hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
果実の光合成装置の特殊性

これまで、われわれは、マメ科の植物の場合のように、莢に覆われた種子を持つ植物においては、その種皮の光合成が、葉の光合成とは異なる、特殊化した性質を示すことを明らかにしてきた。これは、主にソラマメを用いた実験に基づいたものであるが、平成28年度より、この現象の一般性を調べるために、その他の種の植物を用いた研究を開始し、平成29年度においては、ソラマメ、インゲン、スナップエンドウの三種の植物の果実の間での詳細な解析を進めた。その結果、ソラマメ、インゲン、スナップエンドウの光合成は、それぞれ異なる点において特殊性を示し、「莢を持つ果実の種皮の光合成の特徴」といった形での一般化した記述をすることはできないことが明らかとなった。しかし、一言に果実と言っても、開花からの日数に応じて常に変化を続けており、その光合成の活性も時間とともに変化し続けていることから、何をどのように比較すべきなのか、という点をおさえる必要がある。そこで、平成30年度においては、栽培が最も容易であるスナップエンドウを材料として選び、開花からの光合成の変化を38日間にわたって継続的に測定することとした。その結果、光化学系IIの量子収率を示すクロロフィル蛍光のパラメータであるFv/Fmの値は、開花後10ー30日の20日間については大きく変動を示さないことから、従来観察されていた生物種による差が老化の程度の差である可能性は否定された。また、光合成の効率の低下と莢の透過率の上昇の間の相関は低いことから、少なくとも同じ種では、莢の透過率の変化がマメの光合成を決めているのではないことが明らかとなった。従って、得られた結果からすると、種による違いがマメの光合成の違いを生み出す主な原因であると結論できる。これまで、われわれは、主にソラマメの果実の表面の光合成を種皮の光合成と比較することにより、通常の環境において光を受けている果実の表面の光合成は、葉の光合成と基本的には変わらない一方で、通常は莢に包まれた環境におかれている種皮の光合成は、極めて特殊であり、葉の光合成とは大きく異なることを見出していた。平成28年度の研究においては、このような種皮の光合成の特殊性がどこまで一般的な現象であるかを調べた。具体的には、一年を通して入手可能なスナップエンドウとインゲンについて、莢の表面の光合成と、中の豆の種皮の光合成を比較検討した。その結果、従来ソラマメの種皮について見出していた特殊性、すなわち、極めて弱い光で光合成が飽和する、光化学系IIの最大量子収率が低い、光化学系Iのアンテナに異常が見られる、という三点は、必ずしも、スナップエンドウやインゲンでは見られないことが明らかとなった。また、スナップエンドウとインゲンを比較した場合、インゲンの光合成の方がより特殊化しており、光合成の特殊性という観点から見ると、ソラマメ>インゲン>スナップエンドウという順番の勾配が見られることが明らかとなった。この理由として、莢の光の透過性が重要である可能性を考え、莢の透過率を比較すると、ソラマメ<インゲン<スナップエンドウの順番となることから、種皮が通常受けている光量が減少するにつれて光合成が特殊化する可能性が示唆された。研究自体は問題なく進捗しているが、当初予定していた研究成果の発表には至っていない。今後は、研究成果をきちんとした形で発表することが最重要課題となる。平成28年度から開始した非破壊的なパルス変調蛍光測定を用いた解析に加えて、平成29年度は、チラコイド膜を種皮から単離し、その光合成活性を酸素電極により直接測定することにより、非破壊計測による間接的な測定の結果を検証することにも力を入れた。光合成組織からのチラコイド膜の単離は、葉の場合は極めて簡便に行うことができるが、種皮からのチラコイド膜の単離は、多量に含まれるデンプンと、おそらくはフェノール性物質の存在により、極めて難しい。しかし、単離の緩衝液の蘇生と、種皮のごく表面だけを材料にすることにより、ある程度安定的に活性のあるチラコイド膜を単離できるようになった。しかし、全体的な傾向としては、前年の研究から予想されていたように、その特殊性の程度は、ソラマメとインゲンで高く、スナップエンドウでは低いと言える。このことは、この三種の中ではスナップエンドウの莢の光の透過率が最も高いことを反映しているのではないかとの推論を支持している。研究は順調に進捗し、年度末の植物生理学会では研究成果を公表することができた。

これは、主にソラマメを用いた実験に基づいたものであるが、平成28年度より、この現象の一般性を調べるために、その他の種の植物を用いた研究を開始し、平成29年度においては、ソラマメ、インゲン、スナップエンドウの三種の植物の果実の間での詳細な解析を進めた。その結果、ソラマメ、インゲン、スナップエンドウの光合成は、それぞれ異なる点において特殊性を示し、「莢を持つ果実の種皮の光合成の特徴」といった形での一般化した記述をすることはできないことが明らかとなった。しかし、一言に果実と言っても、開花からの日数に応じて常に変化を続けており、その光合成の活性も時間とともに変化し続けていることから、何をどのように比較すべきなのか、という点をおさえる必要がある。そこで、平成30年度においては、栽培が最も容易であるスナップエンドウを材料として選び、開花からの光合成の変化を38日間にわたって継続的に測定することとした。その結果、光化学系IIの量子収率を示すクロロフィル蛍光のパラメータであるFv/Fmの値は、開花後10ー30日の20日間については大きく変動を示さないことから、従来観察されていた生物種による差が老化の程度の差である可能性は否定された。また、光合成の効率の低下と莢の透過率の上昇の間の相関は低いことから、少なくとも同じ種では、莢の透過率の変化がマメの光合成を決めているのではないことが明らかとなった。従って、得られた結果からすると、種による違いがマメの光合成の違いを生み出す主な原因であると結論できる。研究の進捗状況の項でも述べたように、現時点では研究成果の発表がなされていないが、その原因は、主に、研究材料、特にソラマメを利用できる期間が限定されている点にある。また、インゲンについては、その豆が小さいことによる測定上の困難も存在している。測定上の困難に関しては、回数を重ねることで測定に習熟するとともに、データの平均化などを通してノイズを減らすことなどにより対処可能であると考える。ソラマメの利用期間が限られる点については、畑での栽培なども試みたが、結局、果実の利用期間を広げることにはつながらず、スーパーなどを通して、南北に異なる産地のソラマメを入手することにより、測定できる期間を長くするしかないと考えている。この辺りは、研究速度を劇的に上げる方策は見つからないが、遅くても着実に研究を進めていくことで成果を上げていきたいと考えている。平成29年度の研究により、同じマメ科の同じ莢を持つ果実の中の種子であっても、その光合成の性質は大きく異なることが明らかとなった。このようなマメ科の果実の光合成の多様性を光合成全体の多様性の中に位置づけるためには、より幅広い植物種、植物部位での光合成の特徴づけが必要になってくると考えられる。この中には、単に果実や種子だけではなく、花やつぼみ、あるいは、葉であっても特殊な形状を持つものなどの光合成が含まれる。今後の研究の方向性にとっては、多くの様々な材料で光合成の多様性を解析していくことが必要であると考えている。今後の研究の推進方策の項で述べたように、研究材料、特にソラマメを利用できる期間が限定されており、今年度においては、産地の異なるソラマメをうまく組み合わせて使用するなどの対処が十分にできなかった。本研究においては、研究材料の入手可能時期に大きなばらつきがあり、しかもその時期はその年の気候によって変動する。そのために、研究を一定のペースで進めることが困難であり、このことが、使用額が一年を通して平均したものにならないことにつながっている。
胎児性腺カルボニル還元酵素の生後発育に関する分子薬理学的研究

カルボニル還元酵素(CR)は生体内に広く分布し、NADPH依存性の酸化還元酵素であり、組織可溶性画分に局在している。ラットでは精巣および卵巣CR共にLHによりその発現は促進される。またCRはラット精巣ではライディヒ細胞およびセルトリ細胞の両者に分布している。本研究では胎児期および幼若期性腺CRの発現とその調節に関与する因子並びに脳CRの役割について検討した。胎児期14日から生後7日までの精巣CR変動を検討した。胎児期14日でCRの発現が認められ、その発現量は胎児期18日に最大となった。胎児精巣CRはライディヒおよびセルトリ両細胞にその局在していた。CR活性も胎児期18日で最大となった。ラットでは胎児期1819日で精巣テストステロン値は最大となることが報告されているので、胎児精巣セルトリ細胞の培養を行い、男性ホルモンの作用を検討した。テストステロンおよびアンドロステンジオンは10ng/mlの濃度でセルトリ細胞CRの発現を著明に促進したが、5a-アンドロスタンジオンおよび5a-アンドロスタンジオールはCRの発現は無効であった。この作用は生後16日の精巣セルトリ細胞の培養でも同様の結果が得られた。卵胞ホルモンは培養胎児精巣セルトリ細胞CRの発現に対して影響を及ぼさなかったが、生後16日の培養セルトリ細胞CRの発現をわずかであるが上昇させることが分かった。脳CRの性差を明らかにするために胎児期16日および生後5ヶ月齢雌雄ラットを用いて検討した。4種のカルボニル化合物を気質としてCR活性を測定した。胎児脳CR活性に性差は認められなかったが、5ヵ月齢脳CR活性は雄において有意に高く、CR含量も雄で高いことが分かった。脳CR活性は胎児期から上昇し、生後1ヵ月齢で最大となり、以後低下した。ラット脳内には性腺CRと同じ分子量(33K)を持つタンパクと分子量5060Kを示すタンパクの存在がwesternblot解析の結果から明らかになった。以上の結果をまとめると、1.胎児精巣CRは出産前の胎児期18日に活性・含量共に最大値を示し、その促進的調節にテストステロンが関与している。2.脳CRは胎児期で既に発現し、性腺とは異なる高分子量の酵素タンパクをも発現している。カルボニル還元酵素(CR)は生体内に広く分布することが知られているが、その生理的役割、調節機序については不明な点が多い。ラットでは雌雄生殖器(卵巣、精巣)にその分布が集中しており、幼若ラットでは外因性性腺刺激ホルモンおよび性腺ステロイドによりその活性・含量は共に増加するので、性腺機能との関連が密接である。本研究では胎児期および幼若期性腺CRの発現とその調節に関与する因子を検索する目的でin vivoおよびin vitroの実験を行った。胎児期14日から生後7日までの精巣CRの変動を検討した.Westernblotの結果から胎児期14日で既にCRの発現が認められ、その発現量は胎児期18日に最大となった。

さらに免疫組織化学的手法によるCRの精巣内局在性はライディヒおよびセルトリ細胞の両者で認められた。また本酵素活性も同様に胎児期18日で最大となり、出産直前の胎児期20日で急激に低下し、出産後徐々に増加し、生後7日で精巣CR活性は胎児期18日とほぼ同じレベルになった。ラットでは胎児期1819日に精巣内テストステロン値は最大となることが報告されているので、胎児期15日の精巣セルトリ細胞培養を行い、男性ホルモンの作用を検討した。テストステロンは10ng/mlの濃度でセルトリ細胞内CRの発現を促進したが、ジヒドロテストステロン、5α-アンドロスタンジオン、5α-アンドロスタンジオールはCRの発現に無効であった。この作用は生後16日の精巣セルトリ細胞内CRに対しても同様の結果が得られた。精巣セルトリ細胞には男性ホルモンを卵胞ホルモンへ変換するアロマターゼ活性が存在しているので、卵胞ホルモン(エストラジオール、エストロン)の作用も検討した。卵巣ホルモン(10ng/ml)は胎児期精巣セルトリ細胞内CRに対して影響を及ぼさなかったが、生後16日の精巣セルトリ細胞内CRに対してはわずかではあるが促進的作用を示した。以上の結果をまとめると、1.胎児精巣CRは出産前の18日に活性・含量共に高値を示し、その促進的調節はテストステロンが重要な役割を演じている。2.生後の精巣CRは胎児期と同様、テストステロンが主な調節因子であるが、卵胞ホルモンもこの促進的調節に関与している可能性が示唆された。カルボニル還元酵素(CR)はNADPH依存性の酸化還元酵素であり、組織可溶性画分に局在している。現在、CRはその一次構造から短鎖アルコール脱水素酵素群の一種として位置づけられている。ラットでは卵巣および精巣CRともに黄体形成ホルモン(LH)によりその発現は促進される。またCRはラット稍巣ではライディヒ細胞およびセルトリ細胞にその発現が認められる。胎児期におけるラット精巣CRは活性・含量ともに胎児期18日に最大となる。この胎児精巣CRの増加は胎児精巣で産生されるテストステロンの増加により引き起こされることを示した(Iazu and Fujii,1998)。今年度は脳内のCRについて酸化的ストレスおよび環境ホルモンの暴露後の発育との関連で胎児期および生後ラット脳との比較をin vivoで基礎的な検討を行った。まず、脳内CRの性差を明らかにするために胎児期16日および生後5カ月齢雌雄ラットを用いて実験を行った。CR活性は4種のカルボニル化合物(4-nitroacetophenone,PNAP;4-nitrobenuldehyde,PNBA;menadione;4-bennzoylpyridine,4BP)を基質として還元活性を測定した。胎児期脳内CR活性の性差は認められなかったが、5カ月齢脳内CR活性は雄において有意に高く、脳内CR含量も雄で高いことが分かった。胎児期から生後1カ月齢まで脳内PNAP還元活性は検出されなかった。脳内4BP還元活性は胎児期から上昇し、生後1カ月齢で最大となり、以後低下した。他の基質に対する還元活性は胎児期から生後にかけて徐々に増加し、成熟後はほぼ一定となった。さらにラット卵巣CRに対する抗体を用いた免疫化学的(Westernblot)検討から卵巣CRと同じ分子量(33K)を持つタンパクと同時に分子量5060Kのタンパクが観察された。
医療型療養病床におけるインタープロフェッショナルワークの評価指標の開発

本研究は、医療型療養病床における多専門職が協働した実践(インタープロフェッショナルワーク)評価指標の開発を目的とした。本研究から療養病床での看護師の他職種と連携した実践の様相が明らかになった。それは他職種者とコミュニケーションを円滑にとりながら、役割を明確にしつつ、柔軟に対応し、共に学び、情緒的なサポートをしている、というものであった。連携実践能力の面では、他職種者と1対1でのやりとりは長けているが、集団として調和を図ること、チームを形成することに課題があることが示唆された。本年度は、高齢者が療養する病棟における看護師のインタープロフェッショナルワークコンピテンシーをインタビュー調査によって検討した。高齢者が療養する病棟で働く看護師で、多職種チームでの実践を行っている者かつ自分の実践について語れる者(5名)を対象に、半構造化面接法によって、対象者の実践について語ってもらった。データ収集期間は、2010年9月10月である。分析方法は、面接内容を録音し逐語録とした。面接時間は、52分から80分であった。逐語録から「多職種者とチームとして患者をケアする行動」を抽出し、その内容を知識、技術、態度の視点から整理する内容分析を行った。対象者がチームメンバーとして認識している他職種は、リハビリテーションスタッフ(PT、OT、ST)、栄養士、介護職者、医師は5名とも共通していた。他、連携室、医療ソーシャルワーカー、ケアマネジャーが挙げられた。分析の結果、高齢者が療養する病床における多職種者とチームとして患者をケアするための看護師の行動として、【他職種者とのコミュニケーション】【計画実行のための柔軟な対応】【役割の明確化】【チームメンバーとしての役割遂行】【他職種者と共に学ぶ】【情緒的サポート】の6カテゴリが明らかになった。IPWに関する先行文献と比較して、高齢者が療養する病棟の看護師の行動には、情緒的サポートが特徴としてみられた。この背景には、スタッフの高齢者理解不足、患者家族の高齢者理解不足という高齢者ケアの現場が抱える課題があると考える。また、柔軟な対応というカテゴリには、患者の24時間の生活を長期的に支える場としての特徴があると考える。今回得られた知見を基にコンピテンシーリストを作成することが今後の課題である。インタープロフェッショナルワーク(以下IPW)の評価指標を明らかにするために、療養病棟で働く看護師が多職種と共に治療や援助活動を行う際にどのような行動をとっているのか、行動の特徴を調査した。調査は、療養病床で働く看護職者を対象とし、大塚らが作成した多職種連携のためのコンピテンシー調査票を使用した。この調査票は、IPWを構成する6因子全24項目から成る。対象者は、WAMNETに登録している全国の療養病床をもつ病院(3,394施設H23年8月)のうち、震災により多大な影響を受けた3県を除いた3,271施設から無作為抽出法により1,000施設を抽出し、施設長に協力の同意が得られた施設で調査票を配布し、対象者から個別に郵送回収した。調査期間は平成23年11月から12月である。分析は、統計解析ソフトIBMSPSS Ver.19 forWindowsにて分析した。127施設1,627名の看護師から研究承諾が得られ、1,140件(回収率70.1%)の調査票が回収され、回答に欠落のない1,070件を分析対象とした。対象者は正看護師66%、平均年齢43.16歳(±11.18)、平均看護師経験年数18.25年(±10.61)、療養病床での平均経験年数4.79年(±4.7)であった。勤務形態は、常勤89%であった。IPWの構成要素である6因子毎の平均点を分析し、患者家族のための他者との調整は平均点が75%、事実やアセスメントの伝達は82%、チーム活動のマネジメントは61%、対話と議論の促進は60%、他者の理解と尊重78%、感情の共有と意味付けは、75%であった。結果より、他者との調整や情報伝達はよく行えているが、チーム活動のマネジメントや対話と議論の促進はあまり行えておらず、行動が個人間の関係に留まっていることが示唆された。本調査により、評価基準の礎が示唆されたと考える。
情報通信技術(IT)を活用した地域ケアシステムの開発

本研究の目的は、「まちの保健室」を地域での実践的拠点とし、情報通信技術を活用した地域ケアシステムの提案を行うことである。構築したシステムは、特に慢性的な疾患を抱えながら外来通院などによって、健康の自己管理を行っている対象に対する遠隔看護の方法である。兵庫県立看護大学附置研究所推進センター(附置研推進センター)のサーバーを介して、地域に配置されるサブセンター(看護師・医師)と、サブセンターが管理しているケア対象者との相互ネットワークにより構成される。附置研推進センターでの役割は、主にデータベース基地として機能するが、それのみならずデータウェアハウスやデータマイニングなどの情報の採掘場所としての機能も果たせるようなシステム化がなされている。地域に配置されるサブセンターには情報通信に精通した専門の看護師が常駐し、訪問看護を実施しながらも遠隔看護実践によって継続的看護を実践できる仕組みとなっている。このシステムを活用して、糖尿病患者に遠隔看護を実践した。「ビデオメール」は、看護者と患者が離れていてもface-to-faceの関係を築き、常に繋がっているという安心感を与えることに重要な役割を果たした。また、ITの特徴を活かして、時間や場所を気にせず、いつでもどこからでも自由に自己管理ができるように支援を行った結果、患者の自己管理行動が変容した。このように、ITを活用した看護支援は、有効な看護提供手段であることが明らかとなった。また、在宅介護者への生活習慣病予防のために、介護者に対して「電子メールを用いた看護相談」を行った結果では、生活の場や生活の時間の中での利用が可能であり、在宅介護者がつきない悩みを書く場になる、また信頼関係が築け、研究者が気遣いを伝える場になるというケアの効果がみられた。「女性のための性やからだの看護相談」では、電話による相談を受け付け、看護ケアを提供した。電話相談の場合、看護者は会話という限られた情報源のみから相談内容を見極め、対応しなければならず、ベッドサイドで行う看護とは異なるものが求められた。IT技術を相談事業に活用することにより、電話相談が持つ特性を活かしながら、量と質における情報が増大し、相談者・看護者双方にとって利点となることが明らかとなった。本研究の目的は、「町の保健室」を地域での実践的拠点とし、情報通信技術を活用した近未来型の在宅ケアシステムに向けてのハード面、ソフト面の提案を行うことである。今年度は、ネットワークシステムの概要ができあがり、看護各専門分野の活動ができるとこまでに至った。老人看護分野:モデル地区の痴呆予防検診の相談事業に参加しながら、平成11・12年度の痴呆予防検診を受けられた高齢者及びその家族に追跡調査を行い、痴呆症の初期の段階に必要な看護・医療・保健・福祉ニーズを明らかにした。母性看護分野:ほてり症状緩和のための食事プログラムを作成し、ほてり症状をもつ更年期女性に試行した。主観的及び生理学的指標を用い、食事プログラム開始前後におけるほてり症状及び自律神経系の変化を検討した。この結果、食事プログラムによるほてり症状の緩和及びプログラムの効果判定指標に関して示唆が得られた。小児看護分野:慢性疾患の子ども達と家族がエンパワーメントし、セルフケア能力が高まるコミュニテイケア・パッケージの試作を目指し、初年度は文献検討と小児を対象として訪問看護を行っている施設での聴き取りを行い、セルフケア能力が高まる要因を明らかにした。

成人看護分野:明石地区における定年退職をしている60代の人々(成人から老人への移行期)の老年期初発の糖尿病の実態を明らかにすることを計画し、データ収集のためのフィールド開拓の具体的な準備と調整を行った。環境看護学分野:環境看護領域のフィールドを開拓するため、機器の購入を済ませ対象者である在宅療養者2名に対する依頼と承諾を得た。今後、システムの試運転を兼ねてデータ収集を行う。IT環境の整備:研究対象者宅と研究協力病院と本学をISDN回線を通して結び、地域ケアシステムの環境整備を行い、遠隔看護を実施した。その結果対象者の健康自己管理行動の促進がみられた。「まちの保健室」のシステム整備:「まちの保健室」は阪神大震災後の震災復興住宅で活動し、被災住民の健康相談、悩み相談の機能を果たした。その結果、住民の不安が減少しコミュニテイ作りが少しづつ促進した。本研究の目的は、「町の保健室」を地域での実践的拠点とし、情報通信技術を活用した地域ケアシステムの提案を行うことである。今年度は、各看護専門分野が活動を行いデータ収集を行った。老人看護分野:痴呆症高齢者及びその介護者を対象とした「痴呆症の看護相談」を実施し、運営に伴う課題を検討した。その結果から、地域医療・福祉機関とも連携した相談システムの構築を行い、本相談活動の方向性を明らかにした。成人看護分野:老年期初発の糖尿病予防のための支援ネットワーク開発に向け、健診で高血糖を指摘された60歳代の11名を対象とし、インタビュー法によるデータ収集を行った。現在データをライフヒストリー法を用いて分析中である。母性看護分野:更年期女性のほてり症状について、神経生理学的側面からデータ収集を行い、結果を分析中である。さらに、地域にいる女性を対象に看護相談室を開設し、相談事業を行いながら、訴えの内容や看護者の対応を分析中である。今後もデータ収集・分析を続け、女性におけるニーズを明らかにしていく。小児看護分野:慢性疾患や障害をもって地域で生活をしている医療的ケアを必要とする子どもと家族が退院後の療養生活を獲得していく際に、どのようにエンパワーメントされているかを明らかにする目的で半構成的面接調査を行い、子どもが親との関係性の中でエンパワーされる状況が明らかとなった。環境看護学分野:在宅療養者を対象に、退院後の療養状況を、介護支援システムを使用して5ヶ月間にわたり把握した。1日当たりのデータ量が多く双方向の通信はできなかったが、遠隔地にいる療養者の状況を把握するには有効であると考えられた。精神看護学分野:生活上の様々なストレスや心身の不調に悩んでいる方々を対象として、個別の相談に応じる「こころの健康相談」の準備を行い、平成15年3月から開始した。IT環境の整備:研究対象者宅と研究協力病院と本学を、昨年度のISDN回線から本年度は無線のインターネットに変更していつでも・どこでも自由に行える地域ケアシステムの環境整備を行い、遠隔看護を実施した。その結果、対象者の健康自己管理行動の促進がみられた。
プログラミング的思考力を育成する技術・情報教育課程基準

第2年次(2018年度)研究成果報告書は,以下で公開中である。http://hdl.handle.net/10513/00007929本報告書は,計3部構成である。第1部は,小学校段階における「コンピューティング(コンピュータ科学技術)」/プログラミング教育課程,目標,内容,学習評価に関する日米イングランドの最新動向をまとめた。特に,全米コンピュータ科学教育者学協会(CSTA)の2017年改定の参照基準と,イングランドの2014年版教科「コンピューティング」の57歳のScheme of Workの特徴を紹介した。第2部は,相模女子大学小学部「ロボティクス」学習指導案と,東京都小金井市立前原小学校のプログラミング教育の実践の特徴を検討した。2校ともに,STEAM教育やフィジカル・コンピューティング教育の特徴を生かし,実践していた。第3部は,「中学校技術分野資質・能力系統表【中学校学習指導要領(平成29年告示)解説技術・家庭編平成29年7月,p.60】を評価規準とした技術分野3年間の指導計画及び学習指導案集の一事例を提案した。第1部で検討した文部科学省編:小学校プログラミング教育の手引(第二版)(2018)で述べられている,「知識及び技能」,「思考力・判断力・表現力」,「主体的に学習に取り組む態度」と,高等学校共通教科「情報」との円滑な接続を考慮し,特に,「D(2)ネットワークを利用した双方向性のあるコンテンツのプログラミングによる問題の解決」を第1学年3学期で履修する事例を提案した。第3学年では,「D(3)計測・制御のプログライングによる問題の解決」と,「D(4)社会の発展と情報の技術」を,生物育成の技術との統合題材で学習する事例を提案した。具体的には,温度と光の照度を計測し制御する野菜工場の模型の設計(デザイン)とモデリング活動を重視した。本研究目的は,小・中・高校における児童・生徒の発達水準と学習適時姓に対応した「プログラミン的思考力」を育むために,,プログラミング学習と情報コンテンツ作品の設計・制作学習の目標,学習活動内容・方法,学習評価規準を一体化させた参照基準の開発である。研究2年次においては,相模女子大学小学部「ロボティクス」学習における,学習内容,指導項目と共に,「学びに向かう力」,「思考力・判断力・表現力」,「知識及び技能」の評価規準表を示すことができた。さらに,前原小学校のプログラミング授業の体系として,横軸に学年,縦軸に「コンピュータとのコミュニケーションビジュアル→テキスト」と軸とした際の,プログラミング言語や教材の適時性と系統性を示すことができた。また,本年次の科研報告書の第3部において,「中学校技術分野資質・能力系統表【中学校学習指導要領(平成29年告示)解説技術・家庭編平成29年7月,p.60】を評価規準とした技術分野3年間の指導計画及び学習指導案集の一事例を提案することできた。小学校や高等学校の共通教科情報科等との学習の系統性,適時姓を踏まえ,第1学年3学期では,「チャットによるプログラミングにチャレンジ!同一学区の小学校6年生の中学校1日体験入学日で,私たちが「材料と加工の技術」で学習した経験を紹介する課題を解決するために,チャットによるプログラミングコンテンツのプログラミングの設計・制作を,情報の技術の見方・考え方を働かせながらチャレンジしようー(計10時間)」の学習指導案事例と評価規準例を示すことができた。第3学年では,「防災・減災,エネルギーの有効利用,食料供給の安全保障の視点から,コマツナ類の野菜工場の計測・制御システムのモデルを創作し,これからの社会の発展と,AIや自動運転などの情報技術の在り方を提案しよう(計17時間)」学習指導案と評価規準事例を示した。最終年次は,2年次まで行った相模女子大学小学部「ロボティクス学習」と,東京都小金井市立前原小学校のプログラミング学習で育む資質・能力の具体と,評価規準について,引き続き調査を行い,小学校段階におけるプログラミング学習で育む資質・能力の具体と,評価規準の提案に向けて,研究を継続させる。さらに,つくば市公立の小・中学校のプログラミング学習で育む資質・能力の具体と,評価規準について,調査を行う予定である。また,2016年3月23日には,日本学術会議情報学委員会情報科学技術教育分科会が,「大学教育の分野別質保証のための教育課程編成上の参照基準情報学分野」の報告を行っている。さらに,久野靖(文責)により,情報教育の参照基準(2017.10.29版)もインターネットで公開されている。この報告では,初等中等教育段階,及び高等教育における一般教育並びに専門基礎教育までの各段階について,情報学のうちから何を学ぶことが望まれるかを検討し整理している。そこで,最終年次では,研究代表者・分担者・協力者がこれまで提案した参照基準を見直し,必要に応じて,参照基準を工夫・改善することを計画している。平成29年度の研究実績は,1年次報告書としてまとめ,下記URLで計122頁PDF文書を公開中である。同報告書第1章では,小・中・高校を一貫して「プログラミング的思考力」を育成する技術・情報教育課程基準と,各教育段階の学習到達目標・学習到達水準を提案した。具体的には,ベネッセ(2017)が提案した,小学校プログラミングで育成する資質・能力の評価規準(試行版)と,本研究代表者・同分担者の先行研究を再検討した表を提案した。第2章では,2016年度A県K市立H小学校第6学年3クラス(計110名)「総合的な学習の時間」におけるプログラミング教育(計10授業時間)の実践研究成果をまとめた。

学習者にプログラミング言語を学習させるために,ビジュアルプログラミング環境「Scratch」を用いた。指導計画,教材,学習シートの紹介と,事前・事後アンケートの結果から,学習効果を検討した。第3章では,相模女子大学小学部及び中学部におけるプログラミング教育の実践と,教材学習シートについて紹介した。レゴWeDo2.0を使ったプログラミングカリキュラムの指導計画について解説した。第4章では,公教育と私教育の協働の視点からのプログラミング教育の教員養成と指導者研修について,論考した。具体的には,プログラミング教育を行う指導者に求められる知識・技能について検討した。さらに,これらの知識・技能の修得を目的としたプログラミング教育指導者研修における,実施環境について解説した。また,現職教員及び社会人を対象とした指導者研修として実施している,プログラミング教育指導者育成講座の内容と実施方法について言及した。平成29年度の研究実績は,1年次報告書としてまとめることができたので,1年次の到達目標は,概ね達成したと思われる。同報告書第1章では,前述したように,中・高校段階の学習系統性に配慮した,小学校段階の「プログラミング的思考力」を育成する技術・情報教育課程基準と,各教育段階の学習到達目標・学習到達水準を提案することができた。特に,ベネッセ(2017)が提案した,小学校プログラミングで育成する資質・能力の評価規準(試行版)と,本研究代表者・同分担者が先行研究で提案していた表を,小・中・高校を一貫した技術・情報教育の視点から,2017年に告示された小・中学校学習指導要領と,2018年2月に公表された,2018年告示版高等学校学習指導要領の特に普通教科「情報」の目標・内容の接続性の観点から,再検討した表を提案することができた。第3章では,全国各地の都道府県・政令指定都市教育委員会や小学校等から要望が強かった,小学校段階のプログラミング学習の指導計画,教材,学習シートとして,研究協力者の川原田が在籍する,相模女子大学小学部及び中学部におけるプログラミング教育の実践と,教材学習シートについて紹介した。WeDo2.0を使ったプログラミングカリキュラムの指導計画について解説することができた。第4章では,公教育と私教育の協働の視点からのプログラミング教育の教員養成と指導者研修について具体的に紹介できた。プログラミング教育を行う指導者に求められる知識・技能について提案した。さらに,これらの知識・技能の修得を目的としたプログラミング教育指導者研修における,実施環境について紹介することができた。また,現職教員及び社会人を対象とした指導者研修として実施している,プログラミング教育指導者育成講座の内容と実施方法について言及できた。第2年次(2018年度)研究成果報告書は,以下で公開中である。http://hdl.handle.net/10513/00007929本報告書は,計3部構成である。第1部は,小学校段階における「コンピューティング(コンピュータ科学技術)」/プログラミング教育課程,目標,内容,学習評価に関する日米イングランドの最新動向をまとめた。
戦後日本におけるアメリカナイゼーションと女性知識人の社会学的研究

本研究の目的は、戦後日本における女性知識人の社会的顕在化とその拡大・変容の過程を、アメリカナイゼーションと関連づけながら、社会学的な視点から考察することにある。具体的には、論壇やジャーナリズムを含む知的サークルの中で活躍した女性知識人の教育歴、活動領域、登場するメディアについての分析、及びその事例として石垣綾子らのライフコースや社会的活動の考察を通して、その社会的ポジションや役割を明らかにした。本研究は、戦後日本における女性知識人の社会的顕在化とその拡大・変容の過程を、アメリカナイゼーションと関連づけながら社会学的な角度から明らかにすることを目的としている。本年度は、昨年度(初年度)のリサーチをふまえて、(1)戦後活躍した女性知識人の特徴についての分析(2)「アメリカ帰り」女性知識人の典型である石垣綾子に関する資料の収集と整理を行なった。(1)では、戦前から継続して論壇活動を行なっているタイプ(「戦前派女性知識人」)と、戦後になってから頻繁に論壇・メディアに登場し活躍するようになったタイプ(「戦後派女性文化人」)の特徴について分析を行なった。そこから、戦後とくにアメリカ留学(生活)を経験した女性知識人/文化人の活躍が目立つようになったことを跡づけることができた。(2)戦後派の女性文化知識人のなかで、特に戦前戦後にかけて30年以上のアメリカ生活を経て帰国し、政治、文化、生活のさまざまな領域で広く執筆・言論活動を展開した石垣綾子に焦点をあてて、その生育歴や活動についての資料を収集した。今年度は、主としてアメリカに渡るまでの資料及び帰国後の執筆活動、社会的活動、交友関係など、日本での生活に関する資料収集と整理を行なった。膨大な資料の整理とそれらをもとにした著作目録、年表作成にとりかかっている。より具体的には、「アメリカ帰り」の女性知識人が脚光を浴びる195060年代を中心に、女性知識人の量的拡大とジャーナリズムとの接近によって特徴づけられる197080年代、知識人とアカデミズムの衰退する1990年代以降について、それぞれの時期に活躍した女性知識人(文化人)の特徴について分析し、戦後日本における女性知識人の社会的位置と役割を明らかにすることが課題である。初年度にあたる今年度は、主として学術・総合雑誌、女性向け総合雑誌等の論壇メディアに登場する女性知識人に関する資料の収集と全般的な特徴について分析した。具体的には以下のような分析・検討を行なった。(1)戦後日本のアメリカナイゼーションと知識人に関する先行研究、文献の収集と知見の整理(2)占領期に創刊・復刊された代表的な女性向け雑誌(『婦人公論』『女性改造』『婦人朝日』等)の執筆者・記事内容の分析と検討(3)総合雑誌(『世界』『中央公論』『文藝春秋』)における女性執筆者と記事内容の分析と検討。以上の分析の結果、戦前期から継続して活躍している女性知識人・文化人と戦後になってから活躍しはじめた女性知識人・文化人では、教育歴、活動領域、メディアなどに違いがあること、とくにアメリカ帰りの女性文化人が戦後日本のアメリカナイゼーションの表象として重要な位置を占めていたことが明らかになった。本研究は、戦後日本における女性知識人の社会的顕在化とその拡大・変容の過程を、アメリカナイゼーションと関連づけながら社会学的な視点から明らかにすることを目的として実施した。平成24年度は、学術・総合雑誌、女性向け総合雑誌に登場する女性知識人に関する資料の収集と分析を行った。そこから、戦前期から継続して活躍した女性知識人(戦前派女性文化人)と、戦後になって活躍しはじめた女性知識人(戦後派女性文化人)とでは、教育歴、活動領域、メディアなどに違いがあること、特に戦後においては「アメリカ帰り」の女性知識人・文化人の活躍が目立つようになったことを明らかにした。平成25年度は、主として外国留学経験のある女性知識人・文化人に焦点をあてて、そのライフコースやメディアでの活動について分析を行った。なかでも、30年以上のアメリカ生活を経て、戦後日本の論壇メディアで幅広く活躍した石垣綾子に注目し、著書、雑誌記事、テレビ出演などの資料の収集に着手した。平成26年度は、石垣綾子のライフヒストリーや執筆・講演活動全般について、さらに資料の収集と分析を進めた。石垣記念館に所蔵されていた資料の整理と分析を行うと同時に、アメリカ時代の動向について現地で資料調査・収集を行った。以上の研究経過のなかで、戦後日本における女性知識人・文化人の出現の意味を考察し、現在にいたるメディア文化人の先駆け的な存在であったことを明らかにした。これらの研究成果については、報告書、共著論文の他、石垣記念館における講演等の形で公表した。今後、全体の成果をまとめて公表する予定である。教育社会学予定していた作業として、(1)についてはメディアに登場する女性知識人/文化人の特徴と傾向を考察し、跡づけることができた。(2)についても個人資料を含めて膨大な資料を収集することができた。

以上より、今年度の研究実施計画に基づいておおむね順調に進展していると判断できる。ただし、資料の整理が予想以上に時間を要するため、資料整理・分析にはさらに時間が必要である。今年度の研究実施計画に基づいて研究を進めることができた。戦後日本の論壇メディアを中心として活躍した女性知識人・文化人の傾向について整理し、その教育歴、活動領域や社会的背景について概観することができた。次年度以降、具体的な人物に絞って研究を進めていく土台ができた。対象とする人物についてのおおまかな経歴についても把握できた。次年度は、引き続き主として石垣綾子関連の資料の収集と分析・考察を行なう。特に石垣綾子のアメリカ時代の言論活動や生活について、現地での資料収集とインタビュー調査を行なう。収集した資料・インタビューの整理・分析と同時に、これまで収集した資料を合わせてライフストーリー全体を統括するとともに、研究全体をまとめていく予定である。次年度は、今年度の研究成果を土台にして、戦後日本社会で活躍が顕著であった人物を選定し、個人史を含めてより詳細な分析・検討を行なう予定である。主として、戦前期にアメリカ留学体験をもつ女性知識人に焦点をあてて、その社会的軌跡を跡づける。なかでも、戦前・戦中を通して25年間の滞米経験をもち、戦後日本の論壇やテレビなど幅広くメディアで活躍した石垣綾子について、個人資料を収集しつつ詳細に分析・検討する予定である。今年度中に、石垣綾子氏のアメリカ時代の生活や活動についての調査のために外国出張を予定していたが、石垣記念館から借用した個人資料が膨大なため、整理作業に予想以上に時間がかかり、外国出張を延期することにした。主な支出として以下を予定している。1.引き続き石垣氏の個人資料の整理・分析業務を行なうため、それに関わる謝金2.石垣氏のアメリカ時代の調査と資料収集のための外国出張旅費3.関連する文献今年度、収集した文献・資料のうち、学内で調達できたものがかなりあったことと、分析対象とした総合雑誌の目次集成が利用できたことによって、資料収集費、資料整理謝金に余裕が生じた。次年度は、主としてアメリカ留学経験をもつ女性知識人についての資料収集及びインタビュー調査にあてる。石垣綾子関連の資料については、個人資料の収集およびインタビューに関連する費用(国内旅費、資料費、謝金)、アメリカにおける資料収集(外国旅費、資料費、謝金)として、次年度分と合わせて使用する計画である。
スパース性の拡張によるMRI圧縮センシングの新展開

圧縮センシングを用いて信号を復元するためには制限等長性が必要とされ,MRIにおいて制限等長性を簡便に実現する方法としてフーリエ変換行列からランダムに要素を間引く方法が広く検討されている.このとき,ランダム系列の選び方によって再生像に重畳するアーティファクトの現れ方が異なり,特に信号の間引きが一次元方向に制限される二次元撮像ではその影響が大きい.最近,深層学習を利用したMRIの圧縮センシング再構成において等間隔に信号間引きを行っても画像再生が可能であることが報告されている.我々は信号間引き系列によって再生像の画質が変動することを抑えることを目的とし,等間隔な信号間引きを基本とする画像再生法を検討してきている.コヒーレントなアーティファクトを除去するためにはスパース化関数を強化する必要がある.そのために,本研究ではスパース化関数にカーブレット変換を使用した.カーブレット変換はウェーブレット変換や離散コサイン変換などとは異なり,ラジアル方向に画像展開が行われ,フーリエ変換基底とのインコヒーレンス性が高い.そのため,折り返しアーティファクトは多方向に分解されてその成分が抑圧される傾向がある.本研究では,アーティファクトの除去性能を高めるためにカーブレット変換の基底を変更するマルチスケール・カーブレット変換を導入した.再構成シミュレーションの結果,非ランダムな間引き収集を行った場合でもマルチスケール・カーブレット変換の採用によりランダム間引きに比肩する画像を再生できる可能性を示すことができた.また,位相を含むMR画像の場合は,位相変化が大きいほど出現するアーティファクトが小さくなる傾向が示された.これは,空間上の位相変化がアーティファクトのコヒーレント性を弱めることに貢献したものと考える.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。近年,信号処理的な手法から撮像時間の短縮を目指す方法として,圧縮センシング(Compressed Sensing)のMRI応用が研究されている.平成28年度は圧縮センシングの実用化を目標とし,再生像の画質安定化ならびに画像の高品質化について検討を行った.再生像の画質安定化では,ランダム間引き収集ではなく,等間隔間引き収集を基本とする画像再構成法を検討した.Curvelet変換をスパース化関数として利用し,かつ,展開様式を反復ごとに変えるMulti-scale Curvelet変換を採用した結果,ランダム間引き収集信号から再生された画像に比肩する再生像を得ることができた.これにより煩雑な信号の間引き法の選択に解放され安定した画質の画像再生が期待できる.研究成果は,日本医用画像工学会や日本磁気共鳴医学会の年次大会にて発表を行い,日本医用画像工学会では研究奨励賞を受賞した.画像の高品質化では,通常の信号収集法ではなく,斜め方向に収集軌道をとるオブリークスキャンの検討を行った.本方法は,信号の高域まで収集することができるので,高分解能画像の再生が可能であり,かつ,アーティファクトの重畳が通常のスキャンより小さい.再構成シミュレーションの結果,通常法に比べて高分解能かつ低誤差の再生像を得ることができた.研究成果は,映像情報メディア学会冬季大会にて発表した.また,国際会議での発表を計画している.このように再生像の画質安定化と高分解能画像の再生という観点において新たな方法を提案し,それの有効性を示唆することができた.MRIに圧縮センシングを簡便に応用する方法として信号をランダムかつ収集密度を可変に取る方法が一般的である.しかしながら,再生像は分解能が低下する傾向があり,また,再生像の画質は信号間引きのランダム性と収集密度に依存し,安定した画質の再生像が得にくいという問題がある.[1]再生像画質の安定化本研究では,画質の安定化を図るべく,可変密度かつ等間隔で収集した信号から画像再構成を行う新しい方法を検討した.画像再構成を成功させるためには信号を収集する関数とスパース化関数のそれぞれの基底間の相互コヒーレンスが小さいことが必要となる.我々はCurvelet変換によってスパース化された空間では,信号の間引きによるアーティファクトを良好に除去できる特性に着目し.等間隔かつ可変密度収集により画像再構成を試みた.その結果,ランダムに信号を収集する従来の方法に比肩する画質の画像を得ることができた.さらに,ランダム収集にはない安定した画質の画像を得ることができた.本研究を発表した学生に対し,日本医用画像工学会より研究奨励賞が授与された.[2]高分解能画像の再生信号空間を斜め方向に走査する新たな撮像方式について検討を行った.この方法では,信号収集時間を変えることなく,信号空間の高域まで信号収集ができる.また,アーティファクトが斜め方向に現れるので,再生像への重畳が少ないことが期待される.シミュレーション実験の結果,高分解能かつ再生誤差の少ない画像を再生できる可能性が示された.以上の検討から,研究はおおむね計画通りに推移していると考える.圧縮センシングを用いて信号を復元するためには制限等長性が必要とされ,MRIにおいて制限等長性を簡便に実現する方法としてフーリエ変換行列からランダムに要素を間引く方法が広く検討されている.このとき,ランダム系列の選び方によって再生像に重畳するアーティファクトの現れ方が異なり,特に信号の間引きが一次元方向に制限される二次元撮像ではその影響が大きい.最近,深層学習を利用したMRIの圧縮センシング再構成において等間隔に信号間引きを行っても画像再生が可能であることが報告されている.我々は信号間引き系列によって再生像の画質が変動することを抑えることを目的とし,等間隔な信号間引きを基本とする画像再生法を検討してきている.

コヒーレントなアーティファクトを除去するためにはスパース化関数を強化する必要がある.そのために,本研究ではスパース化関数にカーブレット変換を使用した.カーブレット変換はウェーブレット変換や離散コサイン変換などとは異なり,ラジアル方向に画像展開が行われ,フーリエ変換基底とのインコヒーレンス性が高い.そのため,折り返しアーティファクトは多方向に分解されてその成分が抑圧される傾向がある.本研究では,アーティファクトの除去性能を高めるためにカーブレット変換の基底を変更するマルチスケール・カーブレット変換を導入した.再構成シミュレーションの結果,非ランダムな間引き収集を行った場合でもマルチスケール・カーブレット変換の採用によりランダム間引きに比肩する画像を再生できる可能性を示すことができた.また,位相を含むMR画像の場合は,位相変化が大きいほど出現するアーティファクトが小さくなる傾向が示された.これは,空間上の位相変化がアーティファクトのコヒーレント性を弱めることに貢献したものと考える.MRIの2次元撮像に圧縮センシングを導入する方法として位相エンコード方向に信号を間引く方法が一般的である.しかしながら,画像のスパース性を仮定すること,ならびに信号空間の高域では信号の収集密度が低いことにより,再生像の分解能は低下する傾向がある.そこで,本研究では既存のMRIに変更を加えることなく再生像の分解能低下を抑制する方法として,3通りの方法を検討する.第1の方法は,信号空間を斜め方向に走査する新たな撮像方式である.再生像を実関数と仮定する場合と空間的な位相分布を考慮する場合とで再生像の分解能を評価する.第2の方法は,ハーフフーリエ法との併用である.MRIの信号は冗長性があり,空間的な位相変化が大きくない場合は,信号空間の全域の信号を収集しなくても画像再生が可能である.信号空間の制限された領域内で信号収集を行う場合は,信号収集数を同数として比較するとき全域を収集する場合に比べて高密度な収集が実現できる.圧縮センシングにおいて信号の収集密度はスパース性に関連して画像の細部の構造復元に重要な条件である.平成29年度は信号空間の制限と再生像の画質について検討を行う.第3の方法は,マルチコントラスト再構成である.2次元像に対してレベルの異なる鮮鋭化処理を行うと3次元空間を構築できる.この3次元像を3次元のスパース化空間においてL1ノルム最小化を行うと,輪郭とコントラストの保存性に優れた画像再生が期待できる.本研究では,鮮鋭化の程度,レベルの異なる再生像の数などについて検討を行う.研究まとめとして平成28年度から平成29年度までの研究を総括し,成果,課題を明らかにする.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
メタボリックシンドロームにおける動脈硬化発症機序の解明

動脈硬化の発症・進展における分子機序の解明を目指した研究を行っている。昨年度は、酸化LDLの酸化LDLが動脈硬化の発症・進展に関与することを示し、酸化LDLやそれによりもたらされる酸化ストレスの重要性を証明した。本年度は、もう一つのストレス応答系である小胞体ストレスについて検討を進めた。小胞体ストレスによる細胞死を惹起すると考えられているCHOPを欠損したマウスを用い、apoE欠損マウスとの交配による粥状動脈硬化への影響、および、カフモデルによる内膜肥厚に及ぼす影響を検討した。どちらの系においても、動脈硬化の発症はCHOP欠損マウスで著明に抑制され、さらに、血管内における炎症反応が軽減していることがその機序であることが示された。この結果は、動脈硬化における小胞体ストレス応用の意義を示したものとして意義深いとともに、CHOPの炎症反応惹起に関わる役割を解明したことにおいても、重要なものと考えられる。動脈硬化の発症・進展にコレステロール、特にLDLコレステロールが重要な役割を果たしており、悪玉コレステロールとも言われ臨床の場での動脈硬化予防治療の指標となっている。このなかでも、これまでの種々の検討から、酸化LDLが動脈硬化の発症・進展に重要であることが示唆されていたが、その実際の重要性については、不明な点が多かった。そこで、我々は、高LDL血症を保ちつつ、酸化LDLを低下させた場合、動脈硬化の発症進展にどのような影響を及ぼすか、検討を行った。アデノウィルス遺伝子導入法を用い、高コレステロール血症により動脈硬化を発症することが知られているモデルマウスであるアポE欠損マウスの肝臓に選択的に、酸化LDLの受容体として知られるLOX-1蛋白の遺伝子導入を行った。その結果、肝でのLOX-1の発現に伴い、血中の酸化LDLは減少した。酸化LDLはLDL成分のごく一部であるため、LDL値には有意な変化がなかった。この状況で、アポE欠損マウスの動脈硬化の進展は、ほぼ完全に抑制され、酸化LDLが動脈硬化の発症・進展に関する非常に大きなインパクトが証明された。さらに、肝でLOX-1を発現させたマウスでは、酸化ストレスの軽減が観察され、酸化LDL自体が全身での酸化ストレスの亢進にかかわり、それがさらに動脈硬化を悪化させているという機序が考えられた。この結果を踏まえ、今後は、酸化ストレスや小胞体ストレスといったストレス応答シグナルと動脈硬化の関連について、さらに詳細に検討することを予定している。