hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アセチレン類の新規分子内還元的環化反応の開拓と材料科学への展開

本研究は,概念的に新しいアセチレン類の環化反応の開拓により優れたπ共役化合物群を創出し,これをもとに材料科学の新たな局面を切り拓くことを目的とする.本研究では特に基本骨格としてラダー型π電子系に着目し,その骨格形成反応の開発に取り組んだ.幾つかの新規環化反応を開拓し,重要なπ電子系化合物群の創製に成功した.その成果は以下の4つにまとめられる.1.ジイン類の還元的Bergman環化反応の開拓:endo-endo様式で進行するジイン類の分子内環化反応として知られるBergman環化反応のアニオン版である「還元的Bergman環化」の開拓に取り組み,環状o-ビス(シリルエチニル)ベンゼンを基質に用いたendo-endo型分子内還元的環化の開発に成功した.本反応は,官能性ポリアセン合成のための素反応として有用である.2.ケイ素・炭素架橋オリゴ(p-フェニレンビニレン)の一般的合成法:ジフェニルアセチレン類の分子内二重還元的環化反応をもとにシラインデン類およびケイ素・炭素架橋オリゴ(p-フェニレンビニレン)の一般的合成法を確立した.この方法論により,最長で環が13個縮環した誘導体まで合成した.得られたラダーπ電子系は,何れも高い共平面性骨格をもち,また,可視領域に強い蛍光を示した.ケイ素の効果について検討し,ケイ素部位とπ共役部位とのσ**共役が励起状態のダイナミクスに与える影響を明らかにした.3.種々の典型元素で架橋したオリゴ(p-フェニレンビニレン)の合成と物性:上述の分子内還元的環化反応をさらに発展させ,連続型アニオン環化反応によるケイ素・硫黄架橋オリゴ(フェニレンビニレン)類の合成を達成した.また,分子内還元的環化反応をもとに15族元素で架橋したスチルベン骨格の形成にも成功した.これらの化合物は何れも,強固なπ共役骨格を反映し,特徴的な蛍光特性を示した.4.拡張ヘテロアセン類の一般的合成法:ビス(o-ハロアリール)ジアセチレンを用いた分子内三重環化反応による縮環1,2-ジチイン骨格の合成と脱カルコゲン反応とを組み合わせることにより,一連の縮環オリゴチオフェンの合成に成功した.この方法論の一般性,汎用性を精査,改良するとともに,得られてくる.一連の誘導体の光物性,電気化学特性を明らかにした.本研究は,概念的に新しいアセチレン類の環化反応の開拓により優れたπ共役化合物群を創出し,これをもとに材料科学の新たな局面を切り拓くことを目的とする.本研究では特に基本骨格としてラダー型π電子系に着目し,その骨格形成反応の開発に取り組んだ.幾つかの新規環化反応を開拓し,重要なπ電子系化合物群の創製に成功した.その成果は以下の4つにまとめられる.1.ジイン類の還元的Bergman環化反応の開拓:endo-endo様式で進行するジイン類の分子内環化反応として知られるBergman環化反応のアニオン版である「還元的Bergman環化」の開拓に取り組み,環状o-ビス(シリルエチニル)ベンゼンを基質に用いたendo-endo型分子内還元的環化の開発に成功した.本反応は,官能性ポリアセン合成のための素反応として有用である.2.ケイ素・炭素架橋オリゴ(p-フェニレンビニレン)の一般的合成法:ジフェニルアセチレン類の分子内二重還元的環化反応をもとにシラインデン類およびケイ素・炭素架橋オリゴ(p-フェニレンビニレン)の一般的合成法を確立した.この方法論により,最長で環が13個縮環した誘導体まで合成した.得られたラダーπ電子系は,何れも高い共平面性骨格をもち,また,可視領域に強い蛍光を示した.ケイ素の効果について検討し,ケイ素部位とπ共役部位とのσ**共役が励起状態のダイナミクスに与える影響を明らかにした.3.種々の典型元素で架橋したオリゴ(p-フェニレンビニレン)の合成と物性:上述の分子内還元的環化反応をさらに発展させ,連続型アニオン環化反応によるケイ素・硫黄架橋オリゴ(フェニレンビニレン)類の合成を達成した.また,分子内還元的環化反応をもとに15族元素で架橋したスチルベン骨格の形成にも成功した.これらの化合物は何れも,強固なπ共役骨格を反映し,特徴的な蛍光特性を示した.4.拡張ヘテロアセン類の一般的合成法:ビス(o-ハロアリール)ジアセチレンを用いた分子内三重環化反応による縮環1,2-ジチイン骨格の合成と脱カルコゲン反応とを組み合わせることにより,一連の縮環オリゴチオフェンの合成に成功した.この方法論の一般性,汎用性を精査,改良するとともに,得られてくる.一連の誘導体の光物性,電気化学特性を明らかにした.本研究は,概念的に新しいアセチレン類の環化反応の開拓により,優れたπ共役化合物群を創出し,これをもとに材料科学の新たな局面を切り拓くことを目的とする.

この化学では,いかに重要な骨格を,いかに効率的に,かつ,一般性をもって創りあげるかが鍵となる.本研究では,そのような骨格として,置換アセンおよび架橋オリゴ(フェニレンビニレン)に着目し,これらの骨格形成反応として、ジイン類のendo-endo型環化およびジフェニルアセチレン類の分子内還元的環化反応という二つの素反応の開拓について検討を進めている.本年度の成果は次の二つに纏められる.1.ジイン類の還元的Bergmann環化反応の開拓ジイン類のendo-endo型分子内環化反応で熱的に進行する例としてBergmann環化がよく知られている.本研究では,この反応のアニオン版である「還元的Bergmann環化」の開拓とその合成的利用について検討した.o-ビス(シリルエチニル)ベンゼンを一電子還元剤であるリチウムナフタレニドと反応させた場合には全く環化生成物は得られなかったのに対し,環状o-ビス(シリルエチニル)ベンゼンを基質に用いることにより,endo-endo型分子内還元的環化が進行し,目的環化物である1,4-ジリチオ-2,3-ジシリルナフタレンが良好な収率で得られることを見いだした.また,この中間体を種々の求電子剤で捕捉することにより,一連の官能性誘導体へと変換できた.さらに,得られたナフタレン誘導体の2,3位のシリル基もハロ脱シリル化反応によりハロゲンへと変換可能であった。本反応は,官能性ポリアセン合成のための素反応として有望である.2.ジフェニルアセチレン類の分子内還元的環化反応によるシラインデン類の一般的合成法すでに開発に成功しているジフェニルアセチレン類の分子内還元的二重環化反応をさらに発展させることにより,シラインデン類の一般的合成法を確立した.また,本手法により得られる一連の含ケイ素π電子系化合物の光物性を詳細に評価し,ケイ素の光物性に及ぼす効果を明らかにした.本研究は,概念的に新しいアセチレン類の環化反応の開拓により優れたπ共役化合物群を創出し,これをもとに材料科学の新たな局面を切り拓くことを目的とする.この化学では,いかに重要な骨格を,いかに効率的に,かつ,一般性をもって創りあげるかが鍵となる.本研究では,そのような骨格としてラダー型オリゴ(フェニレンビニレン)に着目し,その骨格形成反応として,ジフェニルアセチレン類の分子内還元的環化反応の開拓について検討を進めてきた.また,新たな標的分子としてヘテロアセン類を挙げ,その合成のための新反応探索についても検討を行った.本年度の成果は次の二つに纏められる.1.ケイ素・炭素架橋オリゴ(p-フェニレンビニレン)の一般的合成法前年度までに開発したジフェニルアセチレン類の分子内還元的環化反応によるシラインデン類の合成法をさらに発展させ,この分子内還元的環化反応とFriedel-Crafts型環化反応とを組み合わせることにより,ケイ素・炭素架橋オリゴ(p-フェニレンビニレン)の一般的合成法を確立した.この方法論により,最も長いもので,環が13個縮環した誘導体まで合成した.得られたラダーπ電子系は,何れも高い共平面性骨格をもち,また,可視領域に強い蛍光を示した.蛍光特性,蛍光寿命測定をもとに励起状態に及ぼすケイ素の効果について検討し,ケイ素部位とπ共役部位とのσ*-π*共役が励起状態のダイナミクスにも大きな影響を与えることを明らかにした.2.ヘテロアセン類の一般的合成法典型元素架橋スチルベン骨格をさらに5員環縮環構造で拡張した含16族元素ヘテロアセン類を新たな標的化合物として挙げ,その合成法を検討した.ビス(ο-ハロアリール)ジアセチレンを出発原料に用いた分子内三重環化反応により,ジカルコゲニイン骨格を含む縮環多環式π電子系が得られることを見いだした.この手法と,銅を用いた脱カルコゲン反応とを組み合わせることにより,一連のヘテロアセン類の合成を達成した.得られたπ電子系は何れも高い共平面性骨格を有していた.
細菌による致死的軟部組織感染症の発症機構の解明および予防・治療への応用

ともに重篤な軟部組織感染症(ヒト喰いバクテリア)を引き起こすウェルシュ菌とA群レンサ球菌について、ゲノム配列解析やDNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を精力的に進め、それぞれの菌における、non-coding RNAの病原性への関与などの共通性や、ゲノムの持つ特徴や病原遺伝子発現制御系の違いをなど明らかにした。これらの研究成果は外部からの遺伝子発現制御という新規戦略において重要なものであり、今後感染症を予防・治療する上でのターゲット分子の特定に役立つ知見が得られた。ウェルシュ菌の二成分制御系レスポンスレギュレーターであるVirRタンパクの結合配列を持つ新規遺伝子3つを解析し、VirRタンパクがこれらの遺伝子のプロモーター部位に直接結合し転写を制御することや、これらのうち2つの遺伝子が毒素遺伝子群に対する転写調節RNAとして作用していることを明らかにした。さらに、DNAマイクロアレイを用いてウェルシュ菌の病原性調節系であるVirR/VirS-VR-RNA制御系を解析したところ、約200の遺伝子が制御されると同定され、病原遺伝子のほかにエネルギー産生、アミノ酸代謝、糖代謝系などの多数の遺伝子群の発現が影響を受けていることが明らかになった。これらマイクロアレイのデータをもとに、ウェルシュ菌のmyo-InositolオペロンがVirR/VirS-VR-RNAシステムによって正に調節されることを確認し、ウェルシュ菌のエネルギー産生系遺伝子群にもVirR/VirSシステムが影響を与えることを明らかにした。また、ゲノム解析では機能未知であった遺伝子(CPE1368)を解析したところ、VirR/VirS-VR-RNAによって負に転写調節されるDNA分解酵素(DNase)をコードする遺伝子であることが判明し、このDNase遺伝子も本菌の病原性に寄与していることが示唆された。A群レンサ球菌については本菌の細胞内への侵入メカニズムおよび細胞内での動態について解析を行った。A群レンサ球菌は菌体表層のフィブロネクチン結合タンパクを介して,細胞表面のa5b1インテグリンとの結合を介して細胞内へ侵入する。電子顕微鏡を用いた観察から侵入の初期過程においては細胞膜にくるまれた菌が観察されることからファゴサイトーシスあるいはエンドサイトーシスを介して細胞内に侵入することが考えられた.そこでエンドサイトーシス過程で細胞膜の融合に関わるダイナミンのドミナントネガティブ発現ベクターを細胞内に強発現させたところ,本菌の細胞内への侵入は著しく抑制された。また,初期エンドソームのマーカーであるp4OPXドメイン,あるいはPI3キナーゼのFYVEドメインのEGFP融合タンパクを発現させると,これらの膜マーカーにくるまれた菌体が観察された。このような細胞内へのエンドサイトーシスを介した侵入はフィブロネクチン結合タンパクを欠失させた変異株では観察されないことから,本菌はエンドサイトーシス経路を介して細胞に侵入することが推察された。さらに経時的な観察をおこなったところ,感染後2時間から3時間でエンドサイトーシス膜にくるまれた菌体は細胞内で観察されなくなったことから,細胞質内へ脱出あるいは後期エンドソーム内に移動していることが推察された。A群レンサ球菌にはリステリア菌の食胞からの脱出に必須なリステリオリシンOのホモログであるストレプトリジンO(SLO)遺伝子が存在している。このSLO遺伝子の欠失株ではエンドソームからの脱出がみとめられなくなり,感染後4時間を経過してもエンドソーム内に留まっていることが明らかとなった。これらの結果から,A群レンサ球菌はエンドソーム経路を介して細胞内に侵入した後にSLOにより膜を破壊して細胞質内に脱出することが推察された。細胞質内への脱出は,いわゆる細胞内寄生性細菌が細胞内で増殖するための最初のステップであることから,A群レンサ球菌は細胞内で増殖する能力をもっていることがあると推察された。ウェルシュ菌については、菌自身が分泌し病原性因子の発現を集団的に制御するVAP(virulence activating pheromone)の解析と、菌の病原性発現を刺激する宿主側因子の解析を行い、28の二成分制御系遺伝子破壊株を用いてこれら外的因子による遺伝子制御ネットワーク解析をも平行して行った。先に決定したウェルシュ菌ゲノム配列より、黄色ブドウ球菌のクオラムセンシング機構を担うagrBと相同な遺伝子が2個同定され、そのうちの1つ、CPE1561の下流にORFと定義されていなかった小さなORFが存在し、これが黄色ブドウ球菌のクオラムセンシングに関与するペプチドをコードするagrDホモログであることが判明した。早速、agrBD遺伝子の破壊株を作製したところ、毒素遺伝子の転写はみられず、毒素の産生もないことから、ウェルシュ菌の病原性発現制御に関与するものと思われた。さらに、agrBDの破壊株はVAPを分泌せず、野生株のVAPを受け取ると多数の毒素遺伝子の転写レベルでの発現が誘導された。この細胞間シグナル物質は、44アミノ酸からなるAgrDがAgrBからのプロセッシングを受けてできる低分子ペプチドであることが考えられ、現在その性状を解析中である。

A群レンサ球菌については、オートファジーにより捕獲されない変異株の分離を行うことを目標として,ランダムトランスポゾン挿入による変異株ライブラリーを作製した.スクリーニングの結果,オートファジーにより捕獲されない変異株を分離し,壁ペプチドの伸張に関わるmurD,およびN-アセチルムラミン酸とN-アセチルグルコサミンの結合に関わるMurGのプロモーター領域にトランスポゾンが挿入された変異株であることが明らかとなった.すなわち,細胞内に侵入したA群レンサ球菌は,細胞壁の構造異常により細胞障害性を発揮している可能性が示唆された.そこで,さらに細胞壁の架橋構造に関与するPenicillin binding protein(carboxy peptidase)で、GASゲノム上にPBP1a(SPs0472),1b(SPs0075),2a(SPs1756),2X(SPs0461)、SPs3a(SPs0219),SPs3b(SPs0956)およびPBP4(SPs0220)およびゲノム上でcarboxypeptidaseと予測されるSPs0129,SPs0331,について変異株の作製を試みた.PBP2a,3a,3bの3種類のPBP遺伝子破壊株では,不均一な分裂と菌体容積の異常が認められ,いずれもオートファジーによる認識が著しく阻害されていた.これらの変異株では菌の感染により誘導される細胞障害性も著しく阻害されていることから、細胞内で菌体の細胞壁の高次構造を認識してオートファジーの誘導および細胞障害性を発揮していることが明らかとなった。ウェルシュ菌virX遺伝子のグローバル調節系の解析これまでに得られている多数のマイクロアレイ実験の情報解析から、転写調節RMAであるvirXに調節されると予測されたレギュロンのノザン解析の結果、シアリダーゼ、3種のヒアルロニダーゼ、プラスミド上の遺伝子群、さらに芽胞(胞子)形成に関与する遺伝子群(spoOA, sigF, sigE, sigG, sporulation proteinなど)の発現をvirXが転写レベルで強く抑制していることが明らかになった。このことは、virXがグローバルに多様な遺伝子の発現を負に調節していることを示し、特にこれまで不明であったウェルシュ菌の胞子形成制御にも関与していることが示唆された。さらにウェルシュ菌の胞子形成は本菌の腸管毒素産生を誘導することが知られており、virXが胞子形成を通じて食中毒の原因である腸管毒素の産生調節にも関与している可能性が考えられた。現在、食中毒株であるウェルシュ菌SM101のvirX変異株を作製中であり、virXが芽胞形成や腸管毒素産生に及ぼす影響をみる予定である。A群レンサ球菌の全ゲノムタイリングアレイの作製と遺伝子発現プロファイリングA群レンサ球菌SSI-1株の全ゲノム配列を元に、全ゲノムタイリングアレイの設計・作製を行いその遺伝子発現を定量的に解析するシステムを開発した.アレイの設計に加えて、前年度の課題であった高純度のRNAの抽出
拡散変態における格子のせん断変形の役割に関する研究

当初研究計画に則って平成5年度に得られた研究結果を以下に示す。大気中溶解によって作製したA1-15mass%Ag合金を、823Kで溶体化後623Kで種々の時間等温度時効を施し、fccalpha母相よりhcpgamma'相を析出させ、その組織観察を行った。gamma'相は庄司-西山の関係を満たして母相の(111)alpha面に平行な板状結晶として析出していた。またgamma'相の生成に伴い、試料表面には表面起伏が発現した。gamma'板の成長は、板面に生成したショックレー部分転位である成長レッジの移動によって起こる。成長レッジの原子構造を高分解能電顕により調べた結果、成長レッジのライザー界面は整合であることが明らかとなった。同様の界面構造の観察実験を、Ni-45mass%Cr合金のfcc母相から析出するbcc相についても行った結果、析出物はレッジ機構により成長し、成長界面はやはり整合であることが明らかとなった。成長界面の構造の原子モデルを観察結果に基づいて構築した結果、成長レッジのライザーはマルテンサイト変態のようなせん断変態での格子変化を司る変態転位として記述できるステップを含んでおり、成長レッジの移動により変態転位がすべり運動をしたのと同じ原子の動きによって格子変化を起こすことが見出された。このことは、成長界面での母相から生成相への原子の移動が格子位置の対応を伴って起こることを意味しており、表面起伏が発現する原因であると考えられる。一方、A1-15mass%Ag合金の単結晶材を作製し、溶体化後弾性限内での応力(19MPa)を負荷した状態で623Kで時効処理を行った場合には、gamma'相のバリアントに特定の配向は見られなかった。これは、本合金の時効温度での弾性限が低いために、弾性応力による機械的駆動力が析出の化学的駆動力の十分の一以下と非常に小さかったためであると考えられる。
出産による一次体性感覚野バレル形成開始のタイミング制御機構の解析

マウス一次体性感覚野バレル構造は、発生過程の神経回路形成メカニズムを解析する為の代表的なモデル系である。従来、バレル形成に関与する遺伝子が多く同定されてきたが、何故これらの分子メカニズムが生後一週間で駆動され、バレルが出生直後の特定時期に形成されるのかは不明であった。これまでに私は、バレル形成時期を決定するメカニズムに、出産時期が重要であるとのデータを得ている。平成22年度の研究では、出産がバレル形成に選択的に作用するかどうかを検討し、以下の3点の結果を得た。1、大脳皮質の脳厚の発達は、出産時期の変化とは独立していた。2、大脳皮質の層特異的マーカーで検討した結果、各層への分化は、出産時期の変化とは独立していた。3、出産は、末梢から中枢への体性感覚系神経回路において、視床皮質回路レベルの成熟に選択的に働くことで、バレル形成の時期制御を行っていた。一方、より体性感覚神経回路の末梢側の、視床VPM核バレロイドの形成時期は出産とは独立していた。これらの結果は、出産が脳発生全体ではなく、視床皮質回路の発達に選択的に作用していることを示唆している。平成21年度の研究では、「出産」のバレル形成時期制御における役割に注目し、主に神経回路レベルの解析を中心に進めた。その結果、以下の4点が分かった。1、バレル形成時期は、出産時期により制御された。即ち、人為的に出産時期を変化させると、それに対応してバレル形成時期も変化した。2、出産は、バレル形成のスピードではなく、バレル形成の開始タイミングを制御していた。4、バレル形成と同時期に進行するヒゲ傷害バレル可塑性の臨界期終了時期の制御は、出産から独立であった。これらの結果は3点、(1)バレル形成時期制御のメカニズム、(2)出産の神経回路形成における新しい役割、(3)バレル形成とバレル可塑性の異なる時間制御メカニズムの存在、を明らかにした。「出産」という観点から神経回路形成・可塑性の新たな分野を開拓した点が独創的であり、意義深い。
アルツハイマー病の視空間認知障害と痴呆の構造に関する神経心理学的研究

アルツハイマー病(AD)については神経心理学的研究から脳の後方連合野の機能障害により視空間障害や構成障害が病初期から出現することが知られている。これら視覚認知に関係した特有の症状こそADの痴呆を特徴づけていることから新たな方法論である眼球運動データ処理システムを用いてADの注視運動を解析してきた。これまでの研究からADの視覚情報処理には身体座標系の障害が生じていることが示唆された。そこで本年度はvision analyzerと磁気センサー(Polhemous3-SPACE)を組み合わせた装置を用いて初期ADの身体の動きのうち基準座標系とされる頭部座標系および網膜座標系の協調運動を水平方向に25度、50度に視標を設置しEYE-HEAD COORDINATIONを知ることを目的としてMID、Parkinson病など他の痴呆性疾患を疾患対象群として健常老年者と比較検討した。その結果他の痴呆性疾患と老年健常者では頭部運動と眼球運動はよく協調して運動することが観察されたがADでは殆ど頭部運動が生じず眼球運動のみで指標を捉えようとしていることが明らかになった。目の前の視覚世界は身体の動きに伴って不安定に形を変え動きと連動してその見えを変化させる。しかしこの身体の動きそのものが対象の恒常的な存在を維持するものであり、この能動的な身体の動きこそ世界がそこにあり続けるという体験の基盤となり視覚情報処理はこのような身体各部の運動により能動的に遂行されている。サッケードのみで指標を捉えることができる範囲は15度(水平方向)までとされているが上記結果からADでは頭部座標系と網膜座標系の協調運動に障害が生じており、従って身体の動きを軸にした世界との関わりの中で不変なものの世界とその背後に広がる安定した空間の実在が少なくとも変化を蒙り他の痴呆性疾患や老年健常者とは異なった視空間認知が行われていることが推測された。
母親の感情表出スタイルが子どもの感情コミュニケーション能力に与える影響

平成3年は,アメリカの5歳児との比較研究を,同一の観察パラダイムを利用することで試みた。現在,このデータ解析を日米両国で分析中であり,直接比較できる数値データは末だ出ていない。そこで両国で観察した印象を中心報告する。アメリカの子どもには遊んでいる玩具を,実験者が片づけてしまうストレス場面において,自分で箱を空けていったん片づけられた玩具を取り出す行動が散見され,また母親がお片付けの指示を出したとき,男女共にその理由を問いただす行動が目立った。翻って日本の子どもでは玩具を取り出す行動は皆無であり,また理由を問いただすのは男児に散見された。このような事実は,日米間の子どもの情動コントロールのあり方に大きな違いが存在するということを示唆する。6歳の観察では,前期に遊びたいのだがお母さんの言いつけに従ってお勉強を済ましてしまわなければ遊べないというストレス課題を,後期では男女別の3人集団の遊び内容の性差を見る課題を準備した。いずれの観察においても男女の性差が際立った結果となった。お勉強課題にあっては,男の子が女の子の約2倍の時間を必要とし,床に並べてある玩具で遊びたいという気持ちが,課題に集中することを妨害する傾向がはっきりと認められた。集団遊びでは男の子は互いの間にインタラクションが多く,会話も非常に豊富で,向社会的行動が豊かに出現した。また,全体のインタラクションでは,その状況がどのように変化するか全く予想がつかず,遊びのバリエションは非常に豊かであった。逆に女の子集団では会話すら行われないことが多く,一人遊びに終始する傾向が強く出現した。3人組にした女の子集団の約1/3のみに,不活発ながら相互作用が見いだされたが,互いが相手を意識して,結局相互作用を行うことが出来ないままに観察時間が終了する集団が目立った。本年度は従来から累積してきている映像解析と、子供に軽いストレスを与えた場合の行動変容観察(情動コントロ-ル能力の発達)の作業を行なった。解析は2歳(2組の母子が一緒に観察室で過ごし、片方の母親が約3分間部屋を留守にする)と、2歳半(1セッション3分の観察で、母親は順番に退室し、子供達だけが観察室に残された後、再び母親が順に部屋に帰ってくる)の観察記録を同時平行で行ない、2歳齢観察の約半数、2歳半齢の約20%程度が終了した。デ-タについては未だ統計処理をおこなっていないが、主要な点を列挙してみると、2歳時点で母親と一緒に残った子供は、その約半数が母親不在の子供と相互作用をとろうと試みる。一方、母親不在の子供の活動量は激減し、自分のテリトリ-内で行動する傾向がある。共感性は女児よりも男児に豊かに出現する傾向があるなどの新しい事実が明らかになった。2歳半のデ-タからは、いずれか片方でも母親が残っていると、子供同士の相互作用が少なく、時に残った方は一人遊びが中心となる。ところが子供たちだけが残される場面では言語的コミュニケ-ションが豊富となり、玩貝を介した相互作用なども見出されるが、片方の母親が合流するといったん成立した関係が崩壊すること、2歳齢に比較すると急速に母親不在のストレスに耐えられる子供が増加することなどがあげられる。一方、5歳の観察は日米比較の目的でデラウエア大学のイザ-ドと同じ観察手続きを用いているが、日本の子供は自分の遊んでいる玩貝が実験者によって片づけられても、これに対する抵抗や情動的混乱が発生しにくく、与えられた事態に対する適応力が豊かなこと、母親の指示に従って素直におかたづけができるなど、emotion regulation能力の発達が豊かなこと、逆に未知の人物に対してはShyなことなど、文化の違いによる行動の差が認められた。

平成4年度は前期、後期の2度に渡って被験者母子の観察を行った。前期は1組の母子を観察室に入れ、対面配置で着席、予めの作成しておいた作文をその通り別紙に書き写させ、この課題が終了後母親が作った10文字前後の短い文章を4つ、順に書き写すという作業を行った。観察室には各種のおもちゃが置いてあり、子供は遊びたいという気持ちを押さえて課題に取り組まなければならない状況を設定した。これらの課題が終了後、母子の本読みに移り、童話の中でネコが食べてしまった7匹の動物の名前を全て正しく答えられるまで、反復して記憶させる作業を行った。母子がどのようにしてインタラクションするかということを観察内容とした。これらの課題が全て終了後、10分間の自由遊びが設定された。男児と女児の作業時間に大きな差が認められた。また女児はスムーズに課題に乗れたが、男児には課題遂行を要求する母親に対して攻撃的言動が目立った。椅子にじっと座っていることも男児において困難であった。後期は男女の性別で分けた3人集団の、レゴブロックを利用した遊びを課題とした。3人の子供達がレゴで飾られた部屋に入り、集団遊びを始めて5分経過した後、予め決めておいた順に母親が入室し、幼稚園・保育園での日常生活の様子に関する聞き取り調査を行った。この手続きは子供の遊びを中断し、出来上がったグループ構造を分断することを目的としている。1人の母親は10分間聞き取り調査を行い、ノックを合図に退室、3分後に次の母親が入室した。3人目の母親が退室して残り約8分が子供だけの集団遊びとなる。男児の集団においてはすぐに仲間関係が形成され、言語コミュニケーションや相互作用も非常に豊富であった。また想像的な遊び内容も豊富であった。逆に女児は友達と関係せず自分のみの遊びに終始し、言語コミュニケーションや相互作用は殆ど見いだされなかった。
リソグラフィーレス液体ナノデバイス作製プロセスの基盤確立と不揮発性メモリ応用

本研究課題では、液体原料を用いたリソグラフィ-レスの全く新しいナノデバイス作製プロセスを提唱した。最初に液体原料の基礎物性の理解から研究を開始し、強誘電体Pb(Zr, Ti) O_3(PZT)、半導体In-Zn-O(IZO)等の薄膜の形成実験を通して、液体原料の熱的性質と成膜特性および電気的特性との関連を明らかにし、原料溶液の設計指針を策定した。次に強誘電体ゲート型の不揮発性メモリ素子をすべて液体原料から作製し、良好な電気的特性を得ることに成功した。さらにインプリントによる酸化物薄膜のパターニングに成功した。本研究の目的は、半導体、絶縁体、金属等の様々な機能性材料の液体原料を用いたリソグラフィーレスの全く新しいナノデバイス作製プロセスを提唱し、その実現に向けて学術的および技術的な基盤を確立するとともに、不揮発性メモリ素子へ本手法を適用し、その可能性、将来性を明らかにすることである。本研究では、半導体、絶縁体、金属等の様々な機能性材料の液体原料を用いて薄膜およびナノパターンを作製するが、初年度は計画調書に基づき、基礎的な検討を中心に行った。まず最初に、In_2O_3、ZnO、In-Zn-O、ITOなどいつくかの代表的な酸化物半導体または導電体の原料溶液の熱的性質を測定し、薄膜形成実験と対比させることにより、結晶化や良好な電気的特性が得られる温度、形成条件がどのような液体原料の性質に起因するのかを明かにした。さらに文献によりファンデルワールス力の基礎となるハマカー係数を調査した。次に、液体原料を直接パターニングできるマイクロプロッター装置を購入し成膜実験を開始した。プロッターの装置の初期の不具合と調整に時間を要し、パターン形成の実験まで進んでいないが、膜の形成を確認している。これらと平行して、液体原料を用いて従来プロセス法によりボトムゲート型の薄膜トランジスタを形成し、その電気的特性を評価した。In-Zn-Oではオンオフ比10^5以上の良好な電気的特性が得られた。今後はプロッターによるパターン形成とデバイス応用を目指す。さらにナノインプリント法の基礎的な実験を開始した。強誘電体のPb(Zr,Ti)O_3(PZT)薄膜をゾルゲル法により形成する過程において、結晶化前のゲル膜にインプリント時と同じような圧力を印加することで、薄膜のリーク特性および強誘電特性が向上するとのまったく新しい知見を得た。初年度は基礎的実験を行い、液体原料の基礎物性を把握するとともに、ゲート絶縁膜となるPb(Zr,Ti)O_3(PZT)薄膜、チャネルとなる酸化物半導体薄膜を液体原料から作製して特性を評価した。さらにPZT薄膜を形成する際、結晶化前のゲル膜にインプリント時と同じような圧力を印加することで、薄膜のリーク特性および強誘電特性が向上するというまったく新しい知見を得ることができた。本年度は、前年度の基礎的知見に基づき、デバイス応用を念頭に研究を進め、チャネルとなる酸化物半導体薄膜の液体原料による形成とデバイス特性評価に注力した。チャネル材料としてはIn-Zn-O系の酸化物半導体を対象にし、はじめに液体原料の熱的性質が、薄膜の焼成温度および焼成後に得られる素子特性に大きな影響を及ぼすことを明かにし、液体原料の熱的性質を把握することが重要であることを指摘した。さらに得られた基礎的知見に基づき、原料溶液の設計指針を策定し、その指針に沿ってゾルゲル溶液とMOD溶液との混合系溶液を用いてIn-Zn-Oをチャネルとする薄膜トランジスタを作製したところ、従来の市販溶液では600°Cのアニール温度が必要であったものが、400°C程度で良好なトランジスタ特性が得られ、200°C程度の低温化に成功した。今後は液体原料のより詳細な化学反応の理解とインプリントによるパターニング実験を進める。本研究の目的は、半導体、絶縁体、金属等の様々な機能性材料の液体原料を用いたリソグラフィーレスの全く新しいナノデバイス作製プロセスを提案し、その実現に向けて学術的および技術的な基盤を確立するとともに、不揮発性メモリ素子へ本手法を適用してその可能性、将来性を明らかにすることである。本年度は、昨年度までに得た基礎的な知見に基づいて種々の材料の溶液設計を行い、デバイスの試作まで研究を進めた。まず、チャネル材料となるIn-Zn-O(IZO)酸化物半導体の原料溶液の詳細な検討を行った。

様々な前駆体と溶媒を組み合わせて原料溶液を調整し、溶解性、塗布性、成膜性、均一性を評価し、インジウムアセトナートと塩化亜鉛をプロピオン酸に溶解した原料溶液を用いて良好な電気的特性を持つIZOチャネル薄膜トランジスタを実現した。500°C焼成のIZO薄膜をチャネルに用いた場合、チャネル移動度は3cm^2/Vs程度で、特性のばらつきも小さく均一性、再現性も良好であった。次に、前年度に検討した強誘電体のPb(Zr,Ti)O_3をゲート絶縁膜に用い、電極材料とチャネル材料もすべて液体原料から形成して、強誘電体ゲート構造の不揮発性メモリ素子をはじめて実現した。これと平行してインプリントによる種々の酸化物材料のパターニング実験を行い、基礎的な知見を得るとともに、ソース・ドレインの電極パターンを液体原料とインプリント法で形成し、従来のリソグラフィー技術を用いずに、酸化物半導体をチャネルとした強誘電体ゲート不揮発性メモリ素子を作製し、当初の目的を達成することができた。
アクティブ型高感度磁気センサを用いた構造用金属材の新しい疲労推定システムの構築

近年、研究が急がれている非破壊評価技術の一つに、構造用金属材の疲労の蓄積状態を確実に把握する技術がある。我々は、残留磁化法によるオーステナイト系ステンレス鋼の疲労蓄積量推定法の研究を行っており基礎的であるが有益な結果を得て,いくつかの論文等で発表してきた。平成15年度は,主に,垂直残留磁化法によるSUS316,SUS316Lの平面曲げ疲労と漏洩残留磁化の関係を詳しく調べた。その結果,SUS304に比較して残留磁化の値は小さいものの疲労との比例関係は保たれており残留磁化法による疲労推定への足がかりは充分に得られた。また,平成16年度は,準備の整った差動ピックアップ型と漏れ磁束型の2種類を用いて、アクティブ型磁気センサを使った計測システムを構築し,磁気センサの評価と疲労推定の実験を行った。差動ピックアップアクティブ型磁気センサにおいては,SUS304を疲労試験材とし,ロックインアンプと組み合わせ,励磁周波数50kHz,励磁電流10mAで差動ピックアップコイルから良好な疲労に比例した出力を検出した。今回開発した差動ピックアップアクティブ型磁気センサは感度は高いが,使用法が極めてクリチカルであるため,漏れ磁束型の改良がこれから必要であると考えられる。SUS304と組み合わせた差動ピックアップアクティブ型磁気センサは,従来の残留磁束方式と同じように疲労によるマルテンサイト変態に起因した透磁率の変化を検出しているものと思われる。しかし,この型のセンサは,疲労による転位に増加などによる導電率の変化に対しても感度があると考えられることから,今後,対象材料を広げて顕彰していく予定である。さらに,この研究のもうひとつの目的であった残留磁束方式の高度化と対象材料の拡大に関しては,SUS304ばかりではなく,SUS304L,SUS316,SUS316Lなどに対しても試み,有意義な結果が得られた。特に,組成の関係で室温でオーステナイトが安定でマルテンサイト変態をほとんど起こさないといわれていたSUS316系のステンレス鋼においても残留磁化法が適用できることを見出した。近年、注目され、研究が急がれている非破壊評価技術の一つに、構造用金属材の疲労の蓄積状態を確実に把握する技術がある。我々は、数年前から、垂直残留磁化法によるオーステナイト系ステンレス鋼の疲労蓄積量推定法の研究を行ってきた。今年度は、アクティブ型磁気センサの開発においては、当初の予定通り、研究期間の前半においてアクティブ型磁気センサの2種類の基本設計を終えフェライトコアの加工が本校では困難であるため外注した。現在、製品が納入され、コイル巻などをおこない予備疲労推定システムを構築している。さらに、垂直残留磁化法を用いてオーステナイト系ステンレス鋼であるSUS304やSUS316についての各種基礎データの蓄積を、鋭意おこなっている。その結果、SUS304においては、マルテンサイト変態を起こす温度が室温に近いため試料の温度が疲労蓄積量と残留磁気の関係に大きな影響を与えることが判明した。これについては、現在、多くの定量的データを集めている段階である。また、近年、原子炉などで多用されるようになっているSUS304より腐食性に優れたSUS316,SUS316Lについても垂直残留磁化法とフラックスゲート型磁気センサを用いて多くのデータを集めているところである。

SUS316は、マルテンサイト変態点の温度が、SUS304よりも低いためと思われるが、室温付近では、残留磁化の値がSUS304の10分の1程度と小さく疲労蓄積量と残留磁化の関係を追うことは非常に困難ではあるが、SUS304と同様な傾向が見られ、SUS316においても垂直残留磁化法のような磁気を用いた疲労推定法が有効であることが確かめられた。このことに関しては、現在、学会等で発表しその評価を受け、次への発展を図っている。今後、SUS304においてアクティブ型磁気センサシステムを構築しデータの収集を行い、さらにそのノウハウを利用してSUS316での活用に道を開きたいと考えている。近年、研究が急がれている非破壊評価技術の一つに、構造用金属材の疲労の蓄積状態を確実に把握する技術がある。我々は、残留磁化法によるオーステナイト系ステンレス鋼の疲労蓄積量推定法の研究を行っており基礎的であるが有益な結果を得て,いくつかの論文等で発表してきた。本年度は,準備の整った差動ピックアップ型と漏れ磁束型の2種類を用いて、アクティブ型磁気センサを使った計測システムを構築し,磁気センサの評価と疲労推定の実験を行った。差動ピックアップアクティブ型磁気センサにおいては,SUS304を疲労試験材とし,ロックインアンプと組み合わせ,励磁周波数50kHz,励磁電流10mAで差動ピックアップコイルから良好な疲労に比例した出力を検出した。一方,フェライトコア入りサーチコイルを備えた漏れ磁束型の磁気センサでは,疲労に比例した信号は検出できなかった。差動型は感度は高いが,使用法が極めてクリチカルであるため,漏れ磁束型の改良がこれから必要であると考えられる。SUS304と組み合わせた差動ピックアップアクティブ型磁気センサは,従来の残留磁束方式と同じように疲労によるマルテンサイト変態に起因した透磁率の変化を検出しているものと思われる。しかし,この型のセンサは,疲労による転位に増加などによる導電率の変化に対しても感度があると考えられることから,今後,対象材料を広げて顕彰していく予定である。さらに,この研究のもうひとつの目的であった残留磁束方式の高度化と対象材料の拡大に関しては,SUS304ばかりではなく,SUS304L,SUS316,SUS316Lなどに対しても試み,有意義な結果が得られた。特に,組成の関係で室温でオーステナイトが安定でマルテンサイト変態をほとんど起こさないといわれていたSUS316系のステンレス鋼においても残留磁化法が適用できることを見出した。
カルモデュリン・キナーゼIVの標的基質分子同定と情報伝達機構の解明

機能プロテオミクス法によりCaM-キナーゼの新規標的リン酸化酵素を探索した。その結果、神経特異的リン酸化酵素であるSAD-キナーゼがCaMKKの標的酵素であることを見いだした。試験管内においてSAD-キナーゼはCaMKKによってそのThr189がリン酸化されることにより、約60倍の活性化を示した。このSAD-キナーゼの活性化は培養細胞系においても確認され、CaMKK/SAD-キナーゼという新しい細胞内カルシウムシグナル伝達経路が示唆された機能プロテオミクス法によりCaM-キナーゼの新規標的リン酸化酵素を探索した。このSAD-キナーゼの活性化は培養細胞系においても確認され、CaMKK/SAD-キナーゼという新しい細胞内カルシウムシグナル伝達経路が示唆された生体内において細胞内カルシウムの細胞内情報伝達因子としての重要性は疑う余地はなく、神経伝達物質の放出さらには、遺伝子発現調節にいたる様々な独立した細胞内反応機構を介して、統合的に高次機能を制御していると考えられる。近年、我々によるCaM-キナーゼ活性化リン酸化酵素(CaMKK)の同定と遺伝子クローニングにより2種類の多機能性CaM-キナーゼ(CaM-KIおよびCaM-KIV)がCaMKKによるリン酸化反応を介して機能調節を受けることが明らかとなり、CaM-キナーゼカスケードと呼ばれる新しいカルシウム情報伝達機構の概念が提唱された。本研究において新しいCaM-キナーゼカスケードの存在を明らかにするために、CaM-KK変異体を用いた機能プロテオミクス法によりCaMKKの新規標的リン酸化酵素を探索した。その結果、神経特異的なタンパク質リン酸化酵素であるSAD-キナーゼがCaMKKの標的酵素として見いだされた。試験管内においてSAD-キナーゼはCaMKKによりそのThr189がリン酸化されることにより、約60倍の活性化を示した。またSAD-キナーゼのCaMKKによる活性化は遺伝子導入した培養細胞においても検出され、CaMKK/SAD-キナーゼという新しいCaM-キナーゼカスケードの存在が示唆された。生体内において細胞内カルシウムの細胞内情報伝達因子として働いており、神経伝達物質の放出さらには、遺伝子発現調節にいたる様々な独立した細胞内反応機構を介して、統合的に高次機能を制御していると考えられる。本研究において新しいCaM-キナーゼカスケードの存在を明らかにするために、CaMKK変異体を用いた機能プロテオミクス法によりCaMKKの新規標的リン酸化酵素を探索した。またSAD-キナーゼのCaMKKによるThr189のリン酸化とそれに伴う活性化は遺伝子導入した培養細胞においても検出され、CaMKK/SAD-キナーゼという新しいCaM-キナーゼカスケードを介した細胞内カルシウム情報伝達経路の存在が示唆された。
ナノ電極を用いた走査型電気化学顕微鏡

ここで用いたナノ電極は、ナノメートルの電極活性部が溶液中に露出するよう、膜で被覆した電極である。走査型電気化学顕微鏡(SECM)では、測定基盤と端子との間に流れるファラデー電流を測定する。この研究では、2つの特徴を活かす電極作製技術を開発し、電流の測定法およびその解析法に挑戦した。ガラス被覆ナノ電極の作製に成功し、繰り返し使用が可能となり、原子像を測定可能な走査型トンネル顕微鏡にも利用できることを示した。ナノ電極は、ナノメートルの大きさが溶液中に露出するよう、電極を高分子膜で被覆したものである。走査型電気化学顕微鏡(SECM)では、測定基盤と端子との間に流れるファラデニ電流を測定する。この研究では、2つの特徴を活かせるナノ電極作製技術を開発し、電流の測定法およびその解析法を確立する。具体的には、ボルタンメトリとして用いられてきたナノ電極を、SECM用電極として用いる。この種の電極の量を作るために、従来の方法を幾分改良する。作製過程の主たる手順は、(i)タングステン線を30μmの白金線に溶着とガラス管に封入、(ii)白金先端部の電気化学的エッチング、(iii)エッチングした白金先端部をポリアクリル酸中で電気化学的重合、(iv)電気炉で加熱・徐冷、(V)過程(iii)と(iV)の繰り返しである。(i)と(ii)の後に先端部をガラスに封入、(Vi)先端の顕微鏡下での研磨、(Vii)電気化学的測定することに表面の削りだし。電極の露出部が1μm以下になると顕微鏡での観察はできない。電極の存在と大きさは電気化学測定によって求める。1mMのフェロセン溶液中における拡散律速電流を測定することにより、1=4FcDaから電極半径aを求める(Dはフェロセンの拡散係数)。微小電極で得られた定常電流電位曲線に半波電位と電極半径の対数から、電極反応速度パラメータ(移動係数および反応速度定数)の平均値および補正した電極半径を求める。拡散電流によって測定した電極半径は、電極が小さくなるにつれて電極反応する実表面半径より大きく測定されることを見出している。SECMを大まかに設置する。ナノ電極の露出部がどの辺りにあるのか、見当をつけるためである。高分子を被覆した後、過熱により収縮させるので、どの部分が露出しているのかわからない。そこで、SECMの測定台に大きさと幾何学がわかっているマイクロメートル電極を置く。作製したナノ電極をSECM用電極として、鉛直方向に対してさまざまな角度で設置した。本年度におけるナノ電極の作製は、ナノメートルの大きさが溶液中に露出するよう、電極をガラス膜で被覆した。作製過程の主たる手順は、(i)タングステン線を30μmの白金線に溶着とガラス管に封入、(ii)白金先端部の電気化学的エッチング、(iii)エッチングした白金先端部をポリアクリル酸中で電気化学的重合、(iv)電気炉で加熱・徐冷、(v)過程(iii)と(iv)の繰り返しである。(i)と(ii)の後に先端部をガラスに封入、(vi)先端の顕微鏡下での研磨、(vii)電気化学的モニター中で表面の削りだし。特に、(vi)を積極的に開拓する基礎的情報を得た。交流インピーダンスを用いて、ガラス膜の厚さを測定し、ナノ電極の露出程度を探る方法を開拓した。電極の存在と大きさは電気化学測定によって求めた。1mMのフェロセン溶液中における拡散律速電流を測定することにより、I=4FcDaから電極半径aを求めた。その原理として、拡散の遅れに関する理論的および実験的検証を行った。ナノ電極は、ナノメートルの大きさが溶液中に露出するよう、電極を子膜で被覆したものである。この研究では、2つの特徴を活かす電極作製技術を開発し、電流の測定法およびその解析法を確立する。[A]ス被覆ナノ電極の作製への挑戦:(i)タングステン線を30μmの白金線に溶着とガラス管に封入、(ii)白金先端部の電気化学的エッチング、(iii)先端部をガラスに封入、(vi)静電容量を測定しながら顕微鏡下での研磨、(vii)電気化学的測定するごとに表面の削り出し。[B]高分子被覆ナノ電極の性能評価:電極の露出部が1μm以下になると顕微鏡での観察はできない。

電極の存在と大きさは電気化学測定によって求める。1mMのフェロセン溶液中における拡散律速電流を測定することにより、I=4FcDaから電極半径aを求めた(Dはフェロセンの拡散係数)。[C]ガラス被覆ナノ電極の電極反応速度測定:微小電極で得られた定常電流電位曲線に半波電位と電極半径の対数から、電極反応速度パラメータ(移動係数および反応速度定数)の平均値および補正した電極半径を求めた。拡散電流によって測定した電極半径は、電極が小さくなるにつれて電極反応する実表面半径より大きく測定されることを見出している。それゆえ、2種類の電極半径を測定した。[D]グラファイト上に吸着した鉄ポルフィリンのSTM像を測定し、同時にその電気化学的応答を求めた。それらを2次元相互作用の考え方を用いて解析が進みつつある。
AICT を活用した教育支援のアクセシブルデザイン研究

本研究では、「音声認識技術」、「自動音訳技術」、「自動点訳技術」等のアクセシビリティ支援技術(AICT)を活用した教育支援の実用的なアクセシブルデザイン(AD)を開発・提案することを目的として、(1)リスピーク方式による要約口述筆記法の開発(2)音声字幕付きWEB配信教材の評価(3)自動音訳・自動点訳に最適化された教材ADガイドラインの作成を行うとともに、大学で行われる実際の授業や支援に導入することで課題を整理した。本研究では、大学における教育のアクセシビリティの担保に必要となるICT(AICT)を活用した教育支援方法の確立とともに、ICTを活用した情報支援・教育支援の実効的・実用的なアクセシブルデザイン(AD)を提案することを目的とする。大学で学ぶ学生は多様化しており、既存の教材や教授法では、受講に困難を伴なう学生の存在が多く知られるようになってきている。本研究では、これからの情報支援・教育支援のADに不可欠なICTとして「音声認識技術」、「自動音訳技術」、「自動点訳技術」の利用を前提とし、これらの技術を活用した実用的な教育支援方法を開発・提案することを目的として、(1)リスピーク方式による要約口述筆記法の開発(2)音声字幕付きWEB配信教材の評価(3)自動音訳・自動点訳に最適化された教材ADガイドラインの作成を行うとともに、大学で行われる実際の授業や支援に導入することで課題を整理し、ICTを活用した情報支援・教育支援の実効的・実用的なアクセシブルデザイン(AD)を検討した。(1)口述要約筆記法の開発では、要約率と認識率および意味認識率の相関を調べるとともに、実際の授業に導入する場合の課題を整理し、他の通訳方法との比較を行うことで、同情報支援・教育支援方法の特性を明らかにし、課題を整理することができた。(2)音声字幕付きWEB教材配信では、システムの堅牢性に関わる課題を整理することができ、次期システムへの提案をすることができた。(3)自動音訳・自動点訳の最適化に関わる成果として、テキストを作成することができた。以上、(1)(2)(3)の成果により、本研究では、クラウド型AICT支援システムの構築を提案しているが、システム構築には今後の事例研究が必要である。本研究では、これからの情報支援・教育支援のADに不可欠なICTとして「音声認識技術」、「自動音訳技術」、「自動点訳技術」の利用を前提とし、これらの技術を活用した実用的な教育支援方法を開発・提案するとともに、大学で行われる実際の授業や支援に導入し、実践研究・事例研究を行い、ICTを活用した情報支援・教育支援の実効的・実用的なアクセシブルデザイン(AD)理論を構築することをめざしている。平成23年度は、(1)「リスピーク方式による要約口述筆記」および「支援システム」の開発(2)自動音訳および自動点訳を前提とした教授法・教材特性の分析(3)リスピーク通訳を前提とした教授法・教材特性の分析(4)音声字幕教材のWEB配信におけるユーザビリティ・アクセシビリティの分析を行った。本研究では、AICTを活用した教育支援方法の開発を、(1)「即自的フェーズ」:リアルタイム通訳(2)「短期的フェーズ」:Web配信(3)「長期的フェーズ」:アーカイブ、の3つのフェーズに分類して進める。負担対教育効果の最適化を図るためには、変換効率の最適化を図る必要がある。本研究では、研究期間内にリスピーク方式による要約口述筆記法および自動音訳・点訳に最適化した教授法ADガイドラインを開発し、実際の授業への導入を行い、実証研究・事例研究に基づく負担対教育効果の分析を行い、AICTの利活用と科目特性・教材特性とをセルフコンシステントに解析するAICTを活用した教育支援方法のAD理論の構築を行うことを目指している。平成23年度は、予定どおり(1)「リスピーク方式による要約口述筆記」および「支援システム」の開発(2)自動音訳および自動点訳を前提とした教授法・教材特性の分析(3)リスピーク通訳を前提とした教授法・教材特性の分析(4)音声字幕教材のWEB配信におけるユーザビリティ・アクセシビリティの分析を行い課題を整理することができた。(1)(2)(3)はいずれも本研究の最終目標においては、不十分な点と改良の余地を残すが、このことも当初予定どおりであり、「(2)おおむね順調に進展している」と評価した。平成23年度に開発したシステムに、23年度に明らかになった課題を踏まえ改良を加え、データの蓄積を行うとともに、事例研究から科目特性・利用者特性などの傾向と課題を見出し、統計的手法を用いた分析を行う。

データ収集においては、適宜アンケート調査、インタービュー調査を行う。ここでは「要約口述筆記法における意味認識率特性」「要約口述筆記法の情報支援としての特性および優位性」「音声字幕付き教材の教育効果、科目特性、利用者特性」「AICT利活用とした教授法・教材作成のAD(アクセシブルデザイン)のガイドライン」である。これらの成果を踏まえて、「AICT利活用を前提とした教育支援方法のAD理論」を提案することを目指す。ネットワーク支援システムや人的サポートシステムの整備の遅れなどにより、予定通り計画が進まない場合は、課題分析およびデータベース構築に比重を置くが、学生協力者の確保は比較的容易であり、当初予定と同等の研究成果をあげることは可能である。平成23年度は、基盤整備に比重を置いたため、モニター謝金として予定していたもの、および旅費を若干残し、次年度に使用することとした。モニター謝金および旅費は最終年度(平成24年度)の方がより効果的に活用できるものと考えられる。平成24年度は、AICTシステム関連サプライおよびソフトウェア購入費として、消耗品費を計上しており、謝金は、モニター謝金として計上している。旅費は、打ち合わせ・調査旅費として活用する予定である。