hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ショウジョウバエにおける多重遺伝子の分子集団遺伝学的研究

高等生物の遺伝子ゲノムには多数重複して存在する遺伝子族が知られている。本研究ではこれらのうち、非常に多型的であり、重複遺伝子でもあるアミラーゼ遺伝子をメインテーマとして遺伝子多型の程度、特に適応度との関係について、調べた。また、ゲノム内に広がった外来性遺伝子、トランスポゾンのうち、ハイブリッドヂスジェネ-シスを引き起こすP、I遺伝子について、特にこれらによって誘発された突然変異の分子構造や突然変異率を調べることによって、これら外来性因子の生物の適応進化に及ぼす役割をある程度まで明かにした。アミラーゼ遺伝子に関してはキイロショウジョウバエを含む近縁種8種の調節領域と全コーディング領域の塩基配列を決定し、その分子機能に関してもほぼ解明した。塩基配列の解析の結果、種内での置換と種間での置換の様相には大きな違いがあり、一般に種間ではアミノ酸置換が有意に多く、種内置換では同義置換が相対的に多いという傾向が明かになった。このことは種の分化において葉コーディング領域における塩基置換が適応進化によって起こったということを示唆している。また、二つの重複遺伝子間の5 ́、3 ́調節領域では種を越えてproximal特異的、あるいはdistal特異的な配列を持つことが明かとなった。このことは、ふたつの遺伝子間での発現調節機構に分化が生じている事を示している。ハイブリッドディスジェネシスを起こすI因子の起源に関して、キイロショウジョウバエの近縁種8種の染色体腕と動原体領域のI因子についてクローニング、塩基配列決定を行い、分子系統樹を作製した。その結果は非常に興味深いもので、動原体と染色体腕に存在するI因子の起源はそれぞれ異なり、動原体に存在するI因子は近縁種が分化する前に存在していたもので、染色体腕に存在するものは種分化のあとに、おそらくは水平伝播によってもたらされたものだと考えられる。(1)ショウジョウバエの多重遺伝子族に含まれるアミラ-ゼ遺伝子及びヒ-トショック遺伝子の分子多型、調節機構、及び自然淘汰の分子的基礎の解明のための研究:キイロショウジョウバエ種内に多型的に存在するAmy1ー1,Amy1ー3,Amy1ー6,Amy3ー6,Amy1ー4,Amy5ー6の各アロザイム及びキイロショウジョウバエの近縁6種についてそのコ-ディング領域の塩基配列の決定を行った。その結果、共調進化はコ-ディング領域にのみ観察され、5'flanking領域は重複遺伝子間で独立に進化していることが明かとなった。ヒ-トショック遺伝子に関しては、その構造遺伝子のすべてが存在する第三染色体よりも第二染色体上にヒ-トショック遺伝子のmRNAの発現量に関して多量の変異が存在することが明かにした。(2)キイロショウジョウバエのトランスポゾン、P及びI因子の分子多型と転移機構に関する研究:自然集団より採集し単一雌系統として確立した系統のI因子の活性について解析し、そのすべての系統がI/RsystemにおけるI系統であることを明かにした。またキイロショウジョウバエのI因子は2度の起源をもち、すべての系統に観察される動原体付近に分布するI因子の起源はキイロショウジョウバエ・オナジショウジョウバエの種分岐よりも古いこと、各染色体椀に観察されるI因子は比較的新しい起源をもつことを示唆するデ-タを得た。(3)自然集団由来の突然変異体及び新生突然変異蓄積系統で見つかったNull突然変異体の分子的解析:自然集団中に保有されるbw遺伝子座の可視突然変異の分子構造を解析し、調査した領域にトランスポゾン等のDNA断片の挿入は見られないことを明かにした。一方、実験室において約100世代突然変異を蓄積した系統においてGpdh遺伝子座に有意に高いNull突然変異率が観察されているが、これらの多くはP因子の転写開始点近傍への挿入によることを明にした。

今年度はキイロショウジョウバエ自然集団中に多型的に存在する主なアミラーゼアイソザイムを全て(6系統)、またその近縁種6種全ての塩基配列を決定した。その結果、(1)アミラーゼアイソザイム中Amy1が最も古く、Amy2、Amy3......Amy6という順で形成されたということが分かった。また同一アイソザイム中にアミノ酸配列の物が混在していることも明かとなった。(2)ふたつの重複遺伝子は種の分子時計より古いにもかかわらず、遺伝子座間の違いはあまりなく、コーディング領域には強い共調進化が働いていることが分かった。(3)5'、3'のスペーサー領域では種を越えて遺伝子座特異配列が観察され、それぞれの領域は独立に進化していることが明かとなった。(4)種内のアミノ酸置換と種間のアミノ酸置換を比較したところ、種内では同義置換の割合が70%程度であるのに、種間では50%程度であり、種の形成の際あるいはその後の進化ではアミノ酸の変化が重要になることが分かった。特にD.erectaの形成に関する進化では大部分がアミノ酸の変化を伴う置換であり、宿主植物の特異性とともに考えると、これらアミノ酸置換には自然選択が関与していることが強く示される。ケージ集団を使った選択実験からでは、Amy1-6アイソザイムの5'上流では8塩基欠失が見られたが、Amy1での欠失は見られなかった。このアイソザイムと欠失との間に強い連鎖不平衡があるため、現在のところ、このどちらが選択に関与しているか明かではない。またフットプリンティングや形質転換を使った実験からタンパク結合部位やエンハンサーの位置もかなり明かとなった。本年度、得られた主な成果は、以下の通りである。【.encircled1.】キイロショウジョウバエ近縁7種におけるアミラーゼ遺伝子及び、その近傍の塩基配列を決定した。2つの重複遺伝子のコーディング領域には明かな協調進化が見られた。一方、調節領域ではproximalとdistal遺伝子の間で異なった進化をしている証拠が得られた。この現象は種を越えて共通に観察された。また、D.erectaを含む2、3の種の分化に際して、種特異的なアミノ酸置換が多く観察された。また、種内置換と比べて種間の置換においてはアミノ酸置換の割合が、同義置換より有意に高い頻度で観察された。これらの結果からアミラーゼ遺伝子の分子進化では、コーディング領域、調節領域とも適応進化が重要な役割を果してきたということが明かとなった。【.encircled2.】P因子を使った形質転換法で調節領域の働きを調べたところ、distal遺伝のすぐ上流の100ベースぐらいの短い領域が両遺伝子の遺伝子発現に重要であることが分かった。proximal遺伝子にはそのような働きを持つ配列は、存在しないようである。【.encircled3.】ショウジョウバエ中に存在するいくつかのトランスポゾン(Copia,412,17.6,Jockey)の自然集団中での転移率を染色体逆位とin situハイブリタイゼーションを利用することによって推定した。
TOPEX/POSEIDON海洋衛星データによるcm精度の海洋潮汐モデルの決定

1.トッペックス・ポセイドン海洋衛星データと気象庁の客観解析データ(全球気圧データ)を用いて、外部天体による潮汐ポテンシャルと気圧変化に対する海洋の応答特性を求めるソフト開発を行った。更に、海洋衛星データによって海洋潮汐の長周期項の検出を行い、数値シミュレーションに実験に成功した。2.南極での一年間の超伝導重力計による観測結果について、その潮汐項等の評価をし、海洋潮汐について、海洋衛星とは独立の情報を与えることを確認することができた。3.精密な海洋潮汐モデル(cmレベル)の構築に成功し、その応用として、超伝導重力計データによる潮汐項に海洋効果を補正し、固体地球そのものによるエネルギーの消散係数を求める事に成功した。これは画期的な成果であると考えられる。4.数ミリメータレベルの海洋変動のモデル化をめざして、現在のトッペックス・ポセイドン海洋衛星による海面高度データや大気データ等を組み合わせ、全地球の力学変動を解明する方法を論じ、具体案を提示した。5.海面の高度変化による地球の章動や地球潮汐への影響について、衛星高度計データと超伝導重力計データを組み合わせることによって、海水温変化による海面熱膨張の影響を補正し、海洋荷重変化の効果を正確に見積もることができることを実証した。1)NASA/JPLから送られてきている海洋衛星TOPEX/POSEIDONのデータを詳細に吟味し、特に、海洋変動の大きい北西太平洋域において、海洋変動の空間的、時間的広がりのモデル化を行った。2)海洋衛星による海面高度計データを境界値として、流体力学の運動方程式によってその観測点周辺の潮汐の計算を行うプログラムの開発を行った。基本プログラムは、海洋潮汐の計算のためにすでに開発したものを用い、極域で計算精度の向上や境界値との滑らかな結合を考慮したものにした。3)上記2)の方法で全海洋について、1゚×1゚メッシュの海洋潮汐モデルを計算し、海底圧力系計等による験潮データとの比較を行った。その結果から、主要分潮の振幅を平均誤差2センチメートル以内で決定できる見通しを得た。:4)国内および南極での超伝導重力計の観測から、潮汐成分の特に海洋による効果を求め、上記海洋潮汐モデルの比較を行った。前年度のTOPEX/POSEIDONの観測値と流体力学方程式を利用した全海洋域での0.5°×0.5°潮汐モデルをもとにして、今年度は、計算のより精密化を行い、23センチメートル精度の海洋潮汐モデルを得ることが出来た。これはほぼ当初の期待通りの成果である。前々年度は、流体力学方程式を用いた海洋潮汐の計算で、極地域でのメッシュの形が計算の安定性に大きな影響を及ぼすことが問題となったが、これもメッシュ形を変えるなどの計算法の一部改良により解決することができた。さらに計算精度がもう一歩高まりそうなので、海洋変動と潮汐の季節変調など、従来困難とされて来た海洋現象も解明される可能性が出てきている。更に、地球内部の効果を明らかにするために、日周潮汐における流体核共鳴効果を解析に組み入れる解析法の開発を開始した。また、前年に引き続いて、得られた結果と験潮データや超伝導重力計による観測結果の比較、さらには世界の他の研究者によるモデルとの比較を行い、我々の結果がやはり高い精度で得られていることを確認した。なお超伝導重力計による観測値との間に若干の系統的な差があることが認められた。気圧変化に対する海洋の応答関数を求める計算は、問題点等を調査することは出来たが、実際の海面高度観測データと全地球気象観測データとの比較解析までには至らず、次年度に積み残した。課題は残ったが、研究は全体として、ほぼ順調に進められたと考えられる。最終年度は、特に、気圧変化に対する海洋の応答関数を求める解析と、海洋潮汐モデルの高精度化と最終評価に力を注いだ。また、海洋衛星データによって海洋潮汐の長周期項の検出を行い、数値シミュレーションに実験に成功した(高根澤・大江,1997)。

2.南極での一年間の超伝導重力計による観測結果について、その潮汐項等の評価をし、海洋潮汐について、海洋衛星とは独立の情報を与えることを確認した(佐藤他)。3.精密な海洋潮汐モデル(cmレベル)の構築に成功し、その応用として、超伝導重力計データによる潮汐項に海洋効果を補正し、固体地球そのものによるエネルギーの消散係数を求める事に成功した(松本他,1997)。これは画期的な成果である。4.数ミリメータレベルの海洋変動のモデル化をめざして、現在のトペックス・ポセイドン海洋衛星による海面高度データや大気データ等を組み合わせ、全地球の力学変動を解明する方法を論じ、具体案を提示した(大江,1997)。5.海面の高度変化による地球の章動や地球潮汐への影響について、衛星高度計データと超伝導重力計データを組み合わせることによって、海水温変化による海面熱膨張の影響を補正し、海洋荷重変化の効果を正確に見積もることができることを実証した(Fukuda and Sato,1997)。
記憶の哲学再考による文化遺産保存の美学的基盤構築

本研究は、ユネスコの世界遺産制度の代表される20世紀の文化遺産保護制度について、その将来のあるべき姿を問う意図のもとで、あえて20世紀初頭に光を当てようとするものである。研究過程は紆余曲折をたどり、その経緯を記すことははなはだ困難であるが、最終的には次のような結論を得ることができた。まず研究に着手した時点でアロイス・イーグルの『記念物崇拝』(1903)の重要性は既知であったが、彼の記憶価値の理論を同時代の彼への批判者ゲオルク・デヒーオの記念物理論と照合し、彼等の対立点と暗黙の一致点を慎重に析出した。だが本研究の草案になるのはむしろ、両者の理論を近年重視の度合いの高まる真正性(Authenticity)の理論として読み直したこと、さらにその内容を、1)真理性(Truth)の持つ論理構造と比較しつつ、2)真正性の本質を(再認作用)に見たうえで、再認作用の普遍的構造を(剥製・人形・標本、物まね・足跡)に関する美学的考察と結びつけたことである。こうして、一見無関係と見える3つの学問分野が真正性の問題をツウして接続されたと考えている。すなわち、20世紀初頭の現代的記念物保護思想の動藍期の文献の仮名に、<真正性の論理学>、<真正性の美学>、<真正性の遺産額>という3つの学問分野の萌芽が発見されたものであり、私をこれ自体顕著な成果であったと自負するが、さらにこの萌芽はまさに世界遺産思想の萌芽でも在ることが確認されたことの意義も大きい。(この研究成果は「真正性の倫理」と題する論文として近々公表する予定である。)この研究の過程で、研究分担者加藤哲弘及び前川修とは数回の会合と電話などで、加藤からはリーグルの美術史家としての特性について、前川からは写真の記念物性について、それぞれ有効な助言を受け、同じく研究分担者日高健一郎からは弦細の修復の動向についての情報提供を得ることができた。本研究は、ユネスコの世界遺産制度に代表される近年の文化遺産(類比的に自然遺産)保存制度の新たな展開を踏まえ、遺産保存の新たな哲学的/美学的基礎付けを志向するものである。研究代表者(金田千秋)は、20世紀の保存思想の出発点を暫定的にアロイス・リーグルに置き、彼の『記念物崇拝』(1903)の中から(うっすらと19世紀思想の色調を残さぬでもない)一連の哲学的/美学的基本カテゴリーを析出する作業を継続するとともに、研究の進展のなかで、おそらく真の意味で「20世紀的」たるに恥じぬ保存思想の最初の例をチェザレ・ブランディの『修復の理論』(1977)のなかに見いだすに至った。代表研究者は、その研究傾向からして保存や修復の具体論やそれにまつわる行政上の様々な問題よりは、保存/修復行為を可能ならしめそれを舵取りする、人間の意識の「論理構造」に深い関心を寄せるものであるが、荒削りとは言え、ブランディはこうした企てのための充分な材料を提供していると言っても不当ではない。19世紀と20世紀の哲学/美学思想の諸局面を参照しながら、このような理論構築を急ぎつつある。研究分担者の加藤哲弘は、19世紀後半から20世紀におけるリーグルとその後継者たちに至るウィーン学派の美術史理論について、所有する文献資料を金田に提供するなどして、上記の理論構築に貢献しつつあり、研究分担者の前川修は、ウィーンで開催されたリーグルに関するシンポジウム『アロイス・リーグル1905/2005』に参加して、現代のリーグル評価の動向を報告するとともに、自身のベンヤミン研究の成果を研究代表者に提供するなどして、上記の作業を哲学的側面からサポートしている。研究分担者の日高健一郎は、平成18年度、ヨーロッパにおける世紀末から現代までの約100年間における修復思想と保存政策の変遷をまとめる予定であり、その成果は研究代表者の論文と相補い合って、21世紀の保存/修復思想のあるべき姿を描き出すであろう。

すなわち、20世紀初頭の現代的記念物保護思想の動藍期の文献の仮名に、<真正性の論理学>、<真正性の美学>、<真正性の遺産額>という3つの学問分野の萌芽が発見されたものであり、私をこれ自体顕著な成果であったと自負するが、さらにこの萌芽はまさに世界遺産思想の萌芽でも在ることが確認されたことの意義も大きい。(この研究成果は「真正性の倫理」と題する論文として近々公表する予定である。)この研究の過程で、研究分担者加藤哲弘及び前川修とは数回の会合と電話などで、加藤からはリーグルの美術史家としての特性について、前川からは写真の記念物性について、それぞれ有効な助言を受け、同じく研究分担者日高健一郎からは弦細の修復の動向についての情報提供を得ることができた。
20世紀前半米国の精神薄弱者の地域内処遇への転換と断種政策との関連に関する研究

「精神薄弱」者のコミュニティ・ケアは、歴史的にはむしろ常態であったが、アメリカ合衆国では、19世紀末から20世紀前半まで、施設内での保護が一般的形態となる。20世紀初頭、施設内での隔離が最盛期であった時期に、「精神薄弱」者のコミュニティ生活が対象を限定して実現するようになる。ニューヨーク州ではコミュニティ内のコロニーが仮退所制度と結合して、カリフォルニア州では施設退所者に断種をして、コミュニティ生活が試行される。この2つの施設の描く「精神薄弱」者のコミュニティ生活像は、前者では通常の市民と同等であるが、後者では出産と育児は「精神薄弱」者の夫婦には拒絶された。しかし、これらの施設が「精神薄弱」者のコミュニティ生活を認めた背景は、収容力不足と過密、大きな入所需要、長期の入所待機、総収容の実現に対する州資金の不足があり、他方で、入所者の相対的な軽度化と低年齢化、教育・訓練による労働力育成、親の心情的・実利的な退所要望、未熟練労働力の市場、そして指導監督制度は共通であった。こうして、コミュニティ生活は、特定の理念よりは現実的背景のなかで運用された。しかし、カリフォルニア州では、「精神薄弱」問題は社会全体の公共的問題に擬せられ、とりわけ優生学が問題解決に貢献する。「精神薄弱」の遺伝・脅威が強調され、退所者の結婚は認めるものの、子孫における「精神薄弱」の発生予防のために、断種が法律により退所者に実施された。1920年代以降、この2つの流れが他の施設にも大きな影響を与えることになり、退所者に断種して出産と育児以外は通常のコミュニティ生活を認める計画も、州が入れ替わりながら拡大するようになる。バージニア州のように、就労の場が限定されている施設では、断種が施設内での通常の生活享受のため実施される例も生じた。本研究は、アメリカ合衆国における精神薄弱者の生活の場が、1910年以降、隔離的な施設から一般コミュニティへと転換しはじめる過程において、それを可能とした施設内部および社会的条件、そして社会に受容される精神薄弱者像(その中核的条件としてのとりわけ断種)を追求するものである。初年度にあたる本年度の研究は、アメリカおよび日本国内の図書館での本研究の基礎資料の調査・収集に主力が注がれた。その結果、主要な資料として、アメリカで最も広く精神薄弱者の断種が普及し、同時に彼らのコミュニティ生活を実現させたカリフォルニア州の関係文献、精神薄弱者のコミュニティ生活を比較的初期から実施したニューヨーク州立ローム精神薄弱者施設のチャールズ・バーンスタイン施設長が発行した施設月刊誌"Herald"全号、1930年代に「選択的断種」を主導したウェスタン・ペンシルヴェニア精神薄弱者施設の年次報告(創設から戦前まで)、ならびに多数の州医学協会雑誌掲載の断種論文と遺伝・優生学・社会学等雑誌所載の関係論文が収集されつつある。本研究の関係資料が、あまりに多岐・多数にのぼるため、資料調査および収集は継続中であるが、収集資料の分析に着手した現段階で示唆されるのは、精神薄弱者をはじめとする「不適者」の断種に対する是認が、全米的かつ一般的であるばかりか、特定時期だけではなく、主眼を変えつつ20世紀半ばまで持続されること、精神薄弱者に対する敵対ないし警戒が、アメリカ(おそらく近代)社会の根源にかかわることである。これは、これまでの研究の理解を超えるものである。本研究は、アメリカ合衆国における精神薄弱者の生活の場が、1910年代以降、施設内での隔離から部分的にコミュニティへと転換を始める過程において、それを可能とした施設内部および社会的条件、そして、社会に受容される精神薄弱者の理想像を、断種との関連において追求するものである。

本年度では、第一年度に引き続き基礎資料の収集を継続した。それとともに、これまで収集した資料の分析によって、研究主題に関わるいくつかの問題を明らかにした。第一に、精管切除術の導入が拡大した理由は、治療以外の目的で断種を初めて実施したH.H.シャープの所論に代表されるように、婚姻制限のような生殖防止の方法の効果が疑わしかったこと、また、断種術が安全で簡便な術法であったことと並んで、断種により行動・心身の改善を伴うと主張されたことにあった。第二に、20世紀初頭においても主たる生殖防止の方法であり続けた隔離施設が、施設への入所需要に応ずるほどには各州で増設・新設されず、有効性ある新たな他の生殖防止の方法が求められていた。なお、断種の唱導における専門職、なかでも医師の高い役割意識が顕著である点と、精神薄弱者の処遇が社会問題の一つから国家的・民族的問題に上昇した点、そしてこれらの動向と20世紀初頭におけるアメリカの国内的・国際的状況という社会背景との関係、施設に子どもを入所させた親および当人のニーズと願望、事態の変化に対する精神薄弱者施設長の意識と施設の役割の変化、そして施設における断種の実施状況等については、現在検討中である。20世紀初頭のアメリカ合衆国では、19世紀第4四半期以来追求されてきた精神薄弱者の施設への総収容が困難となっていた。施設の増設・拡張にもかかわらず、過密と大きな入所需要は継続し、施設水準の低下が懸念された。何より精神薄弱者の施設総収容は資金的に困難であった。そこで一部の施設長は、入所需要に応えるべく、軽度級を主な対象として、教育・訓練の後にコミュニティ生活を仮退所という形で試行し、成功をおさめた。さらに指導監督を制度化することで、一部の精神薄弱者の通常のコミュニティ生活が、施設経営の目標となる。しかし、半面で、これまでの精神薄弱者施設が防止しようとした反社会的問題が、少数ながら生じたことも事実であった。これに対して、優生学に影響を受けた施設長は、異なるコミュニティ生活を構想した。それは、退所者に断種を行ったうえでコミュニティ生活を行う計画であり、これらの精神薄弱者は、結婚等は通常の市民と同等であったが、当初は遺伝・家系説によって、ついで養育困難であるとの社会的・経済的理由から夫婦だけの家族の形成と維持が彼らに求められ、出産と育児は拒絶された。以上の2つのコミュニティ生活には、精神薄弱者の適応・労働能力、その教育・訓練による施設での育成、親と当人のコミュニティ生活の願望、そして彼らの安価な未熟練労働力への需要が必要であった。これらの条件が欠けた州では、施設内での生活が継続する精神薄弱者に断種をして、異性との交際を含む通常の生活の享受を試みた。
時間スペクトル法による高速数値計算を用いたフラッターの不確実性評価の研究

航空機設計における翼の空力弾性連成振動(フラッター)の予測は、航空機の性能と安全性を決定する非常に重要な項目である。本研究では、フラッター発生時の周期的な流れを効率的に解くことのできる数値計算手法を用いて、計算精度を損なうこと無く、計算時間を大幅(従来の1/20程度)に短縮することを目指す。さらに、飛行条件の変化や計算モデルの不確かさがフラッターの予測に及ぼす影響を調べるための、不確かさ解析手法を開発する。
ベトナムの政策型人工林増加に対する木材加工産業の原木調達戦略

ベトナムにおける輸入材規制、人工林拡大、天然林伐採禁止が木材加工企業に与える影響を明らかにするため、木材と木材製品の生産・輸出入統計の分析、および製材所に対する聞き取りを行った。その結果、国内の天然林材および隣国ラオスの輸入材が供給されなくなったことによって、国内の人工林材およびアフリカ産の輸入材へと原料の転換が起きていることが明らかになった。統計分析からは、各規制・政策の影響が生産・輸出入の量・価額に顕著に表れていること、アフリカを含む遠隔地からの輸入が近年進んでいることがわかった。10箇所の製材所における聞き取りの結果からは、ベトナム中部地域における原木調達は、天然林伐採禁止政策および一部の合法性の疑わしい材の輸入制限の影響によって、輸入先の変化および国内の人工林材の利用増加が起きていることがわかった。特に輸入材の制限によってラオスからの材は供給されなくなり、さらにマレーシアからの輸入量も縮小しているため、その結果アフリカという遠隔地からの材を輸入している状況であった。聞き取りの結果および統計情報の分析から、1)国内の人工林面積および木材生産量の増加、2)原木の輸入先の変化、3)国内需要増にともなう製材品生産量の増加、4)高負付加価値製品の輸出増加、というベトナムの木材加工工場の経営に影響を与える要素を抽出することができた。これらのことから、今後、輸入先を変更できない小規模な製材所の淘汰と人工林経営にリンクしている大規模な製材企業における更なる増産が起きると考えられる。当初計画通り、木材加工企業、特に製材工場への聞き取りを行い、その結果の集計・分析を経て、学会において成果を公表することができた。ベトナム北中部地域の植林企業に対して聞き取り調査を行い、既存の管理地のみでの経営か,人工林利用権を追加的に取得したか等の対応を分類軸とし,それが企業の規模・植栽面積,販売先等のどのような属性に規定されているのかを分析する。英文校閲費等、論文投稿に関わる費用の2018年度内の使用が間に合わなかったため、次年度(2019年度)に使用する。2019年度分として請求した額は、当初予定通り、渡航費等の調査費と学会参加旅費等として使用する。
最もcommonな動脈硬化の基盤-内臓脂肪症候群の概念の確立とその分子機構の解明

過栄養に基づく肥満即ち脂肪組織の過剰蓄積は、最もcommonな成人病(生活習慣病)の糖尿病、高脂血症、高血圧、動脈硬化症等やさらに大腸癌や炎症性腸疾患の大きな発症基盤となっている。本研究では脂肪組織、特に病態と密接に関連する内臓脂肪の分子生物学的特性を明らかにすることによって、多彩な病態を発症せしむる分子機構を、国際的な研究協力によって解明しようとするものである。私達は脂肪組織発現遺伝子の蓄積部位別大規模シークエンス解析により、内臓脂肪が従来考えられていたような単なる受動的なエネルギー備蓄細胞ではなく、多彩な生理活性物質を合成・放出する分泌細胞であることを示した。フランス、パスツール研究所のDr.Auwerxはdifferential displayによる脂肪蓄積部位別発現遺伝子解析を行い、それぞれの脂肪組織に高発現する遺伝子を示した。私達は大規模シークエンス解析の過程で、脂肪細胞特異的に発現する新規分子、adiponectinを発見し、病態発症との関連について解析した。Adiponectinは血漿中に5-10μg/mlの高濃度で存在する脂肪細胞分泌蛋白であるが、肥満、特に内臓脂肪蓄積時には著しい血中濃度の低下が認められた。本分子は内皮細胞の単球接着抑制や平滑筋増殖抑制作用を有する抗動脈硬化防御因子であり、内臓脂肪蓄積における減少は重要な血管病発症の分子メカニズムの一つと考えられた。一方Dr.Auwerxは脂肪細胞分化のmaster regulatorであるPPARγに着目し、肥満発症における意義を示した。さらに本分子が腸管上皮細胞に発現しており、この細胞の分化増殖を調節していることを明らかにした。また過栄養における大腸癌の発症や、内臓脂肪蓄積とクローン病発症の関連を、PPARγを中心に明らかにした。平成11年度動脈硬化学会にDr.Auwerxを招き、互いの成果を公表した。本研究により脂肪蓄積、特に内臓脂肪蓄積と病態発症との関連を、国際間で情報交換することにより、分子レベルで明らかにされた。栄養摂取過剰の今日、commonな成人病(生活習慣病)である糖尿病、高脂血症、高血圧等の疾病が増加しており、これらの対策は急務である。糖尿病、高脂血症、高血圧、動脈硬化症等の発症には過栄養に基づく肥満、即ち脂肪組織の過剰蓄積が大きな基盤となっている。本研究では脂肪組織の分子生物学的特性を明らかにすることよって、脂肪蓄積が多彩な病態を発症せしむる分子機構を解明しようとするものである。これまでの研究で、脂肪細胞は従来考えられていたような単なる受動的なエネルギー備蓄細胞ではなく、多彩な生理活性物質を合成・放出する分泌細胞であり、その中でも特に内臓脂肪の蓄積とともに多量分泌されるPAI-1やHB-EGF等の線溶系調節因子や平滑筋細胞増殖因子が直接血管病の発症に結び付くことが示された。本年度は、脂肪組織の大規模ランダム・シークエンスによって発見した脂肪細胞特異的に発現する新規分子で、病態発症と強く関連すると思われるadiponectinとaquaporin adiposcとについて解析した。adiponectinは脂肪細胞特異的な新規分泌蛋白である。正常者血漿中にadiponectinは5-10μg/mlの高濃度で存在し、予想とは逆に肥満、特に内臓脂肪型で著しい低値を示した。本分子はコラーゲン様構造を持ち血管内膜内に存在するコラーゲンI,III,Vと強い結合能を持つ。また、TNFα刺激による内皮細胞の単球接着、増殖因子による平滑筋細胞の細胞増殖抑制作用を持つことが証明された。

つまりadiponectinは脂肪細胞から分泌される動脈硬化防御因子であり、肥満時における減少は重要な血管病発症の分子メカニズムの一つと考えられた。一方、aquaporin adiposeは水チャネル・ファミリーに属する新規分子で脂肪細胞に高発現しており、本分子は水透過能を示すとともに、非イオン性小分子であるグリセロール透過能も有していた。脂肪組織における発現は肥満時及び絶食時に亢進していた。次年度はadiponectinの作用機構、aquaporin adiposeのグリセロール・チャネルとしての分子機構を明らかにしていく予定である。過栄養に基づく肥満即ち脂肪組織の過剰蓄積は、最もcommonな成人病(生活習慣病)の糖尿病、高脂血症、高血圧、動脈硬化症等やさらに大腸癌や炎症性腸疾患の大きな発症基盤となっている。本研究では脂肪組織、特に病態と密接に関連する内臓脂肪の分子生物学的特性を明らかにすることよって、多彩な病態を発症せしむる分子機構を、国際的な研究協力によって解明しようとするものである。私達は脂肪組織発現遺伝子の蓄積部位別大規模シークエンス解析により、特に内臓脂肪が従来考えられていたような単なる受動的なエネルギー備蓄細胞ではなく、多彩な生理活性物質を合成・放出する分泌細胞であることを示した。フランス、パスツール研究所のDr.Auwerxはdifferential displayによる脂肪蓄積部位別発現遺伝子解析を行い、それぞれの脂肪組織に高発現する遺伝子を示した。本年度は、大規模シークエンス解析によって発見した脂肪細胞特異的に発現する新規分子で、病態発症と強く関連すると思われるadiponectinについて解析した。Adiponectinは脂肪細胞特異的な新規分泌蛋白で、血漿中に5-10μg/mlの高濃度で存在し、肥満、特に内臓脂肪蓄積時に著しい低値を示した。本分子は内皮細胞の単球接着抑制や平滑筋増殖抑制作用を有する抗動脈硬化防御因子であり、内臓脂肪蓄積における減少は重要な血管病発症の分子メカニズムの一つと考えられた。-方Dr.Auwerxは脂肪細胞分化のmaster rcgulatorであるPPARYに着目し、肥満発症における意義を示し、さらに本分子が腸管上皮細胞に発現し分化増殖を調節していることから、過栄養における大腸癌、クローン病発症におけるPPARγの役割を明らかにした。平成11年度動脈硬化学会にDr.Auwerxを招き、互いの成果を公表した。
小胞輸送におけるタンパク質選別・輸送小胞形成の再構成系の構築

リボソームで新たに合成された分泌タンパク質や各オルガネラで機能するタンパク質は、まず小胞体にターゲットされ、高次構造を形成した後、輸送小胞に媒介される小胞輸送によって細胞内の分泌経路を移動していく。分泌経路の出発点となる小胞体では、輸送小胞につめ込むタンパク質と、小胞体にとどまるタンパク質との厳密な選別が行われている。この選別は、輸送小胞を被覆するCOPIIコート複合体が、輸送されるタンパク質がもつ輸送シグナルに直接結合することにより行われていることが明らかになりつつある。COPIIコートが輸送されるタンパク質に結合するには、低分子量GTPaseであるSar1が必須である。COPII小胞形成過程において、Sar1はGDP/GTP交換因子によるGTP結合型と、GTPase活性化タンパク質によるGDP結合型の二つのを状態サイクリックに行き来することによって、COPIIコートと輸送シグナルとの相互作用を制御していると考えられているが、その詳細なメカニズムは不明である。そこで、輸送されるタンパク質を再構成したプロテオリポソームに、精製したCOPIIコートとSar1を加えて輸送小胞を形成させる完全再構成系を構築し、COPII小胞形成の分子機構の解析を行った。FRETを利用してCOPIIコートと輸送されるタンパク質間のリアルタイムでの結合、解離の様子を、Sar1のGTP加水分解と比較しながら解析を行った。その結果、Sar1pのGTP加水分解は、コートタンパク質の輸送されるタンパク質からの解離とカップルしているわけではなく、GTP加水分解が起こったあと、少し遅れてコートタンパク質の解離が起こっていることが解った。この解離の遅れと、ヌクレオチド交換因子Sec12pによるSar1pの再活性化とのバランスによって、COPII小胞へのタンパク質の取り込みが制御されていることが明らかとなった。ERからゴルジ体への小胞輸送の過程で、ERにとどまるタンパク質とゴルジ体へと送り出されるタンパク質(積み荷タンパク質)の選別が起こることは広く認められているものの、その分子機構については多くの研究グループによる精力的な研究にもかかわらず、現在も小胞輸送における大きな課題となっている。申請者は、ERにおいて積み荷タンパク質を特異的に認識するようなレセプターの同定を出芽酵母を用いて生化学的、遺伝学的に試み、これまでに膜タンパク質であるEmp47pを同定している。本研究では、申請者が同定した積み荷タンパク質選別レセプター(Emp47p)とその基質を人工膜小胞に再構成し、輸送小胞形成に必要な可溶性因子(COPII、Sar1p、GTP)とともに、これまで世界のどのグループも成功していない、精製因子のみによる積み荷タンパク質の選別・輸送小胞形成の完全再構成系の構築を試みた。Emp47pを再構成したプロテオリポソームに精製したCOPIIコートとGMP-PNPを加えることにより、直径約50nmのCOPII小胞が形成されることを電子顕微鏡によって確認できた。また、形成させたCOPII小胞をドナーとなるプロテオリポソームからショ糖密度勾配遠心によって分離することができた。形成されたCOPII小胞には、積み荷タンパク質がドナーとなるプロテオリポソームと比べて、約1.52倍濃縮されていることが確認できた。このプロテオリポソームを用いて、COPII小胞形成時におけるSar1pのGTPase活性を測定したところ、輸送されるタンパク質が膜上に存在すると、Sar1pのGTPase活性が促進されることが解った。また、このSar1pはGTP加水分解により、高次構造が未形成の積み荷タンパク質がCOPII小胞に取り込まれないようにproof-readingを行っているというモデルを提唱した。
被曝量とランドマーク設定の再現性を考慮して顎顔面骨CT3次元形態計測法を提案する

顎顔面骨の3次元計測にはCTや歯科用CTから得られたデータが使用される。計測の精度はある条件下では臨床的には十分であるとされるが、誰がいつ計測しても類似した計測が得られるかという再現性については検証されていない。我々は再現性の評価法を開発しそれを利用して解剖学的な指標を設定する際の再現性を検討した。その結果3次元画像の3断面ごとに詳細に設定法を定義することで再現性の向上が見られた。CTの普及によって診断は飛躍的に進歩したが,被曝量の増加も歴然とした事実である.今後歯科用CTは若年者を対象とすることが多い顎変形症や矯正治療の領域で使用が増加するものと思われ,低年齢層への被曝量の増大が懸念される.また画像診断法の良し悪しは正しく診断できるかどうかという「正確性」といつだれが診断しても同じ結果か得られるという「再現性」の2つの面から評価されなければならない.CTの高い「正確性(計測精度)」はすでに認められているが,「再現性」についてはその評価法に問題があり十分な確証が得られていない.以上を解決するために2008年度はまず再現性の評価方法を確立することを目的とした.以前の研究で開発した95%確率楕円を使用する方法を3次元的に拡張し,歯科用CTデータに応用できることを確認した.その結果,歯科用CTにおけるランドマーク設定の再現性は各ランドマークによって異なる様相を示した.その特徴を踏まえて,再現性の良い座標系を設定する方法を提案した.ここでは使用するランドマークによって被曝量を低減できる座標系の設定が可能であることが示されたので,さらに進めて提案された座標系の再現性を評価する方法を開発した.この方法の有効性をファントムを使用した実験で確認した.CTの普及によって診断は飛躍的に進歩したが,被曝量の増加も歴然とした事実である.今後歯科用CTは若年者を対象とすることが多い顎変形症や矯正治療の領域で使用が増加するものと思われ,低年齢層への被曝量の増大が懸念される.また画像診断法の良し悪しは正しく診断できるかどうかという「正確性」といつだれが診断しても同じ結果か得られるという「再現性」の2つの面から評価されなければならない.CTの高い「正確性(計測精度)」はすでに認められているが,「再現性」についてはその評価法に問題があり十分な確証が得られていない.2008年度はまず再現性の評価方法を確立することを目的とし,以前の研究で開発した95%確率楕円を使用する方法を3次元的に拡張し,歯科用CTデータに応用できることを確認した.さらに進めて提案された座標系の再現性を評価する方法を開発した.2009年度はこの方法の有用性をファントム実験によって検証した.2010年度は実際に顎骨や歯に関連するランドマークについて再現性を件として,3次元ボリュームデータの3断面それぞれにおいて詳細に設定法を定義することで再現性の向上が得られることを確認した.再現性の高い設定法で種々の計測を行うことは被曝量の低減に関連することが示唆された.
超広帯域ミリ波サブミリ波観測による大規模構造の進化の研究

サブミリ波望遠鏡ASTEに連続波カメラを搭載し、ダストに隠された大質量の爆発的星形成銀河(サブミリ波銀河)を1400個以上新たに発見した。これらの距離や性質を調べるため、多色超伝導カメラ、および超広帯域分光観測システムを開発した。赤方偏移3.1という初期宇宙の大規模構造に付随したサブミリ波銀河の集団の発見、重力レンズによる増光を受けた極めて明るいサブミリ波銀河の発見、非常に赤方偏移の高いサブミリ波銀河候補の発見、など、大質量銀河の形成・進化について重要な知見を得ることができた。本課題では、(1)統計的に有意な個数(1000個に迫る数)の、初期宇宙に存在し多量のダストに隠された爆発的星形成銀河(サブミリ波銀河)を新たに発見し、従来知られていたサブミリ波銀河の個数を一挙に数倍に拡大すると共に、(2)ミリ波サブミリ波帯の、多色連続波カメラや超広帯域分光システムなどを開発し、これらを用いた複数の手法により、サブミリ波銀河の赤方偏移すなわち距離を、多くの銀河で、直接的に推定・測定する。この結果により、(3)サブミリ波銀河を"プローブ"として、従来の可視光や赤外線での観測では見逃されてきた、「ダストに隠された大質量星形成銀河の大規模構造」の存在を初めて明らかにする。こうして、構造/銀河形成理論を検証すると共に、ダスト減光の不定性のない、真の宇宙星形成史を描き出す。平成20年度は、南米アタカマ砂漠の高地に設置した口径10mのサブミリ波望遠鏡ASTEとそれに搭載したボロメーターカメラAzTECを用いて、波長1.1mm帯での大規模な深宇宙掃天観測を遂行した。これまでに、比較的狭く、しかし深い掃天観測として、0.41.0mJy(1σ)の深さで合計約0.76平方度を、また、比較的浅いが広い掃天観測として、1-3mJy(1σ)の深さで合計約1.3平方度を観測した。この掃天観測には、すばる望遠鏡による深い撮像がなされた領域(Subaru Deep Field、Subaru XMM-Newton Deep Survey、SSA 22)や、あかり衛星による深い撮像がなされた領域(Akari Deep Field South=ADF-S)などのほか、主要な多波長深宇宙探査領域が含まれている。更に、高赤方偏移原始銀河団候補合計約40領域でも、深さ0.6-1mJy(1σ)で合計約1.5平方度を観測できた。これは、過去約10年間に世界のサブミリ波観測装置(JCMT望遠鏡搭載SCUBAカメラ、IRAM望遠鏡搭載MAMBOカメラ等)が行ってきたサーベイ面積を一挙数倍に拡大するものである。これら膨大なデータの初期解析結果から、SSA22方向では、多量のダストに覆われサブミリ波で輝く大質量星形成銀河(サブミリ波銀河)数10個が赤方偏移3付近(宇宙年齢30億年を切る時代)に集合している様子を発見した。個々の銀河は1年間あたり数1000太陽質量に相当する膨大な量の大質量星を形成している"怪物"であり、このような"怪物"であるサブミリ波銀河の3次元的な集が発見されたのはこれが世界で初めてである。また、ADF-S領域では、サブミリ波銀河の個数密度分布関数についてかつてない深い制限を、Bullet銀河団方向では、これまでに最も明るい部類に属するサブミリ波銀河を発見することに成功した。本研究は、初期宇宙に存在する、ダストに深く隠された爆発的星形成銀河(サブミリ波銀河)を多数発見し、その距離(赤方偏移)の分布やそのエネルギー源を調べることにより、宇宙における真の星形成史を明らかにすると共に、その背後にある暗黒物質の分布とその変遷に迫ることを目的としている。研究2年目となる平成21年度の研究実績は、以下の4点にまとめられる。1.ボロメーターカメラAzTECをサブミリ波望遠鏡ASTE10m鏡に搭載して行った、大規模なサブミリ波銀河探索データの、詳細かつ統計的な解析、および、他波長データとの照合に基づくサブミリ波銀河の性質の研究。特に以下のような成果があった。(1)赤方偏移3.1という初期宇宙に存在する銀河団形成領域SSA22で、数10個規模のサブミリ波銀河が集合している様子を統計的に発見し、これが、暗黒物質による大規模構造に付随していることを初めて明らかにした。(2)SXDF領域において検出されたサブミリ波銀河の個別詳細観測。SMA干渉計による高解像度データ、および、AzTECやすばる望遠鏡等による多波長データの解析から、サブミリ波銀河の緒物理量を求めることができた。(3)近赤外線で選択された銀河のCO輝線観測を行い、分子ガス量と星形成効率についての制限を得た。このほか、ASTEを用いた銀河の観測成果が出板された。

2.サブミリ波銀河の赤方偏移を推定するためのASTE搭載多色連続波カメラの開発。平成21年度には、特に光学系および超伝導遷移端センサー(TES)の設計が進んだ。3.サブミリ波銀河の赤方偏移を直接決定するための、野辺山45m鏡搭載超広帯域分光システムの開発。本年度は、全システムの一部について先行導入し、評価試験を開始した。その結果、従来のシステムと比較し遙かに短い観測時間で、高赤方偏移銀河からのCO分子輝線が実際に検出できることを確認した。本研究は、初期宇宙に存在する、ダストに深く隠された爆発的星形成銀河(サブミリ波銀河)を多数発見し、その距離(赤方偏移)やエネルギー源を調べることにより、宇宙における真の星形成史を明らかにすると共に、その背後にあう暗黒物質の分布とその変遷に迫ることを目的としている。研究3年目となる平成22年度の主要な研究実績は、以下の通りである。(1)ボロメーターカメラAzTECの観測により、ADF-S領域やGOODS-S領域で新たに検出した膨大なサブミリ波銀河のデータから、これまでで最も精度の高いサブミリ波銀河係数を求めることに成功し、銀河の進化や宇宙星形成史への寄与について、新たな制限を得た。(2)赤方偏移3.1の原始銀河団SSA22領域で発見された、最も明るいサブミリ波銀河SSA22・AzTEC1について、SMA干渉計による高解像度連続波観測を行い、多波長データと突き合わせて解析したところ、この天体が、原始クエーサーと呼ぶべき、成長中の巨大ブラックホールを宿した成長途上の銀河であることが分かった。銀河と巨大ブラックホールの共進化が、原始銀河団のポテンシャルの谷底で急速に進むことを示す、初めての成果である。(3)重力レンズにより増光された、明るいサブミリ波銀河の性質を、CSOに搭載した超広帯域ミリ波分光システムZ-Spec等を用いて調べることができた。(4)より多くの天体で赤方偏移を測定するための多色TESカメラの開発を進めた。平成22年度は、特に冷却系および周波数多重読み出し回路系の製作・組上げを進めた。(5)野辺山45m鏡に搭載する超広帯域分光観測システムの整備を引き続き進めた。局部発振信号源を追加導入するなど帯域を拡張し、その安定性等を高める調整お諏び試験観測が行われた。本研究は、初期宇宙に存在する、ダストに深く覆い隠された爆発的星形成銀河(サブミリ波銀河)を多数発見し、その距離(赤方偏移)の分布やエネルギー源を調べることにより、宇宙における真の星形成史とその背後にある暗黒物質に迫ることを目的としている。研究4年目となる平成23年度の研究実績は、以下のようにまとめられる。1.ボロメーターカメラAzTECをサブミリ波望遠鏡ASTEに搭載して行った、大規模なサブミリ波銀河探索データに基づく研究の進展。中でも、以下のような成果が出版された。(1)GOODS-S領域等におけるサブミリ波銀河の多波長解析に基づき、赤方偏移3を超える時代にも大質量の爆発的星形成銀河が多数存在している可能性があることが分かった。(2)COSMOS領域での大規模な観測で発見された約200個にも及ぶ銀河のカタログを発表し、2体角度相関解析に基づく暗黒物質分布への制限を新たに得た。(3)SXDS領域に発見した極めて明るい爆発的星形成銀河の個別詳細研究。爆発的星形成銀河としては温度の低い天体である可能性があり、ダストに隠された爆発的星形成銀河にも多様性があることが分かった。この他、ASTE望遠鏡等を使った関連する成果が多数発表された。
養護学校(精神遅滞児)小・中学部一斉授業の動的および個人別教育評価に関する研究

養護学校学習指導要領の改訂に伴い、児童生徒の障害や発達の程度に配慮した教育が望まれており、授業の実施に直接関連した教育情報の開発が重要である。言語活動が不活発な精神遅滞児を対象とした授業において、教師は彼らの視線や顔の向きを手がかりとして授業を行なう。本研究の第一の課題として、超小型頭部カメラの映像情報による授業の評価法について検討を行なった。その結果、授業中の課題が対象児に適合し、理解が良好な場合には、教師をよく見ており、その持続時間が長いことが明らかとなった。他方、理解が不十分な場合には、対象児は教材以外や背後に顔を向けることが多かった。次に、顔の向きに関する情報を容易に検索でき、かつ教師の教示内容との対応を検討できる測定システムの開発を行なった。頭部に赤外線LEDを装着し、頭上カメラの映像分析を行なった結果、課題の理解が困難な場合に精神遅滞児が周囲を見回す行動は、周囲の人からの援助情報の要請に関連することが明らかとなった。このことは言語が未表出の重度精神遅滞児においても確認された。本研究の第二の課題として、生理的指標による個人別評価法を検討した。その結果、教示の受容に伴い心拍が加速し、課題関連行動を表出する経過において心拍が減速することを明らかにした。援助課題を設定し、対象児にとって理解可能な課題にした場合、心拍の加速と減速が明瞭に見られることから、課題解決プロセスの介在を評価可能であることを指摘できた。このような心拍分析を行なう場合には、長時間の心拍記録について、音声と対応させて解析する必要があるが、市販の解析装置にはこのような機能をもったものはない。そこで本研究では、心拍変動の解析システムの開発を行なった。障害が最重度の場合には、教育情報がきわめて限られ養護学校では、大きな問題となっている。そこで本研究では、触刺激による指導の評価法を生理的指標により行なう方法を検討した。授業場面での精神遅滞児の行動特徴に関する研究の必要性は指摘されていたが、十分な検討が行えなかった。その理由として、授業中の行動の記録方法や、記録された行動の定量的分析法の開発が十分でなかったことが指摘できる。本研究では、授業の動的・個別評価を行う際、教師と児童の相互作用を考慮すれば授業中の主要な行動として「顔向け」行動を抽出し、記録することにした。成人では、頭部に眼球運動測定装置を装着することによって「視線」の測定が可能であるが、教室内の児童を対象として用いることはきわめて難しく、この点に関する研究は殆どみらなかった。そのため「視線」の変化が推定できる「顔向け」行動に注目した。そこで本研究は、低年齢児の頭部に装着可能な超小型ビデオカメラ(以下、頭部カメラ)と無線送信装置を作成し、「顔向け」行動を児童の視野画像に基づき定量的に評価する方法を工夫した。行動の定量的分析法に関しては、頭部カメラと映像情報のファイリング・検索システムを開発した。このシステムは制御用コンピュータによって、頭部カメラの映像テープにアドレスを書き込み、任意区間の再生を自由に行ない、複数のカメラからの映像記録について観察結果をひとつのデータファイルにまとめた。本システムの開発によって、特別な装置をもたない通常の障害児学級での授業の定量的分析が可能になった。また行動解析を同一のコンピュータで行えるように工夫したので、複数の児童の行動解析の一元処理が可能なった。精神遅滞児の授業の観察に適用した結果、精神遅滞児の学習行動を検討するのに最適なサンプリング間隔や、行動カテゴリー及び分析時間を明らかにすることができる。

これらの成果の一部は学会で発表する。継続課題としては、精神遅滞児の学習の進行を反映する行動データのフォーマットを開発し、その妥当性を学習到達度テストや教師の評価と比較検討することがことが挙げられる。養護学校学習指導要領の改訂に伴い、児童生徒の障害や程度に配慮した教育が望まれており、授業の実施に直接関連した教育情報の開発が重要である。言語活動が不活発な精神遅滞児を対象とした授業において、教師は彼らの視線や顔の向きを手がかりとして授業を行なう。前年度において、超小型頭部カメラの映像情報による授業の評価法について検討を行なった。その結果、理解が不十分な場合には、対象児は教材以外や背後に顔を向けることが多かった。また、顔の向きに関する情報を容易に検索でき、かつ教師の教示内容との対応を検討できる測定システムの開発を行なった。頭部に赤外線LEDを装着し、頭上カメラの映像分析を行なった結果、課題の理解が困難な場合に精神遅滞児が周囲を見回す行動は、周囲の人からの援助情報の要請に関連することが明らかとなった。このことは言語が未表出の重度精神遅滞児においても確認された。本年度には、生理的指標による個人別評価法を検討した。その結果、教示の受容に伴い心拍が加速し、課題関連行動を表出する経過において心拍が減速することを明らかにした。援助課題を設定し、対象児にとって理解可能な課題にした場合、心拍の加速と減速が明瞭に見られることから、課題解決プロセスの介在を評価可能であることを指摘できた。このような心拍分析を行なう場合には、長時間の心拍記録について、音声と対応させて解析する必要があるが、市販の解析装置にはこのような機能をもったものはない。そこで心拍変動の解析システムの開発を行なった。障害が最重度の場合には、教育情報がきわめて限られ養護学校では、大きな問題となっている。そこで触刺激による指導の評価法を、生理的指標により行なう方法を検討した。