hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
巨大電気磁気応答の開拓

電場によるスピンヘリシティの制御を試み、成功した。RMnO_3のP//c相ではMnの磁気モーメントがbc面で巻く横スパイラル磁気構造が存在するが、本研究では分極が+P方向、-P方向に向いているときにa軸正方向から見てMnの磁気モーメントがそれぞれ反時計回り、時計回りに巻いていることを原研JRR-3の回折計PONTAを用いて偏極中性子散乱で証明した。電場で分極の向きを制御するので、電場によるMnの磁気モーメントのヘリシティ制御に成功したことになる。本研究の結果は日本物理学会2006年秋季大会で口頭発表され、論文はPRLに2007年3月に受理された。
口蓋粘膜瘢痕組織内の細胞接着因子の役割に関する研究

口唇裂口蓋裂患者の裂隙閉鎖術後の瘢痕組織は種々の問題を引き起こす.これら瘢痕組織の形成期に出現する線維芽細胞は筋線維芽細胞とも呼ばれ,瘢痕組織の形成及び収縮に重要な役割を果たしていると考えられる.この様な線維芽細胞の分化のメカニズムを明らかにするために以下の実験を行った.8週齢のSD系雄性ラットを用いその口蓋部の粘膜を切除して瘢痕組織を作製し,その瘢痕組織から分離培養した線維芽細胞(SF)と,正常口蓋粘膜由来の線維芽細胞(NF)において,近年筋線維芽細胞の分化マーカーとして提唱されているα-smooth muscle actinと細胞接着因子であるインテグリンβ1の発現をWestern Blot法と蛍光抗体法にて検討したところ,SFはα-smooth muscle actin陽性の細胞をかなり多く含んでいることが明らかになったが,インテグリンβ1の発現については両者に大きな差は認められなかった.次に正常粘膜由来線維芽細胞(NF)に種々の細胞成長因子(PDGF、bFGF、TGF-β1、EGF)を作用させて,α-smooth muscle actinの発現の変化を検討したところ,TGF-β1のみがその発現を大きく上昇させた.またその発現は24時間で現れ,その後72時間までtime-dependentに上昇していくことが明らかとなった.α-smooth muscle actinの発現が細胞の収縮力に影響を及ぼしているかを検討するために,正常粘膜由来線維芽細胞とTGF-β1でα-smooth muscle actinを発現させた細胞をコラーゲンゲル中に分離培養し,両者のゲルの収縮量を比較したところ,TGF-β1を作用させた細胞の方が収縮量が大きかった.これらのことから,口蓋粘膜瘢痕組織由来の線維芽細胞は,α-smooth muscle actin陽性の細胞を多く含む,すなわち筋線維芽細胞に富んだ細胞集団であり,筋線維芽細胞の分化にTGF-β1が重要な役割を果たしていることが示唆された.口唇裂口蓋裂患者の裂隙閉鎖術後の瘢痕組織は種々の問題を引き起こす.これら瘢痕組織の形成期に出現する線維芽細胞は筋線維芽細胞とも呼ばれ,瘢痕組織の形成及び収縮に重要な役割を果たしていると考えられる.この様な線維芽細胞の分化のメカニズムを明らかにするために以下の実験を行った.8週齢のSD系雄性ラットを用いその口蓋部の粘膜を切除して瘢痕組織を作製し,その瘢痕組織から分離培養した線維芽細胞(SF)と,正常口蓋粘膜由来の線維芽細胞(NF)において,近年筋線維芽細胞の分化マーカーとして提唱されているα-smooth muscle actinと細胞接着因子であるインテグリンβ1の発現をWestern Blot法と蛍光抗体法にて検討したところ,SFはα-smooth muscle actin陽性の細胞をかなり多く含んでいることが明らかになったが,インテグリンβ1の発現については両者に大きな差は認められなかった.次に正常粘膜由来線維芽細胞(NF)に種々の細胞成長因子(PDGF、bFGF、TGF-β1、EGF)を作用させて,α-smooth muscle actinの発現の変化を検討したところ,TGF-β1のみがその発現を大きく上昇させた.またその発現は24時間で現れ,その後72時間までtime-dependentに上昇していくことが明らかとなった.α-smooth muscle actinの発現が細胞の収縮力に影響を及ぼしているかを検討するために,正常粘膜由来線維芽細胞とTGF-β1でα-smooth muscle actinを発現させた細胞をコラーゲンゲル中に分離培養し,両者のゲルの収縮量を比較したところ,TGF-β1を作用させた細胞の方が収縮量が大きかった.これらのことから,口蓋粘膜瘢痕組織由来の線維芽細胞は,α-smooth muscle actin陽性の細胞を多く含む,すなわち筋線維芽細胞に富んだ細胞集団であり,筋線維芽細胞の分化にTGF-β1が重要な役割を果たしていることが示唆された.
児童養護施設思春期女子へのリプロダクティブ・ヘルスケアモデルの構築と汎用化

個別長期介入と追跡調査による検証研究者が開発したケアモデルによる個別ケアを実施した思春期女子のうち、3名にさらに継続して長期の個別ケア介入を実施した。2年の長期介入による効果検証を、面接データの質的分析によって行った。ケアモデルの効果を検証する目的で、平成29年度に長期の個別ケア介入を実施し終えた女子3名の面接データについて現象学的アプローチを用いた質的分析を行った。彼女たちに性教育や性指導でかかわる支援者(看護者)である研究者の存在は、彼女たちの女性としての身体の経験のされ方や女性として生きる世界に影響を与え、またケア実践者である研究者自身の経験も、彼女たちの経験世界と影響し合いながら、ケア実践が展開されていた。ハンドマッサージなどによる身体の一部の触れ合いは、接触している面こそ小さな面積であったが、互いが身体を触る、触られるという感覚を同時性、同質性として双方の生きられた世界に変化や影響をもたらすケア行為であることが解釈された。また、ケアの受け手である女子とケア実践者(研究者)双方に、“受け取り"“受け取られる"という経験をもたらす場面があった。ケアという出来事が人間同士の深い次元での関りの現象だと理解でき、双方の経験世界を丁寧に見ていくことで、事前に開発された「ケアモデル」の枠だけではとらえきれないリプロダクティブ・ヘルスケアの意味を明らかにできると推測される。今後はさらにその部分を丁寧に解釈し、明らかにしていく。ケアモデルの評価として、当初は思春期女子の経験世界だけに着目していた。しかし解釈を進めるうちに、ケア実践者自身の経験世界とも深く関与していることも明らかになり、ケア実践の事象が、人間同士の深い次元での関りの現象であることがわかってきた。そのため、再度ケア実践時の場面のローデータに立ち戻り、解釈・分析をし直したため、当初予定よりも遅れが生じている。また、ケア提供者自身の経験世界を分析する、ということで、新たな分析手法の検討も必要となり、現象学心理学の専門家のスーパーバイズを受ける必要があったことも遅れの理由である。。2年にわたる5人の女子を対象とした個別介入場面のデータがら、女子自身の言動からの効果検証だけではなく、ケア場面における、ケアの受け手とケア提供者の双方の生きられた経験世界を生き生きと描いていく。その中で、リプロダクティブ・ヘルスケアの意味を明らかにし、児童養護施設女子を対象としたリプロダクティブ・ヘルスケアがどうあるべきなのか、汎用化できるものを検討する。研究者が開発したケアモデルによる個別ケアを1年から1年半の期間実施した思春期女子のうち、退所した1名を除く3名にさらに継続して長期の個別ケア介入を実施した。研究参加者はこれまで個別ケアを受けた女子4名のうち、退所した1名を除く、継続介入の承諾が得られた女子3名である。研究参加者の年齢は17歳から18歳である。研究参加者と相談した日時で定期的に個別ケアを実施した。1回のケアで関わる時間は、研究参加者の日常生活リズムを乱さないよう、原則60分程度とした。一方的な押し付けにせず、女子自身が自己選択、自己決定できるように関わっていった。実施期間は平成29年4月から平成30年3月まで、一人12回から18回の個別ケアを実施した。いずれも、3月に施設を退所した時点で、ケア介入を終了した。かかわりの中で女子も自分自身のこれまでの生き方や人間関係、今後の未来について語る場面が多くあり、自己の内面の変化を自分で語る場面も見られた。この年齢は成人女性の発達プロセス“転換期(transition)"にあたり、これから先の人生の新たな方向性を展望し、新たな状況や、新たな役割、責任などに適合していく時期である。Franzらの「生涯発達の複線モデル」においても他者との相互関係が重要な位置づけで、退所後の自己のことや自分の将来を身近な問題として考える時期であり、不安定感を支援するのに他者との相互の関わりが重要な時期である。従って、この時期の思春期女子にとって、安心・安全を経験できる助産師との長期のかかわりは、からだの健康支援のみならず、語りながら自分自身を見つめたり考えたりする場となり、これから社会に出て独り立ちする心構えを補強する場になっていることが示唆された。平成29年度は、長期介入の実践を主として行った。3名の対象女子と定期的にかかわる時間を確保し、長期介入のケア評価をするためのデータを収集することができた。ケアの受け手の女子の経験を丁寧に検証するため、今後、当事者の視点からケアニーズを明確化し、具体化できる。。本研究で検証され精錬されるケアモデルは、施設退所後の生活で性の自己管理や自己決定ができるための、個別性・継続性のある支援モデルとなり、学術的新規性と独創的な特徴を持つ。さらに、女性健康看護学の学術的な基礎資料となり得る。そこにつながる貴重な介入データを得ることができたため、おおむね順調に進行している判断できる。

彼女たちに性教育や性指導でかかわる支援者(看護者)である研究者の存在は、彼女たちの女性としての身体の経験のされ方や女性として生きる世界に影響を与え、またケア実践者である研究者自身の経験も、彼女たちの経験世界と影響し合いながら、ケア実践が展開されていた。ハンドマッサージなどによる身体の一部の触れ合いは、接触している面こそ小さな面積であったが、互いが身体を触る、触られるという感覚を同時性、同質性として双方の生きられた世界に変化や影響をもたらすケア行為であることが解釈された。また、ケアの受け手である女子とケア実践者(研究者)双方に、“受け取り"“受け取られる"という経験をもたらす場面があった。ケアという出来事が人間同士の深い次元での関りの現象だと理解でき、双方の経験世界を丁寧に見ていくことで、事前に開発された「ケアモデル」の枠だけではとらえきれないリプロダクティブ・ヘルスケアの意味を明らかにできると推測される。今後はさらにその部分を丁寧に解釈し、明らかにしていく。ケアモデルの評価として、当初は思春期女子の経験世界だけに着目していた。しかし解釈を進めるうちに、ケア実践者自身の経験世界とも深く関与していることも明らかになり、ケア実践の事象が、人間同士の深い次元での関りの現象であることがわかってきた。そのため、再度ケア実践時の場面のローデータに立ち戻り、解釈・分析をし直したため、当初予定よりも遅れが生じている。また、ケア提供者自身の経験世界を分析する、ということで、新たな分析手法の検討も必要となり、現象学心理学の専門家のスーパーバイズを受ける必要があったことも遅れの理由である。。ケアモデルによる短期介入、長期介入の効果の評価をさらに進めていく。GiorgiとManenを参考にした現象学的アプローチ法により、ケアによる自己の「身体」や「性」の経験のされ方やその変化、ケアが本人の経験世界にもたらす意味を解釈しながら、ケアモデルの有用性や課題点を、女子の経験世界から明らかにする。可能であれば、施設を退所した後のケアの効果を検証するため、3名の女子の追跡調査を行い、質問紙調査と個別面接調査によって、ケアモデルによる介入効果を量的・質的に検証する。2年にわたる5人の女子を対象とした個別介入場面のデータがら、女子自身の言動からの効果検証だけではなく、ケア場面における、ケアの受け手とケア提供者の双方の生きられた経験世界を生き生きと描いていく。その中で、リプロダクティブ・ヘルスケアの意味を明らかにし、児童養護施設女子を対象としたリプロダクティブ・ヘルスケアがどうあるべきなのか、汎用化できるものを検討する。計画通り予算執行した結果。2686円の残額が発生した。この理由は、データ収集にかかる交通費や謝金が当初予定よりも少額であったためである。この残額は、次年度のデータ分析にかかる経費に使用する。現象学心理学の専門家からスーパーバイズを受けるための旅費として見積もっていたものが、予定よりも低い金額で終えることができたためである。次年度は、再度指導を受ける場合の旅費に使用する。
電気化学イメージングデバイスを用いた細胞動体解析法の開発

現在、培養細胞や微小生物に関する様々な動体解析法が開発されている。一般的に、動体解析には光学的手法が用いられており、細胞機能解析や環境評価、細胞品質管理への応用が検討されている。一方、細胞解析において優れたツールである電気化学的手法による動体解析はほとんど報告されていない。そこで本研究では、細胞や組織が動くことによる溶液の対流から細胞の動体変化を捉えるという、新しいアイディアに基づく細胞動体イメージング法を開発した。これにより微小生物の動体の電気化学イメージングに成功した。本年度は、まず始めにLSI型電気化学イメージングデバイスの作製法を検討した。これまでは、ウエハから切り出したチップの表面を加工し、コネクタパッドが配置された基板に接続することで、デバイスを作製していた。この方法では、チップを1枚ずつ表面加工する必要があり、単位時間あたりに作製できるデバイスの数が非常に少なかった。この問題を解決するために、チップを切り出す前のウエハ(1枚のウエハに40個のチップが配置されている)の表面加工を行うことで、表面加工の工程を短縮させてデバイスの生産性を向上させることに成功した。新しい作製法によるデバイスの基本特性を評価したところ、従来と同様に機能することが確認できたため、この手法によりデバイスを作製することに決定した。さらに本年度は、測定対象物の2次元的、3次元的な位置と得られる電流シグナルの関係性を解析した。具体的には、導電性材料や絶縁性材料、細胞塊を用いた実験と数値シミュレーションを行った。導電性材料や絶縁性材料では、電気化学計測におけるポジティブフィードバック・ネガティブフィードモードを用いて電気化学計測を行った。細胞塊においては、酵素活性や呼吸量を指標にした電気化学計測を行った。これらは動体解析に向けた予備検討である。この結果、電気化学イメージングデバイスにおける測定対象物の距離と得られる電流値の関係性を明らかにした。得られた成果は細胞動体解析に向けた第一歩であり、対流から得られるシグナル解析において数値シミュレーションが有用であることを示した。また、今回開発したLSI型電気化学イメージングデバイスは、導電性評価やトポロジー評価に応用できることを示した。さらに細胞塊の機能評価への可能性を示唆した。単純な運動を観察するため、キャピラリーが振動する装置を作製した。酸化還元種を含む溶液中にキャピラリーを挿入し、センサ電極近傍で振動させ、この振動による溶液の移動を電気化学的にイメージングした。使用した酸化還元種の酸化電流をセンサで取得した結果、液流れによる酸化還元種の供給を可視化した。これにより、単純な系での計測と液流れに関する考察を終えた。続いて、微小生物の動体解析を実施した。前年度まではフェロシアン化物イオンを指標に用いて、この酸化電流値を取得していた。しかしながら、フェロシアン化物イオンは細胞毒性があるため、別の酸化還元種を指標に使用する必要にある。そこで、溶存酸素を指標にした計測を実施した。この結果、溶存酸素を指標に利用できることが判明し、非侵襲的な計測を達成した。一方、溶存酸素を使用した場合では測定計測感度が低下したため、続いてデータ解析法を検討した。この結果、高感度な電気化学イメージングを達成した。現在、この成果の学術論文を執筆中である。微小生物のような大きな物体に関しては精度良く、動体解析が可能であった。一方、心筋細胞のような局所な動体解析は困難であった。そこで、電極サイズや計測システムの検討を行った。この検討により、計測感度を向上させることに成功したが、1細胞レベルの計測は達成できなかった。本研究では動体解析に向けた電気化学イメージングシステム・デバイスを開発した。電気化学イメージング手法を用いて、ミジンコのような微小生物の動体解析に世界で初めて成功した。酸化還元メディエーターであるフェロシアン化物イオンを用いた計測だけでなく、溶存酸素を指標にした計測を達成し、非侵襲的な計測を実現した。光学的手法と組み合わせることで、新しいセンサシステムとして期待できる。本年度はデバイスの生産性を飛躍的に向上させることに成功した。これにより、24倍程度の生産性の向上を達成した。また、今回の手法により作製したデバイスが機能することも確認できた。したがって、デバイスの安定的な供給による効率的な研究が今後は期待できる。本研究では対象物による対流の電気化学イメージングを目的としているが、そのためには、対象物とセンサとの距離に関する知見が重要になる。本年度はこの関係性を明らかにしており、その点で研究が進歩している。これらの研究成果は、2報の学術論(査読有)への掲載が決定している。また、開発したLSI型電気化学イメージングデバイスと、これと平行して開発している分子電気化学スイッチング素子型イメージングデバイスに関して2件の学術賞を受賞しており、本研究が国内だけでなく国際的にも注目を集めた研究であると言える。

本研究で開発した電気化学イメージングデバイスの応用として、材料表面の導電性評価やトポロジー評価を新たに提示することに成功しており、電気化学イメージングの可能性を拡大させたと言える。また、呼吸量評価や酵素活性評価による細胞塊の品質評価への可能性を示唆することで、組織工学への応用を示した。この他に、細胞塊からの分泌物質の電気化学イメージングに成功しており、最終年度における細胞動体解析の同時計測のための予備検討を終えた。細胞分泌物質の電気化学イメージングに関しては、現在、学術論文(査読有)を投稿中である。現段階では、対流の電気化学イメージングに関してはプレリミナリーな結果しか出ていないが、上記した研究成果を考慮すれば、研究自体は十分に進んでおり、最終年度では研究計画で述べている研究成果を得られると考えられる。以上のことから、本研究はおおむね順調に進んでいると考えられる。バイオMEMSこれまでにデバイス作製法の検討、デバイス特性の基本評価を終えた。最終年度は、細胞動体の解析を実施して、本研究を完成させる。具体的には、ミジンコや線虫といった微小生物の評価を行い、電流データを解析する。ミジンコに関しては、予備的なデータは得られているため、まずこのデータを解析する。続いて、心筋細胞などの動物細胞の動体解析を行い、分化などの細胞機能や品質評価を行う。心筋細胞はアクチュエーターとしての応用が検討されているが、動力としての検討を電気化学イメージングから行う。特に前年度で検討した測定対象物の距離に関する知見を活かして、検討を行う。細胞塊の呼吸量の計測は初年度で成功しており、最終年度では呼吸計測と動体解析の同時計測を実施する。これは、モデル細胞である筋肉細胞スフェロイドを用いて実施する。また、細胞分泌物質と細胞動体の同時電気化学イメージングを実施する。実験系として、神経細胞と筋肉細胞の共培養を予定しているが、研究進捗を見極めて、細胞腫を変更する。局所刺激に対する細胞の動体解析を行う。局所的に化学物質を生成、消費させることは初年度で成功しており、最終年度では局所刺激に対する細胞挙動を観察する。様々な細胞種や条件で実験を行い、知見やデータを蓄積する。これによりデータの信頼性を確保するともに、細胞機能に関する新たな知見を獲得する。これらの検討により、本研究で提案する細胞動体解析に向けた新規電気化学測定法を完成させる。
日本語学習者のための「デジタル文法辞典」の開発-動的イメージで示す文法の「コア」-

本研究では,日本語学習者が,必要な文法知識をeラーニングにより動的なイメージでコンパクトに理解できるような「文法学習のツール」を開発した。開発は,(1)「動詞の活用」に関するもの,(2)主要な「格助詞」に関するもの,(3)主要な「構文」(あるいは構文を構成する主要な言語形式)に関するもの,の3系統に分けて行われた。他に,狭義の文法ではないが,(4)「音と文字の学習」に関するコンテンツにも取り組んだ。これらの成果は,研究代表者・分担者の所属機関の日本語教育に実際に活かしており,他機関への公開に足る整備を現在行っている。本研究は,日本語学習者が必要な文法知識をコンパクトに理解できるように,各文法項目の「コア」を動的イメージで解説した「デジタル文法辞典」を開発するものである。主な特色は次の通りである。(1)提供形態: PC上のデジタル教材として,web上またはCD-ROMで公開する。(2)解説の思想:用法の細分類を避け,可能な限りその語の「コア」的な意味に還元してコンパクトに解説する。(3)解説の方法: PC上のアニメーション機能の活用による「動的イメージの視覚情報の提示」と「音声情報の付加」により,学習者の理解を高める。本プロジェクトは、日本語学習者が必要な文法知識をコンパクトに理解できるように、各文法項目の「コア」を動的イメージで解説して示す「デジタル文法辞典」を開発し、PC上のデジタル教材としてweb上またはCD-ROMで提示しようとするものである。研究代表者・分担者らは、別途、「eラーニングによる留学生の日本語学習支援」プロジェクト(このプロジェクトは科学研究費によるものではなく、所属機関の時限的予算および外部資金によるもの。以下、「関連プロジェクト」と呼ぶ)の開発にも従事しており、本プロジェクトは、これと一体をなすものである。18年度は、(1)関連プロジェクトも含めたシステムの全体構想の企画・設計、(2)本プロジェクト「デジタル文法辞典」構築のためのデータベースの設計、(3)「デジタル文法辞典」の項目素案の作成、(4)「デジタル文法辞典」の基礎となる幾つかの文法項目についての分析、(5)本プロジェクトに隣接する「動詞の活用」に関する学習システムの開発、(6)関連プロジェクトも含めた学習内容のコンテンツ化への着手、(7)開発・配信のための機器・環境の整備、(8)情報収集、などに努めた。準備段階に相当するこれらの作業に思いがけず時間を要したため、当初予定していた、18年度中の一部試用版の作成までには至らなかったが、上記のような必要な準備・整備はいずれも順調に整い、いよいよ内容面に着手する態勢が整ったところである。なお、本プロジェクトは、上述のようにPC上での「辞典」の公開が究極的な目標ではあるが、その基礎となる(4)に関して、一部、研究成果を、11に示すとおり発表した。19年度は、18年度に引き続き、本プロジェクト「デジタル文法辞典」の検索項目の立て方、説明画面の設計と解説の方針につき検討を重ね、大方の方向性を得た。主な実績を下記に示す。1)「デジタル文法辞典」で扱う予定の幾つかの文法項目(特に「受身」や、「てある」「ている」「ておく」「てしまう」をはじめとする補助動詞群、「したがって」「しかも」などの接続詞群)について、学習者の困難点とその原因の分析を進め、それを解決する望ましい提示・指導方法について、具体的に検討した。この一部については、11に示す研究論文として発表した。2)web教材の作成に必要な、学習者への情報提示の量、タイミング、学習内容の理解を促進する操作性の向上について検討した。このために必要となる認知科学及び教育工学の知見に基づき、実際の学習者による形成的評価に着手した。3)今年度に開発・制作した具体的な教材コンテンツは、(1)「動詞の活用」のしくみをPC画面のアニメーションを活かして視覚的に提示するもの、(2)読解テキスト等に出現するさまざまなタイプの名詞修飾節の構造を視覚的に把握できるようにする教材、(3)動詞、形容詞などの活用のいわゆる「4形」の識別指標、及び、「受身文」「使役文」などにおける行為者の区別に関わる指標を、それぞれ視覚的・聴覚的に示す教材、の3つである。これらについても、学習者による試用、及び形成的評価を行い、その結果を活かした修正を重ねている。上記(3)については、11に示すとおり研究成果を発表した。20年度までに、本研究と一体をなす「eラーニングによる留学生の日本語学習支援」プロジェクト(科研費によるものではなく、所属機関の時限的予算と外部資金によるもの)は、その各領域のコンテンツの作成が78分通り進行し、本研究も、これを見きわめつつ、項目と解説方針確定を進めるとともに、コンテンツ作成を進めた。1)「デジタル文法辞典」の項目の選定・確定を進めた。

作業にあたっては、学習者のコミュニケーション上の重要性を重視するとともに、各種の初級教科書、日本語教育用の文法解説書、日本語学の成果などを参照した。2)「デジタル文法辞典」の幾つかの文法項目について、20年度に引き続き、学習者の困難点とその原因の分肝を進め、それを解決する望ましい提示法を検討した具体的には「てある」「ておく」などの補助動詞群、「のに」「ても」などの接続助詞群、「んです]等。この一部については、11に示す研究論文として発表した。3)これらとは若干異質であるが、学習者にとっては同じく文法の難所である「動詞の活用」のシステムについて、eラーニンダ教材の特質を生かした視覚的でインタラクティブな教材を開発、これを日本語教育学会で公開して好評を得た。これによって、当初計画よりも、デジタルによる文法学習の新たな広がりが碓保された点で大きな成果があった。なお、目標として申請書に記した「デジタル文法辞典」の「試用版」の作成は、予定よりも遅れている。21年度が最終年度の予定であったが、諸般の事情により予算の一部を1年間繰り越し、22年度まで研究を継続した。当該期間末までに開発したコンテンツは、大別して、(1)「動詞の活用」に関するもの、(2)主要な「格助詞」に関するもの、(3)「モダリティ」に関するもの、の3系統に分けられ、このほか、狭義の文法に関するものではないが、(4)「音と文字の学習」に関するコンテンツも精力的に開発してきた。このうち(1)は、動詞グループの活用パタンやグループ分けについて気づきを促すタスクを効果的にかけることで、学習者が自ら主体的に「活用の仕組み」を発見・検証でき、その上で基本形から活用形へと変換できるように導くものである。(2)は、例えば、場所を表す「に」「で」「を」の各格助詞の「コア」を動画で示し、学習者が視覚的にその差が理解できるように導くものである。(3)の一例は、「情報が頭に入った順序」に留意を向ける動画により、「わけだ」の用法を学習し、実場面で使えるように導くものである。(4)の一つの主要部分は、日本語の音・拍の体系の理解と、ひらがなの学習を、さらに文構造の学習とも有機的に連携させ、学習者の認知過程に配慮したフィードバック機能をもつタスクを随所でかけ、最初期の音とひらがなおよび文構造の習得へと導くものである。開発した成果は、研究代表者・分担者の所属機関における日本語教育において有効に活きている。
オレキシン2型受容体を介する肥満抵抗性の解明

オレキシンによる体重制御機構を明らかにするために形態学的および薬理学的検討を行い、背側縫線核の亜区域が責任領域であることを示す結果を得た。オレキシンを含む神経細胞群のエピジェネティック機構に関する分子的多様性を明らかにした。本研究では、オレキシン2型受容体を発現している脳部位のなかで個体の体重恒常性維持に関わっている部位を同定し、オレキシンが体重を制御する機構を明らかにすることを目指している。c-FOS陽性細胞数を指標にして、オレキシン2型受容体アゴニストによる体重制御に関与している脳部位を同定する。C57BL/6J(10週齢、雄)マウスを高脂肪食D12451(45%脂肪;Research Diets)を用いて飼育し、オレキシン2型受容体アゴニスト([Ala11, D-Leu15]orexin-B)を2週間持続的に浸透圧ポンプ(mode1 2001;Alzet)とカニューラ(Brain Infustion Kit III ; Alzet)を用いて脳室内に投与(0.5nmol/日)する。2週間後、PBSと4%パラホルムアルデヒドによる灌流固定を行い、取り出した脳を薄切する。脳切片は抗c-FOS抗体(20,000倍希釈、PC-38;Calbiochem)を一次抗体として免疫染色を行った。複数の脳部位において、有意にFOS陽性細胞の増加が見られている。オレキシン細胞欠損マウス(オレキシン-アタキシン3トランスジェニックマウス;金沢大学桜井武教授より譲渡)にも同様の実験を行い、結果を検討している段階である。また、ヒストン脱アセチル化酵素HDACファミリーの発現も検討しており、特定のHDACがオレキシン神経に発現していることを見出している。1)オレキシン細胞欠損マウスにオレキシン2型アゴニストを脳部位特異的に投与することで、個体レベルでオレキシン2型アゴニストが作用する部位を検討した。オレキシン神経欠損マウスは、高脂肪食高カロリー食飼育で肥満することが知られている。背側縫線核等の縫線核群がオレキシン2型アゴニストのターゲットであることが示唆されるため、オレキシン神経欠損マウス(10週齢、雄)の背側縫線核にカニューラ(Plastic One)を留置し皮下に埋めた浸透圧ポンプ(model 2001 ; Alzet)と接続しオレキシン2型受容体アゴニスト([Ala11,D-Leu15]orexin-B)を持続投与した。高脂肪食D12451(45%脂肪;Research Diets)で飼育中2週間の体重と摂餌量を毎日測定し、さらに2週後に視床下部腹内側部を取り出し、トータルRNAを調整しqPCRにより摂食関連分子(NPY,AGRP,POMC等)の発現変化を検討した。その結果、NPY、AgRPの発現に変化がみられた。2)オレキシン2型アゴニストとセロトニンとの相互作用の検討背側縫線核でのオレキシン2型アゴニスト投与によりc-FOS陽性細胞が増加することから、セロトニンがオレキシンの体重抑制作用に関与していることが示唆される。弓状核にはセロトニン1A受容体が豊富に存在し、このセロトニン1A受容体はレプチンによる体重制御に必須である。オレキシン2型アゴニストの効果にセロトニンが重要であるか検討する。高脂肪食(D12451)条件下で、オレキシン神経欠損マウスにオレキシン2型受容体アゴニスト([Ala11, D-Leu15]orexin-B)またはPBSを2週間持続的に浸透圧ポンプ(model 2001 ; Alzet)とカニューラ(Brain Infustion Kit III;Alzet)を用いて持続的に脳室内に投与(0.5nmol/日)する。1週間後に、セロトニン1A受容体アンタゴニスト(WAY-100635;Sigma)を投与し次の1週間での体重と摂餌量を毎日測定した。FOS陽性細胞数の変化を検討したところ、オレキシン2型受容体が発現する部位に変化が見られた。オレキシン細胞欠損マウスにオレキシン2型アゴニストを部位特異的投与オレキシン2型アゴニスト投与を高脂肪食飼育で行った。コントロールとして低脂肪食飼育での検討も行った。野生型に加えて、より強い変化を期待して高脂肪食高カロリー食飼育で肥満することが知られているオレキシン神経欠損マウスを用いた。背側縫線核の亜区域ごとの検討を行い、弓状核との関連の深い部位に特異的に変化が見られた。オレキシン2型アゴニスト投与は弓状核や室房核にも行ったが技術的な問題もあり明確な結論が得られていない。今後はアデノ随伴ウイルスを用いて、背側縫線核におけるオレキシン2型受容体の役割を、個体レベルで証明していく。実験自体は順調に実施されている。結果は必ずしも予想していたものではないため、追加的検討が必要である。24年度が最終年度であるため、記入しない。神経回路上の分子変化と個体レベルでの変化の詳細な因果関係を証明するために、ウイルスベクターを用いた研究を計画している。
トキソプラズマ・ビルビン酸キナーゼの構造解析と生理機能解析に基づく阻害剤の検索

昨年度に引き続き、本年度もトキソプラズマ・組換えピルビン酸キナーゼの結晶化を実施した。トキソプラズマ酵素に特異的な長いN末配列が、結晶化を阻害している可能性が指摘されていたため、本年度は、N末の10/33/50アミノ酸を切断した組換えピルビン酸キナーゼを作製し、結晶化およびX線構造解析を行った。それぞれの長さにN末を切断した活性のある組換え蛋白を作製し、最適の結晶化条件を探索した結果、10mM Tris-HClと40%ポリエチレングリコール3350の存在下で、六角柱状の微細な結晶を得ることができた。さらに、ピルビン酸キナーゼの結合基質である塩化カリウムおびATPの共存下、およびシステイン、イソプロパノールの共存下でその結晶がさらに成長することを見い出した。結晶化に最適なpHは6.0と7.2と二相性の性質を示し、ともに結晶の性状には差異を見い出さなかった。以上のように、現在までに、種々の条件でいくつかの有望な結晶を獲得することができたが、なお解析に十分な結晶はいまだ得られていない。今後はseeding法等を駆使し、X線構造解析に適したさらなる結晶の作製をすすめている。また、各ドメインごとに分けて組換えピルビン酸キナーゼを作製し、既存の結晶データベースを利用し、酵素の立体構造の解析も開始した。一方、ピルビン酸キナーゼの薬剤標的としての評価を行うためのRNAi法による遺伝子発現抑制実験実施のため、ペンシルバニア大学生物学部D.Roos研究室と共同研究を開始し、トキソプラズマ原虫への遺伝子導入およびその評価方法について検討および予備実験を開始している。本年度はトキソプラズマ・ピルビン酸キナーゼ・組み換えタンパクの結晶化を実施した。pGEXベクターを用いた大腸菌発現系は良好に組み換えタンパクを発現した。アフィニティー精製、イオン交換・ゲル濾過カラムの利用により、結晶化に適する十分な質と量の精製組み換えタンパクを得る事が出来た。ハンギングドロップ法を利用した結晶化条件スクリーニングでは、ポリエンチレングリコールとATPの共存在下で板状結晶を得ることが出来た。そこでこの結晶を用いてX線による構造解析を試みたが、十分な強度のシグナルを得る事が出来ず、この結晶の構造解析は失敗した。同様の条件下で、よりX線解析に適した結晶を得るため、無重力下(宇宙空間)で同様の結晶化を試みた。しかしながら、スペースシャトル国際共同実験施設における結晶化スクリーニングでは、解析可能な結晶は得られなかった。続いて、トキソプラズマ酵素に特異的な長いN末配列が結晶化を阻害している可能性が指摘されたため、N末の10,33,50アミノ酸を切断した組み換え蛋白をそれぞれ作成し、再び結晶化スクリーニングを試みた。このうち50アミノ酸切断蛋白について、PEG、KC1の存在下で六角柱状結晶が得られており、現在X線解析の準備を行っている。また、構造解析可能な上質の結晶を得るべく、さらなる結晶化条件のスクリーニングを進めている。
日本婚姻法再考の素材としての同性カップルの法的取扱い－多国間比較研究を通して

本研究は、フランス及びベルギーを中心とし、イギリスなどのその他の国も考察対象として、共同生活を送る同性カップルに各国がどのような法的効果をどのように認めているか、各国の共通点と相違点を調査する一方、日本において同性カップルが直面している課題とありうる対応策について検討した。その結果、同性カップルへの法的対応を進めている国々と比較して、日本の婚姻法には夫婦の不平等性が残るなどの多くの特徴があり、それらの特徴を踏まえた対応を考える必要があることが明らかになった。本研究は、現行日本法の下で、同性カップル(同性愛によって結びついた同性同士の結合)をめぐる法的課題に対処するための具体的解釈論を提示する作業を通して、わが国の婚姻法を再考することを目的とするものである。日本法下での解釈論提示のための前提として、最初の2年間は、外国法研究を中心に行う計画であり、本年度は2年次にあたる。平成25年度は、前年度に一定程度明らかとなったフランス・ベルギーの状況をさらに詳細に研究し、その成果を発表することができた。他方、日本における同性カップルの状況についても研究を開始し、日本法の課題を洗い出すことができた。日本法下での解釈論提示のための前提として、最初の2年間は、外国法研究を中心に行う。平成24年度は、ベルギー及びフランスにおいて、同性カップルにどのような法的効果をどのような理論の下で与えているのかについて調査を行ったうえで、両国それぞれの同性カップル法制および婚姻理解の特徴を提示する作業を行った。すなわち、フランスにおいては、パックス(民事連帯協約)および内縁として、同性カップルに一定の法的効果を認めているが、パックスはあくまでも共同生活を送るための当事者間の契約であるため、家族形成にかかわる効果(姻族関係の発生、相続権、子との親子関係等)は同性カップルには認められていない。この点を改善するため、同性カップルにも婚姻を可能とする法案が審議中である(昨年度研究当時、本報告書提出時点では法案が成立)。これに対し、ベルギーでは、内縁以外に、法定同居および婚姻として、同性カップルに法的効果を与えている。法定同居は、パックスとは異なり、契約ではなく単なる事実状態の登録であると位置づけられている。このため、近親関係であっても法定同居が認められる一方、パックスほどの法的効果は認められていない。他方、ベルギーでは、同性カップルでも婚姻が可能である。婚姻は、必ずしも生殖と結び付けて考えられるものではなくなり、2人の当事者間の継続的・人格的な関係と位置付けられている。本研究は、現行日本法の下で、同性カップルをめぐる法的課題に対処するための具体的解釈論を提示する作業を通して、わが国の婚姻法を再考することを目的とするものである。本研究3年次にあたる平成26年度は、年度途中で出産のため本研究を中断し、年度末に研究に復帰した。したがって、平成26年度の実績は十分なものではないが、下記の成果を得ることができた。第一に、日本における同性カップルへの生活保障のあり方として、大きく分けて、1行政レベルでの対応、2判例での対応、3立法での対応が考えられるが、これらそれぞれの利点と限界とを明らかにし、その成果を発表することができた。第二に、1行政レベルでの対応として、渋谷区がパートナーシップ証明を同性カップルに発行することを可能にする条例を制定したが、本条例の意義と限界を検討することができた。この成果は、平成27年度初頭に公表する予定である。第三に、2判例での対応として、従来男女の非婚姻カップルについて発達してきた内縁準婚理論を同性カップルにも適用することが考えられるが、このためには内縁準婚理論自体を再検討することが必須となる。その前提作業として、同理論を最高裁が肯定するに至った著名判例の検討を行うことができた。第四に、3立法での対応の1つとして、日本での同性婚の導入が考えられるが、その可能性を検討するにあたっては、日本の婚姻概念の特徴を明らかにする作業が不可欠であるところ、前年度までの研究の成果を踏まえて、フランスと比較した場合に見えてくる日本の婚姻制度、婚姻概念の特徴を示すことができた。第五に、フランスでは2013年に同性婚を可能とする立法が行われたが、当該法律の内容がどのようなものであったかを明らかにすることができた。その成果は、平成27年度前半に公表予定である。本研究は、現行日本法の下で、同性カップルをめぐる法的課題に対処するための具体的解釈論を提示する作業を通して、わが国の婚姻法を再考することを目的とするものであった。研究最終年度である平成27年度は、次のような成果をあげることができた。(1)同性婚を可能にするために行われた2013年のフランスの立法について、立法に至る経緯や法律の内容、立法後に生じた数件の裁判例がどのようなものであったかを明らかにすることができた。(2)同性カップルに対する行政の対応として注目を集めた渋谷区の条例について、その内容を検討し、運用にあたっての解釈上の課題を示すことができた。(3)同性カップルを含む、カップルの財産関係のフランスでの法的取扱いがどのようなものかの概要を示すことができた。

4年間の研究期間全体を通じて、明らかにすることができたのは、(1)フランスおよびベルギーにおける同性カップルの法的取扱いと両国の婚姻概念の特徴、(2)それと比較した場合に抽出される日本の婚姻概念の特徴(夫婦間の不平等の残存、社会通念が果たす役割の大きさ、枠組みの硬直性など)、(3)日本における同性カップルの生活保障の手段として考えられる選択肢とそれぞれの利点・欠点の3点である。以上の結果、同性カップルをめぐる法的課題についての具体的解釈論として、同性カップルの養子縁組の有効性、内縁準婚理論の同性カップルへの適用可能性について、いずれも肯定しうる(同性カップルであることをのみ理由として否定されることはない)ことを示した。だが、同性カップルによる「共同生活契約」締結に関する解釈論については、今後の研究課題として残された。また、本研究の目的であった日本の婚姻法再考については総論的な検討に留まったため、今後は各論にも対応しうる議論として提示する必要がある。本研究は、フランス及びベルギーを中心とし、イギリスなどのその他の国も考察対象として、共同生活を送る同性カップルに各国がどのような法的効果をどのように認めているか、各国の共通点と相違点を調査する一方、日本において同性カップルが直面している課題とありうる対応策について検討した。その結果、同性カップルへの法的対応を進めている国々と比較して、日本の婚姻法には夫婦の不平等性が残るなどの多くの特徴があり、それらの特徴を踏まえた対応を考える必要があることが明らかになった。交付申請書に記載した計画と比較すると、研究最終年度の1年前の研究状況としては、カナダ・イギリス・アメリカにおける同性カップルの法的取扱いに関する研究が遅れている(これらの国に関する検討が進んでおらず、成果も公表できていない)ものの、その一方で、日本の状況に関する研究は、計画よりも早く進んでいる(最終年度に明らかにする予定であった内容の一部を既に公表することができた)。したがって、全体としては、おおむね順調に進展していると評価できる。民法最終年度においては、以下の3つの作業を行う。(1)これまで研究が手薄となっていたカナダ・イギリス・アメリカにおける同性カップルの法的取扱いを研究し、これまでに明らかにしたフランス・ベルギーの在り方を相対化する。既にこれらの国に関する文献の渉猟は一定程度行っており、これらの国の状況に詳しい研究者とも面識がある。これらを活用しつつ、不明な点があれば調査研究に赴くことにより、カナダ・イギリス・アメリカの状況を把握する。(2)既に一定の成果があるフランス・ベルギーについても、2013年にフランスが同性婚を導入し、その後、同性カップルと生殖補助医療について議論がなされるなどの動きがみられるため、調査研究によりアップデートを図る。(3)近年は日本でも渋谷区の条例制定をきっかけに様々な目に見える動きが出てきたため、これらをフォローしつつ、(1)(2)での成果を踏まえ、日本における同性カップルの法的取扱いに関する具体的な見解を提示する。平成25年度は、カナダ・イギリス・アメリカにおける同性カップルの法的扱いを主たる研究対象とする一方、同性婚を可能にする法案が可決されるなどの新たな動向を見せるフランスについても研究を継続し、双方の作業を並行して行う計画であったところ、実際には下記のような研究遂行となり、予定とは異なる部分が生じた。
拡散テンソル法を用いたサルコペニアに対する画像評価法の開発

12週齢の雄性Sprague-Dawleyラット(n=16)の右後肢にアキレス腱切腱術を行い,筋機能不全モデルを作製した.アキレス腱切腱術後2,4,8週で筋力測定とMRI撮像を行なった.筋力測定では,吸入麻酔下に経皮的電気刺激を行うことで,足関節底屈筋力を測定した.MRI撮像は,動物用7.04T装置を用いて行った.b-valueを100,350,500,1000に設定して下腿三頭筋を撮像し,筋腹中央の横断像からDTIパラメータを算出した.DTIパラメータとしてλ1,λ2,λ3,とFAを算出した.えられた筋力とDTIパラメータの相関について検討している.アキレス腱切腱術後の筋力の推移が,計画前の予想と異なっており,筋機能不全モデルの作製に時間を要しているため.筋機能不全モデルの作製・確立を速やかに行う.また,MRI撮像を行なった後に組織切片作製・評価を行う予定である.12週齢の雄性Sprague-Dawleyラット(n=16)の右後肢にアキレス腱切腱術を行い,筋機能不全モデルを作製した.アキレス腱切腱術後2,4,8週で筋力測定とMRI撮像を行なった.筋力測定では,吸入麻酔下に経皮的電気刺激を行うことで,足関節底屈筋力を測定した.MRI撮像は,動物用7.04T装置を用いて行った.b-valueを100,350,500,1000に設定して下腿三頭筋を撮像し,筋腹中央の横断像からDTIパラメータを算出した.DTIパラメータとしてλ1,λ2,λ3,とFAを算出した.えられた筋力とDTIパラメータの相関について検討している.アキレス腱切腱術後の筋力の推移が,計画前の予想と異なっており,筋機能不全モデルの作製に時間を要しているため.筋機能不全モデルの作製・確立を速やかに行う.また,MRI撮像を行なった後に組織切片作製・評価を行う予定である.動物モデルの作製に時間を要し、予定通り予算を使用することができなかったため。次年度に動物モデルに対して各種実験を行い、研究を遂行する予定である。
婦人科悪性腫瘍の転移を制御するGPCRシグナルの解析

三量体Gタンパク質のひとつであるG12/13は乳癌や前立腺癌の進展において重要な役割を果たしていることが報告されています。今回の解析の結果、ヒト卵巣癌組織ではG12/13が高発現していること、卵巣癌細胞においてはG13の高発現に伴うHippoシグナル経路の活性化が細胞増殖を促進していることが明らかとなりました。このシグナル伝達経路を抑制することが卵巣癌の新たな治療につながると期待されます。Gタンパク共役受容体(G protein-coupled receptors, GPCRs)は細胞膜7回貫通型の受容体で、リガンドが結合することにより構造変化が生じ、Gタンパクの活性化を介して細胞内にシグナルを伝達します。癌の進展には様々なGPCRシグナルが関与していることが知られていますが、近年の研究成果からGPCRだけでなく、細胞内のGタンパク自体の過剰発現や遺伝子変異も重要な役割を果たしていることが明らかとなってきました。私たちはこれまで、癌細胞の浸潤、転移におけるGPCR-Ga12/13-Rhoシグナルの役割について解析を行ってきましたが、本研究では、GPCR-Rhoシグナルが癌の進展を制御するメカニズムについてさらに詳細な解析を行っています。まず、様々な卵巣癌細胞株を用いて、Ga12/13-Rhoシグナルの活性化が細胞増殖および細胞浸潤に及ぼす影響についてin vitroの解析を行いました。その結果、乳癌細胞株や前立腺癌細胞株と異なり、卵巣癌細胞株においてはGa12/13-Rhoシグナルは細胞浸潤ではなく細胞増殖を制御していることが明らかとなりました。しかし、Ga12/13-Rhoシグナルの活性化が細胞増殖を制御するメカニズムはこれまで十分明らかにはなっていません。そこで我々は、GPCRおよびGタンパクの遺伝子変異体を用いて、G12/13シグナルだけを細胞内に再構築できる実験系を確立し解析を進めています。その結果、臓器のサイズを制御するシグナルとして知られているHippoシグナル経路の中心的分子であるYAPが、Ga12/13-Rhoシグナルの下流で活性化してることが示されました。現在、in vivoマウスモデルを用いた解析を進めています。ヒト卵巣癌および子宮頸癌組織、婦人科癌細胞株を用いた解析の結果、細胞内の3量体GタンパクサブファミリーのひとつであるG12/13が癌特異的に高発現していることが明らかとなりました。一方、GPCRは細胞膜表面の受容体の中で最大のファミリーを形成していますが、これまでにG12/13のみと特異的に結合するGPCRは同定されていません。このことがG12/13により制御される細胞内シグナル伝達経路の解析を困難にしています。我々は、GPCRおよびGタンパクの遺伝子変異体を組み合わせることにより、細胞内に純粋なG13シグナルを再構築する実験系を確立しました。この実験系を用いた解析の結果、卵巣癌細胞においてはG13の高発現に伴う下流のシグナル伝達経路の活性化が細胞増殖を促進していることが明らかとなりました。さらに、細胞増殖を制御しているG13下流のシグナル伝達経路としてはHippoシグナル経路が中心的な役割を果たしていることが明らかとなりました。マウスモデルを用いた実験から、Hippoシグナル経路の中心的分子であるYAPの機能を抑制することが卵巣癌の新たな分子標的治療につながる可能性があることが示唆されました。卵巣癌細胞株において、Ga12/13-Rhoシグナルの活性化は、乳癌や前立腺癌と同様に細胞浸潤を制御していることを予想していましたが、興味深いことに細胞浸潤ではなく細胞増殖を制御していることが明らかとなりました。それに伴って当初の計画を変更し、卵巣癌においては、Ga12/13-Rhoシグナルが細胞増殖を制御するメカニズムについて解析を行っています。また、GPCRのひとつであるGPR56の機能解析を行うために、GPR56の様々な遺伝子変異体の作成を行っています。しかし、遺伝子変異に伴うGPR56の3次元構造の変化が原因で、予定通りにGPR56遺伝子変異体の作成が遂行できていません。シグナル伝達卵巣癌細胞の増殖におけるGPCR-Ga12/13-Rhoシグナルの役割について、in vivoマウスモデルを用いた解析を進める予定です。子宮頸癌および子宮体癌についても、細胞増殖において卵巣癌細胞と同様のメカニズムが働いているかを解析する予定です。また、GPR56遺伝子変異体の作成が完了次第、GPR56の制御する細胞内シグナル伝達経路の解析を開始する予定です。さらに、婦人科癌の細胞増殖および細胞浸潤にGPR56およびGPR54シグナルが及ぼす影響についてin vitroの解析を行う予定です。in vitroでの解析が予定より遅れており、マウスモデルを用いたin vivoでの解析が施行できていないためin vitroでの解析が終了次第、マウスモデルを用いたin vivoでの解析を開始する予定です。
乱流場より発生する流体騒音を低減するための数値計算による基礎研究

複雑な乱流場より発生する流体音の音響学的類推(アナロジー)による予測可能性を探るため,典型的な流れ場による音の直接数値計算(DNS)の結果を用いて,遠方音場の理論式が定量的な精度を持つか検証した.圧縮性ナヴィエ・ストークス方程式のDNSによって微小な音圧変動を捉えるために,空間微分に六次精度Pade型コンパクト有限差分法,時間発展に四次精度Runge-Kutta法という,非常に精度の高いスキームを用いている.遠方計算境界には,特性線の方法を拡張した無反射境界条件を課している.格子幅を変更した多くの試計算を行っており,十分に信頼できる数値結果が得られている.一様流と物体(円柱,角柱,翼型)の相互作用により発生するエオルス音,および渦構造と翼型の相互作用により発生する音の圧縮性DNSによる解析の結果,以下のことが明らかとなった.低マッハ数でもドップラー効果の影響が顕著に現れるため,Lighthillの音響学的類推に基づいたCurleの一般的な近似式では,予測精度が不十分である.また,比較的遠方まで影響が残る,音波としては伝播しない擬音成分についても同様である.そこで両者を考慮した適切な近似法を提案し,導かれた理論式を用いれば比較的近傍まで非常に良い精度で音場を予測できることを示した.そのほか,翼型周りの流れによる音のDNSでは,レイノルズ数が高くなると翼近傍の渦構造が複雑化し離散高調波が発生してくること,また二つの渦対の相互作用による音のDNSでは,渦配置によってはドップラー効果が無視できなくなることなどが明らかになった.ドップラー効果を考慮した音響学的類推を用いて,乱流による遠方音場を精度良く予測する手掛りが得られたと言える.三次元一様等方性乱流場より発生する流体音の音響学的類推(アナロジー)による解析に先立って,まずは典型的な流れ場による音の直接数値計算(DNS)の結果を用いて,遠方音場の理論式が定量的な精度を持つか検証を行った.圧縮性ナヴィエ・ストークス方程式のDNSによって微小な音圧変動を捉えるために,空間微分に六次精度Pade型コンパクト有限差分法,時間発展に四次精度Runge-Kutta法という,非常に精度の高いスキームを用いている.遠方計算境界には,特性線の方法を拡張した無反射境界条件を課している.格子幅を変更した多くの試計算を行っており,十分に信頼できる数値結果が得られている.一様流と物体(円柱,角柱,翼型)の相互作用により発生するエオルス音,および渦構造と翼型の相互作用により発生する音の圧縮性DNSによる解析の結果,以下のことが明らかとなった.低マッハ数でもドップラー効果の影響が顕著に現れるため,Lighthillの音響学的類推に基づいたCurleの一般的な近似式では,予測精度が不十分である.また,比較的遠方まで影響が残る,音波としては伝播しない擬音成分についても同様である.そこで両者を考慮した適切な近似法を提案し,導かれた理論式を用いれば比較的近傍まで非常に良い精度で音場を予測できることを示した.複数の渦構造が追い越し運動する際に発生する渦音に関しても,ドップラー効果の影響が強く現れるためにMoring-Kambeの式による予測は困難となっているが,同様の手法により予測精度の改善が可能であることが示唆される.音響学的類推を用いて,乱流による遠方音場を精度良く予測する手掛りが得られたと言える.複雑な乱流場より発生する流体音の音響学的類推(アナロジー)による予測可能性を探るため,典型的な流れ場による音の直接数値計算(DNS)の結果を用いて,遠方音場の理論式が定量的な精度を持つか検証した.圧縮性ナヴィエ・ストークス方程式のDNSによって微小な音圧変動を捉えるために,空間微分に六次精度Pade型コンパクト有限差分法,時間発展に四次精度Runge-Kutta法という,非常に精度の高いスキームを用いている.遠方計算境界には,特性線の方法を拡張した無反射境界条件を課している.格子幅を変更した多くの試計算を行っており,十分に信頼できる数値結果が得られている.一様流と物体(円柱,角柱,翼型)の相互作用により発生するエオルス音,および渦構造と翼型の相互作用により発生する音の圧縮性DNSによる解析の結果,以下のことが明らかとなった.低マッハ数でもドップラー効果の影響が顕著に現れるため,Lighthillの音響学的類推に基づいたCurleの一般的な近似式では,予測精度が不十分である.また,比較的遠方まで影響が残る,音波としては伝播しない擬音成分についても同様である.そこで両者を考慮した適切な近似法を提案し,導かれた理論式を用いれば比較的近傍まで非常に良い精度で音場を予測できることを示した.そのほか,翼型周りの流れによる音のDNSでは,レイノルズ数が高くなると翼近傍の渦構造が複雑化し離散高調波が発生してくること,また二つの渦対の相互作用による音のDNSでは,渦配置によってはドップラー効果が無視できなくなることなどが明らかになった.ドップラー効果を考慮した音響学的類推を用いて,乱流による遠方音場を精度良く予測する手掛りが得られたと言える.