hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光化学系成分mRNAの翻訳調節に関する因子の研究

葉緑体遺伝子の大部分は定常的に転写されているため、発現の調節は転写後のレベルで主として行われている。我々は、このレベルに関与すると考えられるRNA結合蛋白群をタバコより単離し、それらの遺伝子の解析を進めてきた。本研究は、これらのRNA結合蛋白群の機能ドメインなどを明らかにすることを目的として進めた。1.RNA結合蛋白質のドメイン機能:5種のタバコ葉緑体のRNA結合タンパク質cp2833は、いずれもssDNA、dsDNA、poly(G)、poly(U)と結合するが、poly(A)とpoly(C)にはほとんど結合しない。DNAよりpoly(G)やpoly(C)とより強く結合することから、RNA結合蛋白と結論できる。cp2833は、酸性ドメイン、RNA結合ドメインI、スペーサー、RNA結合ドメインIIより成るので、cp29Aとcp29Bを用いて、各種の欠失変異蛋白を作製し、それぞれの核酸結合能を測定した。いずれも、酸性ドメインを除くと、元の蛋白に比べ結合能が高まった。RNA結合ドメインはIとIIとも、それぞれ1個でも元の蛋白(2個時)と比べ弱いがpoly(G)とpoly(U)に結合することから、このドメイン1個でRNA結合性を持つと考えられる。スペーサーは有っても無くてもRNA結合ドメイン1個の結合能に関係しない。しかし、RNA結合ドメインIとIIを結合した蛋白(スペーサーがない)も1個のドメインを持つ蛋白と同じであった。このことはスペーサーがRNA結合ドメインの結合能の加算効果に必須であることを示す。2.光合成系遺伝子のmRNAへの蛋白の結合:psbA00D5-01D5、rbcL00D5-01D5、petD00D5-01D5の3'側mRNA断片とcp29A、cp29B、cp33の特異的結合性をUV・クロスリンクとゲル・レターデーション法で調べたが、蛋白合成に用いたレティキュロサイト・ライゼート中の蛋白が干渉して正確な検出ができなかった。そこで大腸菌でcp蛋白を発現させ、精製cp蛋白で同様の実験を進めている。
ジョセフソン干渉計を用いた異方的超伝導状態の検証

本研究では、重い電子系超伝導体のUPt_3,CeIrIn_5,CePt_3Siを主な対象に選び、ジョセフソン素子、特にコーナー型素子のように二つの異なる方向の間での超伝導秩序変数の位相変化を検出可能なジョセフソン干渉計の研究を通じて、異方的な秩序変数の情報を得ることを目指した。まず、UPt_3については、b軸とa軸に垂直な二つの面でできたコーナー上の素子(ジョセフソン干渉計)の研究を行ったが、b軸方向とa軸方向の間での秩序変数の位相の変化を示唆する異常は見られなかった。臨界電流の大きさは二つの方向の間で大きく違ってはいないことが確認できたので、実際に位相変化はないと考えられ、例えば欧米のグループが主張しているE_<2u>の秩序変数は本研究の結果を説明できないことが明らかになった。また、CeIrIn_5については、単一電流方向の素子で、[100]軸方向、[110】軸方向とも、フラウンホーファー回折図形に近い磁場依存性が得られ、d波超伝導状態のnode方向で期待される異常は観察されなかった。また、[100]軸-[010]軸両方向の電流からなるコーナー型素子を作成し、ジョセフソン干渉計の研究を行ったが、二つの方向それぞれの臨界電流が大きく異なっているためか、今のところd_x^2-_y^2状態を確証するような特性は見出されていない。一方、最近見つかったCePt_3Siについては、結晶に反転対称性を持たない特異な物質であり、急遽、ジョセフソン効果の研究を行った。その結果、a軸方向については各場所から位相のそろったジョセフソン電流が流れ出ていることが確認できたが、c軸方向では零磁場下でも場所ごとで位相が揺らいでいることがわかった。この原因としては、磁束トラップの影響の可能性も否定できないが、時間反転対称性の破れた超伝導状態を反映している可能性もある。本年度は重い電子系超伝導体としてUPt_3、CePt_3Si、並びにCeIrIn_5を用い、その上に常伝導金属(N)、s波超伝導体(S')を積層したジョセフソン素子の研究を行った。まず、UPt_3については、前年度の研究に引き続いて秩序変数の軌道部分の位相について調べるため、b軸とa軸に垂直な二つの面でできたコーナー上の素子(ジョセフソン干渉計)の研究を行ったが、これまでのところ、b軸とa軸方向の間で秩序変数の位相の変化を示唆する結果は得られていない。現在、これまでの結果を論文にまとめている段階にある。次に、最近見つかったCePt_3Siについては、結晶に反転対称性を持たない特異な物質であり、その超伝導性に興味が集まっているので、本年度の計画には入っていなかったが、急遽、特に注力して研究を行った。この原因としては、秩序変数がs波以外の異方的な秩序変数を持っていることが考えられる一方、磁束トラップや表面に現れた磁性の影響の可能性も否定できないが、c軸方向にだけ異常が現れた原因は不明である。以上の結果は、学会で発表するとともに現在論文化を目指しており、また、来年度にはコーナー型素子の研究へと展開する予定である。

最後に、CeIrIn_5については、これまでの研究でバルクの転移より高い温度で電気抵抗が零になるなど、表面に不均一な超伝導状態が生じている可能性が示唆されていたのであるが、案に相違してa軸方向で理想的に近い磁場依存性(フラウンホーファー回折図形)が得られた。この結果のみでも、CeIrIn_5のd波秩序変数の候補のうちd_<x2-y2>を支持していることになるが、さらに詳しく調べるため、今後コーナー型素子の研究を行う予定である。本年度は、重い電子系超伝導体として、d波超伝導状態が実現していると考えられているCeIrIn_5を対象に選んで、s波超伝導体との間のジョセフソン効果の研究を行った。この物質の[100]軸方向については、昨年度に理想的に近い磁場特性(フラウンホーファー回折図形)が得られていたので、本年度は[110]軸方向の素子の研究を行ったところ、やはり回折図形に近い磁場依存性が得られた。この物質では、line nodeが[110]軸方向(dx^2-y^2状態)に存在するのか、[100]軸方向(d^<xy>状態)に存在するのかが議論となっており、node方向では磁場依存性に異常が出るはずであるが、我々の二種の素子ではどちらの状態が実現しているのか確定することができなかった。そこで、[100]軸・[010]軸両方向の電流からなるコーナー型素子を作成し、ジョセフソン干渉計の研究を行った。もしdx^2-y^2状態が実現して二つの方向の間で秩序変数の位相が反転している場合、臨界電流の磁場依存性が零磁場で極小を持つことが予想されるが、その検出のためには2つの方向それぞれの臨界電流がほぼ同じ大きさであることが必要である。これまでに作成したコーナー型素子ではこの条件が完全には満たされていないためか、微小な極小が現れた一例を除いて、今のところdx^2-y^2状態を確証するような特性は見出されていない。このように、コーナー型素子の研究には、これまで以上に特性の揃った素子を作成する技術を確立することが必要であるので、今後素子の作成法まで遡って改良を行う予定である。また、圧力下でのジョセフソン効果を研究するために、高圧セル内に[110]軸方向の素子を導入して測定を行ったところ、転移温度の変化を反映したジョセフソン効果が観察された。従って今後、圧力依存性の研究への展開も可能であると考えられる。
仏教海外開教史の研究

研究成果の概要(和文):本研究は、戦前期に仏教教団各派が実施してきた海外開教事業の実態を解明するため、関係する資料を収集整理して資料集を刊行することを目的とするものである。明治以降に仏教教団各派の実施した海外開教事業は、ハワイ、北米、南米、朝鮮、中国・台湾、南洋諸島や樺太・シベリアなど広い地域にわたり、関係する資料も膨大な量にのぼる。過去三年間の研究においては、その内の朝鮮と台湾についての調査研究を終えた。そして現時点で、朝鮮に関する資料集(全7巻)と単著一冊を刊行している。今回採択された研究(2011年度から21013年度)は,戦前期に日本仏教各宗派が行ってきたアジア方面の布教事業の実態を明らかにすべく,関係資料集を収集して刊行することを目的としている。研究開始2年目を終了した時点での研究実績としては,雑誌論文が1件,招待講演が1件,著書が1件であるが,他に発表予定の論文(入稿済)が2件,刊行予定の著書が1件ある。ところで,今回採択の研究は,前回採択された研究(2007年度から2009年度)と密接な継続性があり,課題名としても「仏教海外開教史の研究」という同一の名称で研究を進めている。このため,今回採択のアジア方面布教の研究は,前回採択のアメリカ方面(ハワイ・北米・南米)での成果を踏まえつつ進行している状況にある。こうした事情から,上述の研究実績のうち,既発表の招待講演1件と著書1件とは,前回採択された研究の実績を基礎として,今回採された択研究の意義と方向性を示したものに過ぎない。これに対して論文3件(発表予定の2件を含む)については,朝鮮における布教事業に関して考察したものであり,今回採択研究の直接的な研究成果といえる。既発表の論文1件は,日本仏教各宗派のなかで最も早く朝鮮進出を果たした真宗大谷派の布教実態を取り上げたものである。その布教活動の背景には,大谷派内の内部対立と朝鮮侵略を目論む明治政府の動きが複雑に関係しており,この点をある程度,明らかにし得たものと考える。残る発表予定の論文2件は,日清戦争から文化政治に至る日本仏教の朝鮮布教を対象としたものである。また,刊行予定の著書1件は,朝鮮布教に関する資料集『仏教海外開教資料集成』(朝鮮布教編・全7巻)であり,刊行する出版社(三人社)も決定し刊行に向けた作業を進めつつある。資料集の掲載資料もすでに確定し,第一期刊行分(2013年6月予定・全3巻)の解題も脱稿し初校まで終了している。近代に始まる日本仏教各宗派の海外布教は、アジア方面とアメリカ方面との事業に大別することができる。アメリカ方面の布教については、前回に採択された際(2007年2009年)に調査・研究を進め、その成果を『仏教海外開教史資料集成』(ハワイハ編・北米編・南米編)として刊行した。今回採択された研究(2011年2013年)では、この研究成果を踏まえて、アジア方面の布教に関する資料を『仏教植民地布教史資料集成』として刊行することを目的としていた。しかし、予想外に資料収集に困難がともない、当初は朝鮮編・台湾編・中国編を3年間で刊行する予定であったが、現時点ではわずかに朝鮮編を刊行するにとどまっている。研究が思うように進捗しなかった原因には,敗戦による布教拠点の喪失により布教が途絶したこと、また敗戦に際して多くの資料が焼却・散逸されたことや、仏教各宗派の側が実態解明に対して積極的でなかったこと、などを挙げることができる。こうした資料の不足に加えて、アジア方面の布教の場合は、日本政府の植民地政策や、現地の既存の仏教勢力、現地人と日系移民の動向などが複雑に関係するため、その実態把握に多くの時間と労力をとられることとなった。そのための具体的作業としては、膨大な分量にのぼる新聞・雑誌の朝鮮布教関係記事をデータベース化して読みこむ作業が必要であった。しかし、この作業を通じて、約70年間にわたる日本仏教各宗派の朝鮮布教の実態がある程度明らかとなり、『仏教植民地布教史資料集成(朝鮮編)』とは別に『植民地朝鮮と日本仏教』を著述・刊行することができた。両書によって明らかとなった成果は、単に日本仏教各宗派の布教活動の実態解明だけでなく、今後、日本植民地政策や異文化交流の研究、アジア諸国との民間交流を考える上で、大きな意義を有するものと考えられる。なお現在、台湾編の編集作業も進行中である。本研究は,戦前期に仏教教団各派が実施してきた海外開教事業の実態を解明しようとするものである。前回採択(2007年度から2009年度)の際は,アメリカ方面の事業を対象とし,その成果を『仏教海外開教資料集成』ハワイ編・北米編・南米編(全15巻)として刊行した。

今回採択(2011年度から2013年度)では,アジア方面の事業を対象に『日本仏教・アジア布教史資料集成』と題し,朝鮮編・台湾編・中国編を刊行する。アジア方面とアメリカ方面の布教事業は,同じ様に在留邦人を主たる布教対象としてきたが,その直面した状況により,仏教思想の普遍性に対する自覚,現地社会との対話・同化への指向性の差異を生み,大きくあり方を相違させてきた。アメリカ方面の布教では,厳しい反日状況にさらされながらも,仏教思想が多元性・普遍性をそなえ,アメリカ社会のあり方と矛盾・対立するものでないことをアピールするとともに,布教方法や信者組織等を現地社会に順応したものへと改編する努力が重ねられてきた。これに対し,アジア布教は,現地の宣撫工作のために日本政府や軍部によって利用動員され,これに率先して協力してきた側面が強いものであった。現地の精神文化やそこでの仏教の立場を尊重することよりも,それらを指導し支配する役割を強く意識し,現地を日本化していく植民地政策の一端を担ってきたのである。この結果,アメリカ方面では,現在に至るまで「仏教のアメリカ化」に向けた事業が継続されてきたのに対し,アジア布教は日本敗戦後に途絶して,戦後も再開の気運が生じていない。また日本仏教各宗派は,戦前のアジア布教の事実をいわば封印し,そのあり方を積極的に検証する作業をしてこなかった。このため,関係資料の散佚にも著しいものがある。本研究では,日本仏教のアジア布教史の実態把握とその検証に資するような刊行物を,可能な限り収集・編集して復刻する予定である。アジア方面における日本仏教の布教活動を対象とする本研究では,当初,朝鮮・台湾・中国についての関係資料を収集して,加えて可能であれば,北方・南洋方面の資料も収集する予定であった。研究成果としても,資料集『仏教海外開教史資料集成』(朝鮮布教編・台湾布教編・中国布教編)を刊行する計画であり,可能であれば,南洋・北方布教編も刊行したいという意図があった。またこれにより,前回採択された際に刊行したハワイ編(全6巻)・北米編(全6巻)・南米編(全3巻)と合せて『仏教海外開教史資料集成』が完結するはずであった。しかし,朝鮮の関係資料の収集作業を進めていくに従い,日本の植民地支配との関わりのなかで関係資料が多岐にわたり,かつ国内外に分散している状況が次第に明確となってきた。そこで,中途半端かつ性急に資料集刊行の事業を進めるよりも,ひとまず朝鮮における資料の収集と,そこでの布教実態把握に注視し,余力があれば台湾編の資料収集を図ることに方針を転換した。この結果,『仏教海外開教史資料集成』(朝鮮布教編・全7巻)の掲載資料も確定し,出版社(三人社)も決定した。すでに第1期刊行分の解題も脱稿し,本年度中には刊行できる見込みである。また日本仏教各派の朝鮮布教への取り組みに関する実態も次第に明確となりつつある。現時点での発表論文は1件のみであるが,すでに研究雑誌に入稿中のものが2件あり,さらに脱稿した論文が別に2件(掲載誌等は未定),執筆中のものが1件ある。これら計6件の論文を収録して『植民地朝鮮と日本仏教(仮題)』として刊行する計画も進めている。日本仏教の朝鮮布教の全体像を明らかにした研究は少なく,資料集と併せて本書が刊行できれば,今後多方面での研究発展に大きく寄与できるものと考えられる。研究対象を限定したことで,却って当初の計画よりも,充実した成果を出すことができそうな状況にある。調査・研究の進捗が当初の予定よりも遅れたのは,不測の事態が重なったことによるものであった。
有用微量元素の微生物学的集積技術の確立

最先端材料として注目されている希土類元素を集積する微生物を得るために、希土類元素の一つであるイットリウム(Y)を対象に、目的とする微生物のスクリーニングを行なった。通常の肉汁培地など高濃度の栄養濃度条件では、Yが栄養成分と複合体を形成、不溶性の沈殿物となることが判明したため、通常の栄養培地では実験の継続が困難であった。培地成分を詳細に検討した結果、培養成分の濃度を100分の1に下げると、Yとの沈殿形成が起らないことを認めた。このようなことから、低栄養培地で増殖可能な低栄養性微生物に着目した。低栄養性細菌は、希薄な各種の元素を積極的に取り込みかつ菌体内に蓄積する能力が高いことが明らかにされているので、低栄養性細菌の中には、微量に存在している希土類元素を菌体内に集積する能力を獲得しているものが存在している可能性がある。そこで、低栄養性細菌を対象に、Yを集積する細菌をスクリーニングし、7菌株(AG)得ることができた。これらの菌株のうち、集積能力の高かった菌株B、D及びFについて、同定試験を行なったところ、菌株BとDはComamonas acidovorans、菌株FはVariovorax paradoxusと同定された。希土類元素の集積スペクトルを調べたところ比較的高い減少量を示した元素として、La、Ce、Pr、Ndに加えTb、Dy、Ho、Erなどがあり、選択的に集積していることが窺われた。これら一連の研究では、重希土類元素を集積する微生物を得ることが出来なかったので、次に、重希土類元素としてイッテルビウム(Yb)を用いて、その集積細菌のスクリーニングを行なった。その結果、5菌株を得ることができた。このうち、3菌株は放線菌であった菌株3-1は、特にYbを選択的に集積することが判明した。これら一連の研究成果は、希土類元素の精錬に、ここで示した特異的な能力を持つ微生物の導入が可能であることを示唆しており、今後、さらに研究を発展させるつもりである。効率よく希土元素集積微生物を得るためには、スクリーニング技術の開発は目的微生物の分離頻度を高めるために不可欠の課題である。このような立場から、希土元素を含有している粉末状の鉱物を6種類集め、肉汁培地に添加し、各種採取試料を少量加え30°Cで培養した。これらの培養液を適当に希釈し、希土元素含有寒天培地に塗布しシャーレ上にコロニーを形成させた。シャーレ上に金属定量用発色試薬であるアルセゾナIあるいはアルセゾナIIIの各水容液を注入し、菌体中に取り込まれた希土元素を染色した。しかし、使用した培地成分中にこれらの発色試薬で染色される金属類が多量に含まれていたため培地そのものが強く発色し、いくつかのコロニーも幾分染色したものの、これらのコロニーが希土元素を集積しているか否かを判定する事は困難であった。これらの結果から、この方法を用いて希土元素集積微生物を分離するには、培地成分を検討することが必要であることが分かった。そこで、培地成分について種々検討したが、アルセゾナ試薬による発色に対する培地成分の妨害を緩和することが困難であった。

このように当初考案したスクリーニング法の適用が困難であることが判明し、新しいスクリーニング法の開発が必要となり、種々検討したが、現在のところ有効なスクリーニング法は確立できていない。そのため、上述のコロニーをそれぞれ単独で希土元素含有液体培地に植菌し30°Cで培養し、菌体を遠心分離操作により沈澱せしめ、その上清中に残存している希土元素量を比色法にて測定した。しかしながらこの方法によっても、アルセゾナ試薬による希土元素の発色に培地成分が影響を及ぼすため、希土元素集積微生物の分離は困難であった。そこで、残存希土元素の測定に高速液体クロマトグラフィーの導入を試みているが、今のところ希土元素集積微生物の分離には成功していない昨年度実施した方法では、希土類元素の比色定量に用いたアルセナゾIII法では培地として使用した肉汁培地がその発色を妨害するため、希土類元素集積微生物のスクリーニングを行なうことができず、希土類元素集積微生物のスクリーニング系を確立することができなかった。そこで本年度は、アルセナゾIIIを用いる希土類元素定量の際にみられた培地成分による妨害を防ぐために、肉汁培地を100分の1に希釈し、低栄養条件下で行なうこととした。この低栄養条件下では、希釈した肉汁培地を液体培地として用いた場合、希土類元素を5ppm添加してもアルセナゾIIIによる希土類の定量にさしつかえがないことが明かとなり、本法を用いることにより希土類元素を集積する微生物のスクリーニングを行なうことが可能であることが判明した。このように、新規機能を有する微生物をスクリーニングする場合最も重要なと考えられているスクリーニング技術の開発を確立することができた。そこでこの新しく開発したスクリーニング法で、希土類元素としてイットリウムを用いて、その集積微生物のスクリーニングを行なった。各種のサンプル(土壌系や水系試料)を各地より集め、目的微生物のスクリーニングを行なった。その結果、培地よりイットリウムを消失せしめる微生物としていずれも細菌類であるが、7菌株を得ることができた。これらの分離した菌株をバージェイの細菌分類手引書やスタールらの分類法などに準拠して同定を行なった。その結果、Moraxella属5菌株、Flavo-bacterium1菌株および未同定1菌株であった。これらの分離菌を用いて、培養中のイットリウム濃度の経時変化を調べたところ、各菌株によりその減少速度や最終濃度が異なっていることが判明した。昨年度、希土類元素の代表としてイットリウムを用いて、これを集積する能力を有する微生物のスクリーニングを行なったところ、低栄養条件下で増殖することができるオリゴトロフィックな細菌類約500株のなかから7菌株がイットリウムを集積することを発見した。これらの菌株のうち、3菌株が同定され、Comamonas acidovorans及びVariovorax paradoxusに属すること及びこれらの菌株が主に軽希土類を積極的に集積することを明らかにした。そこで本年度は昨年度スクリーニングすることが成功できなかった重希土類元素を集積可能な細菌をスクリーニングすべく、重希土類元素の代表としてイッテルビウムを用いて集積菌のスクリーニングを行なった。スクリーニングの方法は昨年度と同様オリゴトロフィックな細菌に焦点をあわせ、5ppmイッテリビウム含有液体培地を用いて、約500菌株のなかから、イッテルビウムを集積する細菌を5菌株分離した。これらの分離菌株は、電子顕微鏡による形態学的観察から主に放線菌群であることが判明した。現在のところ、これらの菌株については未同定であるが、これらの菌株を用いて、培養中のイッテルビウム濃度の経時変化を追跡したところ、各菌株によりその集積挙動や最終的に集積される濃度等が異なっていた。
マルチスケール非線形破壊力学モデルと多重化学物理連成解析手法の構築

昨年度は、脆性破壊・延性破壊・疲労破壊・水素脆化を網羅的に表現可能な非線形破壊力学モデルを提案し、非線形破壊力学モデルによって表される微視的なき裂進展と巨視的な破壊力学パラメータを関連付けるマルチスケール解析手法を提示した。本年度は、き裂の任意箇所における発生と任意方向への進展を表現するために、破壊の初期段階から最終的な段階までをシームレスに可能な数値解析手法を提案した。具体的には、き裂進展に伴って新たな自由表面が形成される段階を、巨視的な材料剛性が低下する初期段階・新たな自由表面の形成に伴って応力が解放される中間的な段階・完全に自由表面が形成される最終的な段階と捉えたうえで、3つの段階を力学的に矛盾なく接続可能なシームレスき裂解析手法を構築した。まず、従来の損傷構成則から結合力モデルに矛盾なく移行できるき裂進展解析手法の構築を念頭に、物質点の材料挙動に運動学的な整合性を保ちながら結合力モデルを材料構成則に導入可能な結合力埋込型損傷構成則とその数値解析アルゴリズムを提案した。そして、提案した結合力埋込型損傷構成則と一般化有限要素法の一種である有限被覆法を用いて、材料剛性の低下から完全に自由表面が形成される段階を連続的に移行できるシームレスき裂進展解析手法を開発した。提案した損傷構成則と、新たに開発した有限被覆法を併用することで、材料剛性の低下からき裂面が完全に形成されるまでをシームレスにつなぐき裂進展解析が可能とした。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、結晶粒の破壊に基づく非線形破壊力学モデルの構築を行った。まず、結晶レベルでの破壊のモデル化を行い、そのパラメータの同定を行った。原子間ポテンシャルに基づく破壊モデルに着目し、金属疲労によって生じる材料の剛性低下を表す損傷変数を熱力学的手法により導入することで、新たな非線形破壊力学モデルを構築した。以上の内容を「第27回計算力学講演会」に論文投稿した。さらに、損傷変数に塑性変形の影響を考慮することで、延性破壊特有の挙動であるシェアリップ破壊を再現した。前述のように疲労破壊を表現可能なモデルを構築した上で、延性破壊に拡張したことで、従来は破壊形態に応じて適用性が細分化されていた破壊力学モデルの統合化を行い、疲労破壊から延性破壊への遷移域までに渡って材料の破壊挙動を再現できる可能性を示唆する結果を得た。その一方で、化学的な作用により材料が劣化することで生じる破壊現象を再現するための数値解析手法の開発にも着手し、その成果は現在論文投稿中です。具体的には、多結晶体内における水素イオンの拡散解析を行うとともに、化学的作用による強度低下を上記の破壊モデルに考慮することで、従来までは困難であった水素脆化によるき裂解析を可能としました。上記のように、非線形破壊力学モデルの構築と化学作用を伴う破壊モデルの提案という2つの課題に取り組み、概ね達成できた。今後の課題としては、まず微視的なスケールである多結晶体中のき裂進展挙動を、巨視的なスケールとして評価手法の確立です。また、新たな課題としては、結晶塑性体中を任意の方向に進展するき裂を解析する手法の開発です。ただし、後者については概ね方針は決定しており、既にそのプログラム開発に取り組んでいます。
抗糖尿病因子アディポネクチンの高活性型フォーム同定と制御機構解明による治療応用

われわれはアディポネクチンの3量体、6量体、高分子量それぞれのフォームを別々に精製する技術を確立した。さらに、3量体アディポネクチンは血清中でアルブミンと結合している事を見出した。またこれらの各フォームのAMPキナーゼの活性化の比較を行ったところ高分子量型がもっともAMPKの活性化を行う事を見出した。チアゾリジン誘導体で認められた脂肪細胞の肥満に伴う機能・活性の障害への回復能がアンギオテンシン受容体拮抗薬でも部分的ながら認められる事を見出した。更に動脈硬化巣へ対する治療・予防効果も期待される結果を見出しつつあると考えている。球状3量体アディポネクチンの切断部位を特定し、その切断活性の強さや制御機構の検討を進めている。(1)脂肪細胞に特異的に発現して分泌される抗糖尿病・抗メタボリックシンドローム、抗動脈硬化ホルモンであるアディポネクチンは多くは全長アディポネクチンの形で少なくとも3つのフォームで血中に存在している。我々はその3量体,6量体,高分子量それぞれのフォームを別々に精製する技術を確立した。さらに,3量体アディポネクチンは血清中でアルブミンと結合している事を見出し,従来の分離精製技術においてはこのアルブミン結合3量体と6量体とが区分しにくい事を見出した。また,これらの各フォームのAMPキナーゼの活性化の比較を行ったところ高分子量型がもっともAMPKの活性化を行う事を見出した。(2)我々は以前にチアゾリジン誘導体(TZD)が高分子量アディポネクチンを増加させることを報告している。これまでの検討で,高分子量アディポネクチンが既に脂肪細胞内で形成され,およそ,その存在比を変化させることなく細胞外へ分泌されることを見出した。また,脂肪細胞は肥満に伴いその機能・活性が障害され,TZDで機能・活性が回復する事が知られていたが,さらにARBでも部分的ながら似たような回復能が見られる事を見出した。この機能について分子生物学的な制御機構を現在検討中である。(3)3量体アディポネクチンのコラーゲン領域が切断された形である,球状3量体アディポネクチンは活性が高いことが知られている。血中での球状3量体アディポネクチンの濃度はアディポネクチンの1/1000程度であり,その切断活性は局所的に起こっていることが示唆されている。我々はコラーゲン領域での切断部位を既に特定しており,その切断がどこでどのように行われているのかを引き続き検討中である。(1)脂肪細胞に特異的に発現して分泌される抗糖尿病・抗メタボリックシンドローム・抗動脈硬化ホルモンであるアディポネクチンは多くは全長アディポネクチンの形で少なくとも3つのフォームで血中に存在している。我々はその3量体、6量体、高分子量それぞれのフォームを別々に精製する技術を確立した。さらに、3量体アディポネクチンは血清中でアルブミンと結合している事を見出し、従来の分離精製技術においてはこのアルブミン結合3量体と6量体とが区分しにくい事を見出した。また、これらの各フォームのAMPキナーゼの活性化の比較を行ったところ高分子量型がもっともAMPKの活性化を行う事を見出した。これまでの検討で、高分子量アディポネクチンが既に脂肪細胞内で形成され、およそ、その存在比を変化させることなく細胞外へ分泌されることを見出した。また、脂肪細胞は肥満に伴いその機能・活性が障害され、TZDで機能・活性が回復する事が知られていたが、さらにARBでも部分的ながら似たような回復能が見られる事を見出した。この機能について分子生物学的な制御機構についての検討を行い、更に動脈硬化巣へ対する効果も期待される結果を見出しつつある。(3)3量体アディポネクチンのコラーゲン領域が切断された形である、球状3量体アディポネクチンは活性が高いことが従来より知られているが、血中での球状3量体アディポネクチンの濃度はアディポネクチンの1/1000程度であり、その切断活性は炎症部位において比較的局所において起こっていることが示唆されている。我々はコラーゲン領域での切断部位を既に特定しており、その切断がどこでどのように行われているのかについても活性部位などの検討により大まかな候補を見出している。
発熱時の看護援助における身体冷却等に及ぼす影響

【結果目的】発熱時の前額部氷嚢冷却に対する身体冷却効果、特に脳冷却効果について、生理的反応と温度感覚反応からその影響について実験し検討した。【対象と方法】発熱者4名(平均30±7歳)を対象に、室温(Ta)20-24°C、湿度43-50%で実験を実施した。被験者は常服で毛布を1枚掛け安静臥床させた。ガ-ゼ2枚で包んだ氷嚢(500ml)を水温(Tw)0°Cのものを前額部に直径8cmの範囲で15分間と60分間貼用し、鼓膜温(Tty)、皮膚温(Ts)、腋窩温(axil)を測定し、貼用時の温度感覚反応を調査した。【結果および考察】1.発熱状態における氷嚢水温0°Cの前額部氷嚢貼用では、Ttyは15分間貼用ではほとんど変化はなかったが、60分で僅かな低下が認められた。2.Tsは、Tsfhでは貼用直後より急激に下降しその後横這い状態を示した。ハンティング現象は、貼用15分間ではごく僅かであったが、60分では明らかな出現が認められた。TstempとTsearでは、貼用時の変化はほとんどなかった。3.axilは、貼用15分では低下はなくむしろごく僅かな上昇が認められたが、60分では僅かな低下が認められた。4.氷嚢貼用時の温度感覚反応は、貼用時には冷刺激による疼痛が出現したが、貼用15分では「頭の奥が気持ちよい」、終了時では「もう少し貼用したい」であり、60分では傾眠が認められた。以上の結果から、発熱者の前額部氷嚢貼用における身体冷却効果は、貼用時間や発熱の程度などの影響を受ける可能性が推察できる。この点を踏まえて今後も事例を重ねて、頭部冷罨法の身体冷却効果について検討していく必要がある。[研究目的]冷罨法は、看護の場において日常的に行われている看護援助行為の一つである。冷刺激が皮膚の温度受容器を介して温度調節中枢を刺激することによって、あるいは、この冷刺激を直接皮下の毛細血管、温度受容器や末梢神経に作用させることによって、種々の身体的苦痛を改善するとされているが、頭部冷罨法の効果については、冷却効果はなく貼用することによる精神的安楽のみが強調されてきた。そこで、暑熱環境下において、高体温時の前額部氷嚢貼用が鼓膜温に与える影響について実験し検討した。[対象と方法]健康な男性6名(平均23.2±3.1歳)の被験者に、室温42°C、湿度35%に設定した人工気候室で実験を実施した。被験者は仰臥位安静で前額部に氷嚢を貼用し、その水温を20°C・10°C・0°Cと変化させ、冷却は15分間行い、鼓膜温(Tty)、前額部皮膚温(Tsfh)、前額部皮膚血流(BFfh)を測定した。[結果および考察]1.暑熱環境下の高体温状態では、前額部氷嚢(水温0°C20°C)貼用によってTtyは低下した。2. Ttyの低下は水温が低いほど大きく、冷却の程度に対応していた。3. TsfhとBFfhは、どの貼用温度に対しても減少し、冷却温度が低ければ低いほど減少する傾向性が認められた。以上の結果から、暑熱環境下の高体温状態では、前額部氷嚢貼用による冷却は脳温の指標となる鼓膜温に影響すること、その影響は冷却温度に左右されることが示唆された。
歪み超格子構造によるスピン偏極電子ビームの生成

スピン偏極電子ビームの生成方法として,超格子構造半導体型フォトカソードを試作し,このカソードから得られるビームの性能を系統的に調べた。MBE法により試作した超格子構造は,GaAs-AlGaAs,InGaAs-GaAs,InGaAs-AlGaAsの3種類であり,後者2つは歪み井戸層を有している。それぞれのフォトカソードに対し調べた性能は,(1)偏極度,(2)量子効率,(3)表面電荷制限現象,(4)スピン緩和時間の4つであり,前の3項目は名古屋大学の偏極電子源装置,最後の項目は大阪府立大学のフォトルミネッセンス観測装置により測定した。この結果それぞれの項目に対し,以下のような新しい知見を世界に先駆けて明かにすることができた。(1)最も高い偏極度(90%)はInGaAs-GaAsにより得られる。InGaAs-AlGaAsでは(7080)%が得られ,GaAs-AlGaAsでは約70%が限界となることが判明した。この理由についてはなお追求中である。(2)高い量子効率(0.5%)がGaAs-AlGaAsで得られ,これに準じた量子効率がInGaAs-AlGaAsでも可能であること,これに反してInGaAs-GaAsは1桁低い量子効率しか得られないことが確かめられた。これらのデータから「高い量子効率にはバンドギャップの広い超格子構造が有利である」という法則性を導くことができた。(3) 70keV電子銃を用いて,高密度・ナノ秒マルチバンチ・偏極電子ビームの生成試験を実施した。このテーマの課題は,NEA表面に溜まる電子により後続の電子が真空に出るのが阻害される表面電荷制限現象の緩和であったが,超格子構造による伝導帯のシフトを利用しNEAを大きくする方法によりこの現象を克服でき,空間電荷制限密度のマルチバンチビームが生成可能であることを証明できた。(4) 3種類の超格子につきフォトルミネッセンス測定を実施し,室温でのスピン緩和時間は(70100)ピコ秒,全緩和時間は(60-70)ピコ秒の範囲に分布することを明らかにした。
「現代語」の成立と消滅に見る「言語の教育」の課題と言語力育成への視座

平成元年版高等学校学習指導要領(国語科)において新設された「現代語」が学校現場に浸透せずに短命に終った要因について1戦後の「言語の教育」に関する言説の歴史的変遷についての文献調査2「現代語」教科書および教材の言語学的分析3海外における「言語の教育」と日本の国語科における「言語の教育」の比較調査からの分析を試みた。そしてその知見をふまえて、日本の国語教育における「言語の教育」の特質と課題についての検証を行った。本年度は、平成元年版高等学校学習指導要領(国語科)において新設された「現代語」が科目および教科書として成立するまでの過程と、それが学校現場に浸透せずに短命に終った要因について、昨年度に続き継続的に調査を行った。具体的には、まず昨年度に引き続き、学習指導要領の改訂年次を区切りとし、順次調査を進めながら、戦後の「言語の教育」の思潮の変遷と「現代語」の位置づけを明らかにするための調査を行った。筑波大学附属図書館などの所蔵資料の複写・整理を行い、通時的に言語教育をめぐる議論を分析している。この調査によって、これまで看過されてきた言語教育論の変遷についての包括的な議論を行うための基盤ができつつある。また、これも昨年度に引き続き、「現代語」の教科書として教科書検定を通過した計6社(東京書籍、三省堂、明治書院、角川書店、尚学図書、第一学習社)の教科書について、現代言語学の知見に基づく分析を行った。言語学の専門的な視点からの分析により、言語教育が求めてきた言語のあり方についての特徴が浮き彫りになりつつある。さらに、「現代語」教科書の編集に携わった人物たちへのインタビュー調査を行う準備も整えている。そのために、自身が「現代語」教科書編集に関わった経験のある藤森が、自身が編集に携わった際の資料などもとに、当時交わされた議論の回想と整理を行った。これによって、これまで明らかにされてこなかった、国語科カリキュラムの生成過程の一端が明らかになりつつある。本研究の目的は、平成元年版高等学校学習指導要領(国語科)において新設された「現代語」が科目および教科書として成立するまでの過程と、それが学校現場に浸透せずに短命に終った要因を複眼的なアプローチにより解明することである。それを通して、日本の国語科教育における「言語の教育」の特質と課題を明らかにし、世界的な視野で学力の問題(および言語力の育成)を考えることが求められるこれからの時代において、日本の国語科における「言語の教育」はどのようにあるべきかということについての提言を行った。本年度は、研究実施計画において示した内容のうち、1戦後の国語科教育史における「言語の教育」の変遷および「現代語」の位置づけ、2「現代語」教科書に内在する言語観についての現代言語学の視点からの分析、3海外における「言語の教育」と日本の国語科における「言語の教育」の共通点・相違点について、重点的に調査および考究を試みた。1昭和20年代50年代において「言語の教育」が強調されることになった契機とその背景を、雑誌『言語生活』における言語教育特集の変遷を調査することを通して検証し、そこでの思潮が「現代語」にどのように流入していくのかについて考察した。2については「現代語」教科書の分析を行い、現代言語学における「言語」の諸テーマが、国語科教育においてどのように反映されているのかについて分析した。3については、イギリスでの現地調査を行い、当地における「言語の教育」の実態を調査し、日本におけるそれとの比較を行った。(1)学習指導要領の改訂年次(1947(昭和22)年、1951(昭和26)年、1956年(昭和31)年、1961年(昭和36)年、1971(昭和46)年、1980(昭和55)年、1992(平成4)年、2002(平成14)、2011(平成23)年)を区切りとし、戦後の「言語の教育」の思潮の変遷と「現代語」の位置づけを明らかにするための調査を進めた。主に八木、藤森が担当した。その結果、従来の研究においては、戦後の「言語の教育」に関する議論・思潮の変遷のダイナミズムの中で「現代語」を捉えることができていなかったが、本調査を通し、「現代語」の成立・消滅の国語科教育史上における位置づけを定め、「現代語」の成立・消滅が持つ意味についての共通認識を持つための基盤的な情報の獲得と整理を行うことができた。(2)1989(平成元)年度高等学校学習指導要領において設置された「現代語」の教科書として、検定を通過した計6社(東京書籍、三省堂、明治書院、角川書店、尚学図書、第一学習社)の教科書について、現代言語学の知見に基づく分析を行った。主に岩男が担当した。

従来の研究における「現代語」教科書の分析は、教材・単元の構成に関するものが中心であり、「現代語」教科書に内在する言語観について、言語学の知見から専門的な分析をほどこしたものが存在しなかったが、これにより、「現代語」が提示しようとした「言語の教育」の姿を精密なレベルで明らかにし、「言語の教育」の問題として「現代語」を捉える方法論を確立するための視座を得た。文献調査に関しては予定通り進行している。一方で、インタビュー調査に関しては、当時編集に携わった人々の急逝などがあり、ブッキングに少々手間取っている段階である。本研究は、以下の4点を研究上の課題として立てている。(1)歴史的研究の立場からの包括的な問題の把捉(2)現代言語学の観点からの「現代語」教科書の分析(3)「現代語」の科目および教科書の作成過程の実態検証(4)海外における「言語の教育」との比較研究。このうち、平成23年度においては、(1)と(2)についての考察、分析を進めることができた。これは、当初の研究計画の予定とほぼ一致しているため、(2)の評価に至った。最終年度となる25年度においては、文献調査およびインタビュー調査を組み合わせた、総合的な見解を示すことを目標とする。歴史的アプローチと言語学的アプローチ、さらに質的研究のアプローチから、「現代語」をめぐる課題と、これからの言語教育についての展望を明らかにする。今後は上記の4点の課題のうち、特に(3)および(4)に関する課題に取り組んでいくこととする。すなわち、まず「現代語」教科書編集者たちへのインタビュー調査を通して、教科書の編集過程においで議論された「言語の教育」のあり方を明らかにする。編集者たちが「言語の教育」の具現化をどのように図ろうとしたのかを、編集者たちの声から浮かび上がらせていく。さらに、西欧諸国における「言語の教育」の実態を調査し、日本におけるそれとの比較を行う。それによって「言語の教育」の強調や独立が成立する条件について検証していく。H24年度に予定したインタビュー調査がH25年度に延期となったため、約60,000円の未使用額が生じた。これを加えたかたちで、H25年度の予算執行を行う予定である。文献調査およびインタビュー調査のための出張旅費が中心的な予算の使用目的となる。また、文献購入や、文献複写のための機器なども随時購入する予定である。研究2年目は、前年度に引き続くかたちで文献の収集と整理が行われるため、その購入・複写費を計上している。さらに、教科書編集者たちへのインタビュー調査を開始するため、インタビュー内容の記録・整理のための電子機器の購入が求められる。また、インタビューを受ける調査協力者への研究協力謝金、データ処理作業のために学部生および大学院生を雇用するための費用も計上している。なお、1年目については、当初計画で見込んだよりも安価に研究が完了したため、次年度使用額が生じた。
自動車生産システムの進化と革新についての国際比較と将来像の研究

工場生産システムのフレキシブル化、製品設計と生産システムの連携、設計アーキテクチュアと組織能力、生産システムの進化に伴う人材開発、生産システムのグロール化にともなう新たなる進化と変容について研究を進めた。世界同時不況とビッグスリーの危機、そして突発的に起こった日本の自動車産業の危機に焦点を当てつつ、工場生産システムのフレキシブル化、製品設計と生産システムの連携、設計アーキテクチュアと組織能力、生産システムのグロール化にともなう新たなる進化と変容について研究を進めた。世界の自動車産業におけるグローバル競争は、規模の拡大だけを狙った再編成がスポットライトを浴びた段階から、その再編成の内実であるブランド戦略と製品開発競争と結びついたフレキシブルな生産システムのあり方が問われる新しい段階に入った。このグローバル競争の進展する中で、消費者ニーズが多様化し変化する中にあって、優れたブランド力を構築しつつ、生産のフレキシブル化をいかに実現していくかが共通の問題意識となりつつある。また他方において、環境技術戦略の一層の強化とグローバルなコスト競争の進展の中で、部品コンポーネントのモジュール戦略の高度化と多様化、世界的な部品産業の再編統合も進みつつある。このような背景を踏まえて、本年度は日本及び海外現地工場における工場生産システムのフレキシブル化、製品設計と生産システムの連携、ダイナミックなサプライヤーシステムの製品開発への影響、製品アーキテクチャー戦略と組織能力の形成、マルチプロジェクト戦略とデジタル技術、製品モジュラー戦略の国際比較、生産システムの高度化と進化に伴う人材活用、再訓練、雇用流動化に伴う人材育成についての研究を進めた。本年度、工場生産システムのフレキシブル化、製品設計と生産システムの連携、設計アーキテクチュアと組織能力、生産システムの進化に伴う人材開発、生産システムのグローバル化にともなう新たなる進化と変容について研究を進めている。日本の自動車メーカーのグローバル展開が先進国地域はもとより、アジア、インド、東欧、ロシアにまで拡大したことに伴い、生産システムの単なる移転から、より次元の高い現地化が進みつつあることに注目し、開発の現地化と現地化した生産システムの新たなる連携、部品調達の現地化の一層の進展の中でのサプライヤーシステムの変貌と進化についての調査研究を進めた。さらに本年度は自動車産業のグローバル再編と関連しておこったグローバルプラットフォームの活用とグローバルソーシングがその内実においてどのような問題を生み出し、メーカーによってその明暗を分けたかを明らかにした。また製品開発におけるアーキテクチャー戦略の進展についても、自動車の場合とオープンモジュラー性の強い家電、電子の場合の比較研究、そして自動車部品について多様化するモジュール化戦略についての、日本及び海外メーカーにおける国際比較を試みている。本年度、工場生産システムのフレキシブル化、製品設計と生産システムの連携、設計アーキテクチュアと組織能力、生産システムの進化に伴う人材開発、生産システムのグロール化にともなう新たなる進化と変容について研究を進めている。さらに本年度は自動車産業のグローバル再編と関連しておこったグローバルプラツトフォームの活用とグローバルソーシングがその内実においてどのような問題を生み出し、メーカーによってその明暗を分けたかを明らかにした。本年度、世界同時不況とビッグスリーの危機、そして突発的に起こった日本の自動車産業の危機に焦点を当てつつ、工場生産システムのフレキシブル化、製品設計と生産システムの連携、設計アーキテクチュアと組織能力、生産システムのグロール化にともなう新たなる進化と変容について研究を進めた。さらに本年度は、自動車産業のグローバル再編と関連しておこったグローバルプラツトフォームの活用とグローバルソーシングがその内実においてどのような問題を生み出し、メーカーによってその明暗を分けたかを明らかにした。
文字認知障害者のセンター試験の受験を可能にするバーコード・リーダ音声問題の開発

最新の見えない2次元コードを活用して、紙と鉛筆のテストの鉛筆をペン型の音声ICプレイヤに置き換えた、2種類の音声問題を開発した。評価実験の結果、従来の点字問題と拡大文字問題に加えて、この紙と鉛筆のテスト感覚の2種類の音声問題を実用化すれば、読字障害の発達障害者、中途失明者及び重度の弱視者はもとより文字認知に障害を有するすべての受験者のセンター試験等の受験が可能となることが見出された。大学入試センター試験等の受験を断念せざるを得なかった文字認知に障害を有する重度の読字障害者及び中途失明者の受験を可能にするため、問題文書構造表方式の音声問題を開発し、第1次評価実験を行った。初年度平成20年度は、見えない2次元コードを活用して文書構造表方式の音声問題を試作し、次の研究を行った。開発当初に使用していた「2次元極小不可視バーコード」に特許上の問題が発生したため、平成21年6月までの科学研究費の繰り越し使用の許可を得て、急遽2次元コードをグリッド・オンプットに変更した。(1)フィジビリティテストの結果、本音声問題は、問題の文書構造だけを記号で表記した文書構造表と問題を朗読した音声データを内蔵したコード・リーダ付きの音声ICプレイヤの2つだけで試験の実施が可能であることが見いだされた。読字障害者は通常文字で、中途失明者は点字で印刷された文書構造表を使用して、長文の問題文それ自体を視覚や触覚で読まなくても問題文にランダムアクセスしながら音声で自由に聞く事が可能となる。(2)図に、見えない2次元コードを一緒に重ねて印刷しておけば図の出題も可能となるため、中途失明者用に表題や名称等、図の文字部分に2次元コードを印刷した触読図印刷システムを開発した。(3)開発元で試作中のLEDプリンタで2次元コードを印刷するシステムを使用して文書構造表を作成するオーサリングシステムを開発した。(4)重度視覚障害の高校生24名、弱視高校生8名、及び健常高校生20名を被験者として第1次評価実験を実施した。その結果、この文書構造表方式の音声問題は点字問題と同等なテストメディアであることが見いだされた。視覚障害被験者は簡単な練習だけで点字問題とほぼ同様な解答速度で解答でき、同様な得点を取得可能であった。また、健常高校生の通常文字問題とこの音声問題の得点分布にも有意差は認められなかった。文字認知に障害を有する読字障害者、中途失明者及び重度の弱視者の大学入試センター試験等の受験を可能にするため見えない2次元コードを活用して2つの新たなテスト・メディアを開発するとともに、その実用化を研究した。平成21年度は、平成20年度に重度の読字障害者及び中途失明者のために開発した文書構造表方式の音声問題の作成技術を応用して、新たに、通常文字または拡大文字の問題冊子だけでは問題を読むことが困難な比較的重度の読字障害者及び重度の弱視者のために文字と音声のマルチモーダル問題を開発した。問題冊子の漢字仮名交じり文に見えない2次元コードを一緒に重ねて印刷した問題文を音声ICプレイヤ先端のコード・リーダで直接タッチすると音声が再生される。視覚と聴覚の2つのモダリティを任意に活用して問題を効率的に読むことが可能となる。この2つのテスト・メディアを実用化するため次の研究を行った。(1)国語・英語・数学の3教科について最適な文書構造表及びマルチモーダル冊子の作成方法と問題の朗読方法を研究した。(2)作成作業の効率化とコスト削減及びセキュリティの向上に資するため肉声に替えて合成音声の利用の可能性を検討した。(3)音声ICプレイヤに1倍速・1.5倍速・2倍速等、音声の再生話速度を切り替える機能を実装した。(4)センター試験の過去問の音声問題を作成し、文字問題と音声問題のデータ・ベース構築作業を進めた。(5)第2次評価実験を実施した。点字使用の視覚障害高校生17名、弱視高校生10名のテスト・データを収集し、この2つのテスト・メディアが得点と解答速度に及ぼす効果を分析した。第2次評価実験の結果、この2つのテスト・メディアは、文字認知に障害を有する読字障害者、中途失明者及び重度の弱視者のセンター試験等の受験を可能にする実用性の高い方式であることが見いだされた。文字認知に障害を有する読字障害の発達障害者、中途失明者及び重度の弱視者のセンター試験等の受験を可能にするため、見えない2次元コードを活用して、鉛筆を音声ICプレイヤに置き換えた、紙筆テスト型の2つの音声問題を開発し、その実用化を研究した。平成20年度に中途失明者と重度の読字障害者用に文書構造表音声問題を、平成21年度に重度の弱視者と読字障害者用に文字と音声のマルチモーダル問題を開発した。最終年度の平成22年度は、次の研究を行った。(1)この2つの音声問題の第2次評価実験を実施した。

被験者は、点字使用者15名、弱視者9名、読字障害者9名、健常者21名である。分析の結果、従来の点字問題冊子と拡大文字問題冊子の紙筆テストに加えて、開発中のこの2つの紙筆テスト型音声問題を実用化すれば、読字障害の発達障害者、中途失明者、重度の弱視者を含め、すべての障害者のセンター試験等の受験が可能となる事が見いだされた。(2)テスト・データから国語・数学・英語の音声問題の作成に肉声に替えて合成音声が使用可能であることが見いだされた。(3)問題の質の向上と作成作業の効率化及びセキュリティ向上とコスト削減に資するため2つの音声問題の自動作成システムを研究した。(4)最適な2次元コードを選択するため新たな2次元コードを購入し、従来のコードと比較評価を行った。(5)音声問題の作成方法を更に改善するため第3次評価実験を進めた。国語、地歴・公民、理科、数学、英語の5教科に付き、点字問題、拡大文字問題、文字と音声のマルチモーダル問題、文書構造表音声問題、通常文字問題の5種類の問題を作成した。その結果、古文や漢文及び図や表の音声出題の手法を見いだすことができた。しかし残念ながら、テスト・データ収集は、直前の東日本大震災のため次年度に見送らざるを得なくなった。
昆虫における行動補償と神経系の可塑性についての研究

フタホシコオロギは腹部末端に1対存在する尾葉上の機械感覚毛で体の周囲の空気の動きを感じ取ることにより捕食者等の接近を知り、逃避行動を解発する。片側尾葉除去後のコオロギは約2週間で補償的な回復、すなわち正確な方向への逃避行動を示すようになるが、それには自身が動くことによって生じる残された尾葉感覚系への自己刺激が必要であること、またその際の運動出力のコピーシグナル、すなわちEfference copyが神経系の変化に必要であると考えられてきた。本申請研究は、この回復の過程で運動出力のコピー信号、すなわちEfference copyが自身の感覚系の異常を知り神経系の反応性を修正するために必須であることを証明することを第一の目的としていた。そのため、腹部神経索を下行する介在神経が歩行中に示すバースト活動がEfference copyであることの証明の一部として、このバースト活動が実際の歩行が開始する前からスタートすることを明らかにした。コオロギの動きをモニターするビデオ画面内に下行性介在神経の活動を同時に記録する装置を開発し調査を行ったところ、下行性介在神経のバースト活動はコオロギの体のどの部分(例えば、触角や腹部等)の動きよりもビデオフレームにおいて平均1.9コマ、時間にすると約63ミリ秒先行していることが明らかとなった。また、実際に体の前進運動を作り出す肢(6本のうちのいづれか)の動き開始に対しては、平均5.9フレーム、時間にして約197ミリ秒先行していることが明らかとなった。今回得られた結果は、行動補償における下行性介在神経のバースト活動の重要性を裏付けるものと考えられる。人為的に歩行量を変化させることができる装置を用いて、片側尾葉除去後のフタホシコオロギの逃避方向の回復に、歩行が有効に作用する期間を調査した。その結果、切除後の早い時期には歩行量の増加と共に回復が促進されるが、遅い時期には歩行量の増加にも関わらず回復が起こらなかった。この結果は、感覚除去後の行動の補償的変化においても臨界期がある可能性を示すもので、神経系の可塑的性質の基盤となる機能変化のメカニズムを考える上で、非常に興味深い事実である。逃避の方向はほぼ刺激源と反対方向であることから、正確な空気流方向の認識がなされていることがわかる。片側の尾葉を除去すると逃避の方向が不正確になるが、約2週間で補償的な回復、すなわち正確な方向への逃避行動を示すようになる。しかしながら、自由に動けない拘束飼育では、そのような補償は生じない。このことから申請者は、このような行動補償には自身が動くことによって生じる残された尾葉感覚系への自己刺激が必要であること、またその際の運動出力のコピーシグナル、すなわちEfference copyが神経系の変化に必要であるという仮説を提唱してきた。これまで、そのようなEfference copyを担うと思われる介在神経が腹部神経索内に存在することを報告してきたが、今回それらの存在および情報のコード様式を再確認した(論文投稿中)。一方、Efference copyを用いての神経系の再構築が実際のものであるなら、最終的な補償の程度は回復期間中に経験した補正の回数、すなわち運動量(歩行距離)に比例すると考えられる。