を提示する。加えて、ヒト遺伝病の約20%で生じるmRNAスプライシング異常に伴う難治性疾患の分子標的としてのCHERPの有効性を評価する。同時にCHERPによるCaシグナリングを介した選択的スプライシング制御の可能性を評価する。CHERPがmRNAスプライシングのどの段階に作用するのかを調べるために免疫沈降と質量分析から相互作用タンパク質の同定を行った。Flagタグを入れたCHERP安定発現株から調整した核抽出液と抗Flag抗体を用いてCHERPの相互作用因子を免疫沈降した。質量分析の結果、CHERPは3'スプライス部位の認識や決定に関わるU2snRNPやU2AFタンパク質と強く相互作用することを見出した。CHERPはスプライシングの初期段階に関わることが示された。またCa2+付加により相互作用する因子が変化し、翻訳やmRNA輸送に関わるタンパク質との相互作用を確認した。加えて、Ca2+付加によりSRタンパク質、リボソームやヒストンの相互作用が特異的に見られた。以上、CHERPと相互作用する因子の網羅的解析を完了し、U2snRNPやU2AFタンパク質と強く相互作用すること、Ca2+付加により特にリボソームやヒストンの相互作用が特異的に見られることを明らかにした。1.CHERPと相互作用する因子の網羅的な解析に成功した。2.CHERPと相互作用する因子がCa2+付加により変化することを明らかにした3.遺伝子発現の網羅的な解析に必要なRNAサンプルの調整を完了した。以上の成果から、計画は順調に進んでいると判断している。さらに選択的スプライシングの生じる遺伝子を駅そんな例により解析した。その解析結果の正確さを、RT-PCRにて検証したところ、実際に細胞周期や顔に関連する遺伝子の選択的スプライシングが大きく変化していることを突き止めた。その際、エキソンのインクルージョンだけでなくスキッピングについても生じていることを見出した。次年度は、以下に記した内容を行うことにより、CHERPによる選択的mRNAスプライシングの分子メカニズムを明らかにするとともに遺伝病との関係についても文献調査を中心に進めていく。1.CHERPによるmRNAの選択的スプライシングを受ける遺伝子の網羅的解析2.PAR-Clip法によるCHERPの結合RNAの解析3.CHERPの結合RNA配列の解明4.CHERPによる選択的スプライシング制御機構の解明5.Ca濃度に依存したCHERP相互作用因子の網羅的解析と選択的スプライシングとの相関関係の解明応用分子細胞生物学遺伝子発現の網羅的解析を行うためにNGSあるいはエキソンアレイの購入を予定していた。時期的に年度内の解析が困難となったため新たな年度で解析することとした。このため次年度使用額が生じた。
アメリカ連邦最高裁による平等審査方法の研究

アメリカ合衆国憲法の「法の平等保護」規定・「表現の自由」規定について、アメリカ連邦最高裁がそれらをどのように解釈しているか、どのような審査基準によってそれらの規定に違反しているかどうかを判断しているかについて、判例の分析・学説の検討を行った。裁判所が憲法を解釈するに当たっては、民主主義との関係が常に考慮されており、また、考慮されるべきであるという見通しを得るに至った。このことは、いかなる権利について裁判所が厳格に審査するべきかという問題にとどまらず、いかなる審査方法・審査基準を採るか等の具体的な問題についても及んでいると考えられる。平成18年度においては、本研究課題に関しては、以下の研究に従事した。1、選挙法の分野では、選挙区への議員定数の割り振りが入口比に対して不均衡であることが憲法上の等に反しているとして争われている、いわゆる議員定数不均衡訴訟において、そこその中心的争点である投票価値の平等をどのように理解すればよいのかについて、アメリカでの議論を参考に、日本の判例を読み解こうという作業をおこない、公表した。2、原理的・基礎的研究としては、裁判所が行なう司法審査の方法について、現代を代表する法哲学者であるロナルド・ドゥオーキンの議論を、プラグマティズムとの関係注意しつつ、検討を行なった。ドゥオーキンの法理論、特にインテグリティ論はexpressiveな価値を重視する法理論であると理解し、その点に重点を置いた考察をおこなった。公表は次年度になる予定である。3、歴史的研究としては、司法消極主義の再検討を行なっているところである。このうち、Abrams v. United States判決におけるオリヴァー・ウェンデル・ホームズ・ジュニア裁判官の反対意見については、短いものであるが、次年度に公表する予定である。Abrams判決は表現の自由を厚く保障する現在の連邦最高裁の考え方の嚆矢となった判決であるが、それをLochner V. New Yorkでのホームズ反対意見(司法消極主義に立つ)との一貫性をどのように考えるかについて考察を行なった。平成19年度においては、本研究課題に関しては、以下の研究成果をあげることがてきた。1.理論研究としては、裁判所が政府の意図・目的に着目した司法審査を行うことを正当化する理論の分析・検討を行った。そして、この観点からはいわゆるプロセス理論に改めて注目すべきであると考えるに至り、ジョン・ハート・イリィのプロセス理論を再検討・再評価を行った論文を執筆・公表した。この論文で示したプロセス理論の解釈は、ある一定の民主主義プロセスを所与の前提としてそのプロセスが政治によって侵害されることから裁判所が保護することを弁証する理論と言うよりも、司法審査を全体としての民主主義プロセスの中で捉えて、その全体としての民主主義プロセスがよりよく機能するためには司法審査はいかにあるべきかという観点から裁判所の役割を考察しようとするものである。プロセス理論はこれまでも活発に研究されてきたものであるが、本研究は従来の理解とは少し異なる光をこの理論に当てることができたのではないかと考えており、このように捉え直されたプロセス理論は、現在なお魅力的であると言うだけではなく、他の司法審査理論を理解する場合の座標軸としての意義を持ち、今後それらの理論の分析を進める上で重要な意義を持つように思われる。また、どのような違憲審査基準が望ましいか、裁判所の救済はいかにあるべきかを考えるに当たっても、一つの指針を与えるのではないかと考えられる。2.アメリカ判例研究としては、違憲審査基準について、なぜその基準を用いるべきかについての研究を継続して進めた。そのうち「明白かつ現在の危険」という違憲審査基準について、簡単にではあるが、執筆した。平成20年度において、本研究課題に関しては、以下の成果を上げることができた。1.理論研究としては、平等を考えるための基礎として、憲法理論においで共同体というものが持つ意義に関する研究を行った。平等は他者との比較・関係に関わる理念であるから、自己と他者との関係、共同体のあり方に関する分析を深めなければならないと考えられる。共同体には家族や中間的な結社や国家共同体など様々なものがあり、また、共同体を捉える枠組もリベラリズムやコミュニタリアニズムなど様々な理論があるが、今年度は、特にコミュニタリアニズムと原意主義に関して研究そう進め、短いものであるが公表することができた。それ以外の理論についても一定の知見を得ることができたので、なお一層研究を進めつつ、より詳細な成果を公表していくこととしたい。2.判例研究としては、選挙法・選挙関連判例に関する研究を進めた。日本の判例についての研究は、本研究者なりの一定の見通しを得ることができたので、判例評釈という形で公表する予定である。事情により、公表は次年度以降になる予定である。アメリカの判例研究については、判例分析を進め、個々め問題に関する理解を深めることができた。

ただ、それらの個々の問題をどのような全体的な観点から統一的に理解すべきかについて、なお研究を続ける必要性を感じており、今後は理論的な研究成果と連携させつつ、アメリカで選挙に関する諸問題がこれからどのように展開していくかについて注目を続けていきたい。
弾性線維蛋白質会合体:多様な特性を有する新規生体機能材料としての展開

【1】はじめにー研究目的及び研究費補助金の使途ー細胞外マトリックスとしての弾性線維蛋白質エラスチンは、特異な弾性機能を始め、多様な機能を発揮している。本研究は、エラスチンの多様な生体機能の基礎となる分子機序を明かにし、新規生体機能材料としての展開を図ることを目的としている。今年度は研究計画最終年度に当たり、補助金は消耗品費に充当した。【2】今年度中に得た研究成果並びに途中経過(1)各種エラスチンモデルペプチドの合成と特性評価生体由来α-エラスチン(エラスチンの熱蓚酸処理可溶化断片)と共に種々の測定に供する為に、エラスチン特有な繰り返しアミノ酸配列に基づく、各種ブロック共重合モデルポリペプチドを合成した。(2)分子の自己集合組織化に基づく構造形成と生体機能発現ー温度依年性コアセルベーションの詳細ー血管平滑筋間隙で進行するエラスチン前駆蛋白質の自己集合組織化に対応する水溶性エラスチンペプチドの温度依存性コアセルベーションに関し、示差走査熱量測定、静的及び動的光散乱測定等により詳細に検討した。(3)弾性線維蛋白質の細胞遊走特性ーα-エラスチン及びヘキサペプチド配列ーα-エラスチン及びヘキサペプチド配列(APGVGV)に単球遊走活性が観察された。両者で特有な濃度依存性が観測されると共に、ヘキサペプチド配列順により遊走活性に顕著な変化が認められた。【3】研究経過の反省と新たな研究の基礎としての意義ー弾性線維蛋白質集合体の特異性ー多様な機能の基礎となる構造と物性を明かにすると共に、今後の研究の課題となる特異な現象を見い出した。
現代都市型地域社会における住民主体活動のアソシエーション化に関する研究

余暇時間の活用や生きがいの創出を目的として、地域づくり活動や様々なボランティア活動等、NPO的な活動の動きや組織化は、近年ますます活発化している。近年言われ続けてきた"コミュニティの希薄化""地域社会の崩壊"は圏域の見方を変えれば虚実であり、地域社会の範域が拡大している現在、人々を動かす起動力は「近所に住んでいる住民どうしの相互扶助」から「個々人の自己実現のための方法・目的」へ、すなわち、活動組織は地縁集団から機能集団へ変革していると捉えられる。さらに、居住地域を基盤とした活動は、圏域が無限に広がるわけではなく、広範囲で組織化した後、分科活動として、あるいは活動成果の持ち帰りとして、近隣コミュニテイに回帰し、近所程度の身近な地域に最終的に還元できるという現象もみられる。これらの社会情勢を踏まえ、本研究では、住民主体の活動が地域社会において展開する圏域とその目的性、及び、地域への還元性相互の連関、言い換えれば、『住民主体活動のアソシエーション化とコミュニティ回帰』を対象とすることで、これからの都市型地域社会における地域づくり活動の課題の抽出と今後の住民主体活動への行政支援の方向性を明らかにしている。2年度の研究期間においては、02年度:住民主体活動のアソシエーション化の実態把握と地域意識・活動圏域との連関分析、03年度:現代都市型地域社会と活動圏域の捉え方と今後の行政支援方策の提示を目的として研究を進め、機能分化と目的意識が明確化する方向にある都市型地域社会に活動する住民の高い地域意識を検証し、今後の都市型地域社会の新たな捉え方の提案と、多様な住民意識に適応した行政支援方策の必要性を示した。これらの社会情勢を踏まえ、住民主体の活動が地域社会において展開する圏域とその目的性、及び、地域への還元性相互の連関、言い換えれば、『住民主体活動のアソシエーション化とコミュニティ回帰』を本研究の対象とすることで、これからの都市型地域社会における地域自治や生涯学習活動に対する行政支援の見直しと改変を目的としている。初年度平成14年度については、「住民主体活動のアソシエーション化の実態把握と地域意識・活動圏域との連関分析」とし、身近な居住地域における住民の主体的な活動展開調査を行うことにより、きっかけや仲間づくりから組織化までの経緯・活動目的とその後の地域還元性・行政との関連性、等をその組織の範域と参画者の誘致圏域との連関、さらに、同じ地域の他組織とのネットワーク性を通して明らかにした。具体的には、都市部既成市街地において、まちづくり活動(学校・子育て、高齢者の介護支援、地域の環境づくり等)を行う市民組織をサンプリングし、ヒアリング調査を行い、同地域内の他組織や行政との関係、活動圏域の広がりの中での活動参画者の面的分布特性、点(各参画者)を結ぶネットワーク性を分析し、多様化する活動圏域とその起動力を明らかにし、住民意識や活動内容による圏域の最適解を検討した。平成15年度は、「現代都市型地域社会と活動圏域の捉え方と今後の行政支援方策の提示」とし、2年度間の研究結果をとりまとめる予定である。
固体表面でのイオン反射を利用した新しいプラズマ計測法に関する研究

プラズマ中の固体表面に入射するイオン束の一部が中性粒子として反射される現象を利用して、入射イオンのエネルギー分布を逆に求める手法について研究を進めた。反射中性粒子のエネルギー分布を飛行時間型エネルギー分析器を用いて得、逆に入射イオンのエネルギー分布を得るものである。本手法の特徴は、プラズマ中に挿入する固体ターゲット板程度(数mm2)の空間分解能が得られること、入射イオン種の弁別を行うこともできることが挙げられる。プラズマ中のイオンのエネルギー分布をマクスウェル分布とし、固体表面前面に形成される静電シースにおける電位降下も考慮した計算機シミュレーションを行った。上計算には固体とイオンの相互作用において実績のあるTRIM-SPコードを用いた。計算で得られた反射粒子のエネルギー分布の広がりとピークエネルギーから、入射イオンのプラズマ中における温度とシースにおける電位降下がそれぞれ得られることを示すことができた。核融合科学研究所の直線型プラズマ発生装置TPD-Iにおいて、水素、ヘリウム混合ガスを動作ガスとして用い、本計測手法の原理実証実験を行った。比較的低いエネルギー(20eV程度以上)の中性粒子衝突による二次電子放出率が大きいCu-Be板を用い、二次電子をマイクロチャンネルプレートで増倍して反射粒子のエネルギー分布を得た。得られた反射粒子のエネルギー分布から、水素とヘリウムの粒子種弁別が可能であることを確認した。得られた反射粒子エネルギー分布から計算(TRIM-SPコード)との比較により、入射イオンエネルギー分布を得た。この結果、本手法で得られたシース電位降下は、静電プローブを用いた計測とよく一致した。イオン温度については、TPD-I装置の中性ガス圧力依存性を調べた結果、過去に分光、イオンセンシティブプローブで計測された結果と定性的に一致した。これらの結果を、物理学会2000年春の分科会において発表した。研究計画に則り、平成10年度は中性粒子と二次電子の変換板(Cu-Be)を用いた飛行時間型中性粒子エネルギー分析器を完成した。さらに核融合科学研究所の直線型プラズマ実験装置TPD-Iにおいて、本研究で提案している新しい計測法の原理実験を行った。プラズマ中に挿入する固体ターゲット材料としてタングステン及びカーボンを用いた。動作ガスに水素とヘリウムの混合ガスを用いたプラズマを生成し、ターゲットからの反射中性粒子のエネルギー分布計測を行い、モンテカルロシミュレーションコードTRIM-SPを用いた計算結果との比較を行った。計算に際しては、エネルギー分析器のチョッパ開口時間が有限であることも考慮した。実験で得られた反射中性粒子のエネルギースペクトルには、水素とヘリウムに対応する2つのピークが輸測され、本計測法の一つの目的である粒子弁別がなされていることが確認できた。水素とヘリウムのそれぞれに対応するエネルギースペクトルは、電子温度程度のイオン温度(5-10eV)を仮定した計算機シミュレーション結果とそれぞれ良く一致した。今回、他の手法でのイオン温度計測は行っていないが、エネルギースペクトルがピークとなるエネルギーから求めたターゲット前面のシースポテンシャルは、静電プローブを用いた計測結果とほぼ一致している。また、同条件で生成したほぼ同じパラメータのプラズマで、ターゲット材料を変えて計測した場合についてそれぞれの夕ーゲットで得られたシースポテンシャルとイオン温度はほぼ一致した。以上のことから、本計測手法により、プラズマ中の固体表面へ入射するイオンのエネルギー分布を求め得る可能性が示された。これらの成果の一部は、プラズマ壁相互作用に関する日米ワークショップ(平成10年10月、核融合科学研究所)において発表された。
異文化交流を基盤としたフォーカス・オン・フォームが英語運用能力に及ぼす影響

本研究では、第二言語習得理論に基づいて、第二言語運用能力を効果的に伸ばす指導形態であるフォーカス・オン・フォームを開発し、その効果を実証的に検証することを目的とした。日本人大学生と韓国人大学生間の異文化間交流をフォーカス・オン・フォームの枠組みとし、真正の言語使用環境の中に、言語形式の運用能力を伸ばす指導を組み込む形態を構築した。学習者の注意を言語形式に向けさせる指導にはリフォーミュレーションを採用した。これは、学習者が書いた文章を、教師が内容を変えずに誤りを修正して書き直し、学習者に元の文章と書き直された文章の比較させるものである。学習者に間接的否定証拠と肯定証拠を同時に与えることができるため、学習者の仮説検証および認知比較を効果的に促すと推測することができる。2006年から2007年にかけ、22組の日本人英語学習者と韓国人英語学習者の間でインターネットによるメール交換を2ケ月間行った後、ソウルで3日間の交流を行った。日本人学習者が書いたメールに対し、砕究代表者がリフォーミュレーションを行った。フォーカス・オン・フォームとしてのリフォーミュレーションの効果を調査するため、ライティング・テストおよび文法テストを事前、直後事後および遅延事後テストとして交流の前後に実施し、日本人英語学習者の英語運用能力を正確性、流暢性、複雑性の観点から測定した。非母語話者同士の英語使用、異文化間交流などについての意識の変化も質問紙法によって調査した。2007年度にはこれらのデータを量的、質的に分析し、次の結果を得た:異文化間交流を基盤としたリフォーミュレーションによるフォーカス・オン・フォームは、日本人英語学習者の英語運用能力を、特に、流暢性(有意傾向)、文法運用能力、文の複雑性の面において伸ばす。英語学習者の英語使用および異文化間交流に関する意識を高める上でも効果が見られた。本研究では、日本人英語学習者の総合的な英語運用能力を効果的に伸ばす一指導形態である「要約法によるフォーカス・オン・フォーム」(focus on form throughsummarizing)を第二言語習得理論に基づいて開発すること、およびその効果を実証的に検証することを目的としている。特に異文化間交流として行われる内容重視の英語活動の中に組み込まれたフォーカス・オン・フォームが第二言語習得の認知プロセスに与える影響を認知的第二言語習得理論に基づいて予測し、その効果を実証的に測ることをねらっている。平成17年度は、以下の3点が優先された:(1)フォーカス・オン・フォームの理論的基盤の構築(2)要約法によるフォーカス・オン・フォームの改良(3)韓国と日本の英語学習者同士の交流活動の立ち上げ(1)に関しては、第二言語効果研究に関する先行研究の文献収集、単行本の執筆を通して進めることができた。(2)に関しては、従来の要約法をさらに多様な日本人英語学習者に試行してもらい改良を加えた。(3)に関しては、日韓国際交流の実践例の調査から始めた。本年度最も重点を置いたのは、交流予定である韓国、成均館大学の教員との情報交換である。韓国の英語教師志望者と日本の英語教師志望者および英語学習者がインターネットを用いて、日韓の文化、歴史、未来について意見を交換し、英語を使用する機会をどのように作り上げるか具体的な計画を立てた。交流の準備は整ったので、来年度は、実際に交流を開始し、実験を実施する。参加する英語学習者の運用能力および文法能力を事前・事後テストによって測定し、異文化間交流に組み込んだフォーカス・オン・フォームがどのような効果を持つか調査する予定である。本研究では、日本人英語学習者の総合的な英語運用能力を効果的に伸ばす