hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人工透析患者の睡眠の質改善のための包括的研究およびプログラム開発

本研究全体では、人工透析患者のストレス症状の1つである「睡眠の質の低下」の改善あるいは予防について、心理学的な研究を行うことを目的としている。具体的には3つの研究を行う計画である。研究代表者の出産・育児休業に伴い、研究費の使用は中止しているが、研究再開後すぐに研究に着手できるよう、下記2点の準備を行った。1)研究中断前に収集した先行研究を整理した。2)研究再開後に研究協力を依頼する施設・研究者と連絡を取り、可能な範囲でデータ収集を行い、研究が再開できる状況を整えた。研究代表者の出産・育児休業に伴い、研究費の使用は中断しているが、研究再開後の準備を行うことができた。したがって再開後は当初の計画通り進めることが可能であるとの見通しが立ったためこの評価とした。1)透析患者の精神的健康改善に貢献しうる非薬物療法について、文献展望を行い、論文を作成する。2)透析患者の睡眠の質改善に役立つ非薬物療法に関する介入研究を行い、論文を作成する。研究1ー1として、心理学・内科学・精神医学の領域における先行研究の展望を行い、透析患者の睡眠の質に関連するバイオ・サイコ・ソーシャルな要因を整理する。明らかになった要因を用いて、研究1ー2では、人工透析患者100名を対象とした調査研究を行い、多変量解析を実施する。研究2として、透析患者3名を対象とした個別事例で、睡眠の質改善を目的とした介入を行う。また、研究3として、研究1および2で明らかになった要因や実施上の留意点を考慮した睡眠の質改善をターゲットとしたプログラムを開発し、透析患者10名を対象とした介入を行う。このうち本年度は研究1ー1の実施と、研究1・2・3を実施するための準備を行った。研究1ー1として、人工透析患者の睡眠の質、および睡眠の質に影響を与える抑うつ状態に関連する先行研究の展望を行った。国内において心理学領域の研究は少ないこと、内科・精神科領域においても系統的な研究は不十分である現状が明らかになった。研究1・2・3を実施する準備として、1)共同研究者と定期的な会合を行った、2)研究実施予定施設の状況を把握した、3)研究実施に際し協力を仰ぐ職種(主に看護職)が患者へ介入を行う際に必要と思われるスキルの整理を行った。全体的に、当初の予定通り順調に進展している。本研究全体では,人工透析患者のストレス症状の1つである「睡眠の質の低下」の改善あるいは予防について,心理学的な研究を行うことを目的としている。平成28年度は,平成27年度に実施した研究1ー1(先行研究の展望)を報告し,研究1ー2(透析患者を対象とした調査研究)を実施する予定であったが,研究代表者の出産に伴い,研究を中断することとなった。研究代表者の出産に伴い,研究実施が中断となっているため。2)研究再開後に研究協力を依頼する施設・研究者と連絡を取り、研究が再開できる状況を整えた。先行研究の展望について、学術雑誌への投稿等公刊を行う。複数の医療機関に協力を仰ぐため、調査・介入を行うための事前準備を入念に行う必要があると考えている。研究代表者の育児休業中は,新規の研究実施を中断する予定である。その間に,研究1-1(先行研究の展望)について論文を作成し,研究1-2,研究2,研究3について,可能な範囲で実施の準備を行う。研究代表者の育児休業中は、新規の研究実施を中断する予定である。研究再開後、順次研究を進める。

なお、研究1-1(先行研究の展望)を実施し、透析患者の不眠を対象とした非薬物療法についてエビデンスが得られている方法が明らかになったため、これらの方法を中心として、研究2および3の介入手法を構成する予定である。1)透析患者の精神的健康改善に貢献しうる非薬物療法について、文献展望を行い、論文を作成する。2)透析患者の睡眠の質改善に役立つ非薬物療法に関する介入研究を行い、論文を作成する。研究2および3の実施にあたり、謝金等の使用額が大きくなることが想定されるため、本年度は可能な限り打合せをメール上で行う等工夫し、研究2および3実施のため予算を確保するよう心がけたため。平成28年4月より,研究を中断しているため。平成28年4月より、研究費の使用を中断しているため。研究再開後に使用する予定である。育児休業のため研究費使用を中断していたため。研究計画・使用計画自体に変更はない。配分された予算の多くを介入研究に使用出来るようにと計画している。
母語の違いは日本語特殊モーラの知覚にどのような影響を与えるか―誤りに着目して―

本研究では,日本語学習者の特殊モーラ、特に促音の知覚の誤りの傾向を分析し、第二言語としての日本語のリズム習得の普遍性を検証した。調査は,インドネシア語を母語とする学習者および台湾在住で中国語を母語とする学習者を対象に実施した。調査の結果、母語の違いにかかわらず、促音のほうが長音よりも知覚が難しく、促音を含む重音節の位置とアクセント核の位置の関係が知覚成績に影響していた。また、促音知覚における誤りの特徴を分析したところ、母語の違いにかかわらず、促音を含む重音節があることは知覚できているが、その位置を誤る傾向を示している学習者が多かった。一方で「促音なし」という判断をする学習者は少なかった。(1)近年の第二言語音声習得研究にかかわる研究動向概観のための研究資料を収集した。(2)実験プログラムを構成し、予備調査を行った。また、実験プログラムは当初計画していた内容に新たに一つ実験を加え、将来的により強固な研究結果を導くための準備が整うように検討した。(3)インドネシアの大学において調査を実施した。以上の結果、日本語学習者の特殊モーラ知覚に関して興味深いデータを得ることができ、また今後の研究全体の目的を達成するための準備を整えることができた。本研究は、日本語の特殊モーラを学習者がどのように知覚しているのかについて検証を行うものである。平成26年度(本年度)は、平成25年度の実験結果の分析を中心に行った。その結果、音声環境の違いによって、特殊モーラの知覚成績に違いがあることが明らかになった(この研究成果は、平成27年度に学会発表をする予定である)。ただし、実験協力者が、予定していたレベルよりも高いレベルの学習者であったため、どのように誤るのかについては、明確な結果を得ることは難しかった。そのため、研究計画を一部変更し、再度インドネシアで調査を実施した。調査協力機関は、前回の調査と同じであった。分析はこれから行う。最終年度はこれまでの研究成果の一部をまとめて発表することに加え、残っていた声調言語を母語とする日本語学習者によるデータの収集を実施した。具体的には、以下の通りである。(1)昨年度収集したデータの分析を行い、2015年6月及び2016年2月末に口頭発表を行い、フロアから有益なコメントを頂くことができた。(2)新たに行った実験では、これまでのデータとは属性の異なる学習者のデータを得ることができた。そのデータの分析を行った結果、これまでの知見とは異なる結果を得ることができ、学習者の母語の影響と音韻習得に関する新たな可能性が示唆された。平成26年度に2か所で調査したいと考えていたが、より深くインドネシア語話者の結果を検証するため、研究計画を一部修正し、再度調査を行った。その結果、もう一か所に行けなかったため、やや遅れていると判断した。日本語教育平成26年度に得られたデータで、インドネシア語話者については完了した。平成27年度は最後の調査を行い、データをまとめ上げたい。より明確な研究成果を得るために、調査内容の再検討を実施し、当初の予定よりも実験計画を一つ増やした。そのため、実際に調査を行った数が計画より減ってしまった。そのため、予定よりも遅れていると判断した。研究計画の変更によって、行き先およびその調査回数に変更が生じたためである。今後は、計画にあった残り2言語が母語の学習者に対する調査を実施し、結果をまとめていく。ただし、予定よりも遅れていることを考慮し、スケジュールや対象者の調整を行うつもりである。平成27年度は、再度海外調査を実施することに加え、国内外での学会発表を行う予定であり、その費用として使用する予定である。計画では2か国に調査に行く予定であったが、1か国のみであったため、調査費用を次年度に繰り越すことにした。最終年度であるため、8月、12月、3月で調査を実施したいと考えている。
正常脂肪細胞の3次元立体大量培養法の開発-自己脂肪細胞大量移植に関する基礎的研究-

乳癌手術症例の新鮮切除標本より、18G針を用いた脂肪吸引法にて皮下脂肪組織を採取した。採取組織片を生理食塩水にて洗浄後、10%FBS RPMI中でceiling法にて培養した。培養後数日で繊維芽細胞様細胞の湧出がみられ、約2週間後の観察では組織片は脂肪融解により白色に変化し、周囲に繊維芽細胞様細胞が散在しているのみであった。脂肪組織片をコラゲナーゼで処理し、脂肪細胞を採取して同様に培養を試みた。数日でほとんどの細胞は培養フラスコに付着し、繊維芽細胞様細胞の中に脂肪滴が存在するようになった。しかし、徐々に繊維芽細胞様細胞の数が増加し、2週後にはほとんど繊維芽細胞化した。細胞培養用ゼラチンとコラゲナーゼ処理脂肪細胞を混合し、ゼラチン包埋下に培養を試みたがやはり繊維芽細胞化が認められ脂肪融解は阻止できなかった。ゼラチン法はceiling法に比べて細胞の付着操作が不要であることから培養が容易であることがわかったが、立体培養による細胞周囲環境の適正化は培養期間の延長に現在のところ寄与していない。これまでのところインシュリン、人血清などの成長因子による期間延長効果はまだ得られていない。培養条件によっては繊維芽細胞様細胞から再び単脂肪球様細胞に再分化するとの報告もあり現在さらに検討を加えている。
物質循環と生物多様性の共役的発展を駆動する生物種間相互作用の進化的変化

「海洋の鉛直混合過程が細菌群集の時空間動態と炭素循環に与える影響を予測するための数理モデルの構築」海洋においては海洋の混合などの物理過程と生物生産・分解などの生物過程とが複雑に絡み合って生態系が維持されている。これまでの研究で、物理過程が有機物の生産過程およびそれを担う生物群集に与える影響については十分に理解が進んできた一方で、物理過程が有機物の分解過程およびそれを担う生物群集に与える影響については十分な理解が進んでこなかった。そこで、海洋の表層と深層からなる2層モデルを構築し、水の鉛直混合が細菌群集の動態と炭素の鉛直輸送に与える影響を調べた。その結果、第一に、表層から深層へと粒子サイズの大きな有機物(懸濁態有機物)が沈降することよって、表層と深層で異なる細菌群集構造が実現することがわかった。特に懸濁態有機物を効果的に分解する細菌グループは深層で卓越するというこれまでの実証研究を支持する予測が得られた。第二に、海水の鉛直混合は、この空間的に不均一な群集構造を変化させる要因であることがわかった。すなわち、鉛直混合によって、懸濁態有機物を分解するグループが海洋表層でも卓越しやすくなることがわかった。これにより、一時生産の季節変動によって懸濁態有機物の供給量に時間的変化が見られる環境では、鉛直混合によって深層から細菌が表層に供給され、それが群集組成の変化を促進して、海洋表層での有機物の無機化効率を上げることがわかった。この研究は昨年度に引き続き米国・プリンストン大学の数理生物学グループとの共同研究として遂行され、その成果は国際誌に投稿中である。細菌群集の組成の時空間変化が炭素循環過程に及ぼす影響を予測するための数理モデルの構築海洋においては、二酸化炭素は植物プランクトンによって有機物に変換され、その一部は、海洋深層に運ばれている(生物ポンプ)。この生物ポンプの働きの強弱は、大気中の二酸化炭素の海洋への固定能を決めるが、この強弱には、有機物を分解する細菌群集の働きが大きな影響を及ぼしていることが以前から指摘されていた。最近、この細菌群集内の種組成を検出する技術が発達し、構成種の多様性が明らかになるとともに、群集組成が時間的も空間的も不均一であることが分かってきた。しかし、従来から注目されていた細菌群集の機能と、これらの多様性、組成の時空間的不均一性がどのように関連するのかについては、仮説すら提出されていなかった。そこで、「細菌群集組成の時空間的不均一性が、細菌群集の環境適応能力を促進する」という仮説を提唱し、その妥当性を数理モデルにより検討した。その結果、細菌群集を構成する種数が多く、また、周囲の環境からの細菌の移入が十分ある条件において、環境変化が生じたときの群集組成の遷移速度が速く、うまく環境適応できることが分かった。具体的には、植物プランクトンによる一次生産が増加したとき、細菌群集全体での無機化効率が増加するという環境適応により、有機物の海洋深層への輸送量はそれほど増加しないことが予測され、この予測は、これまでの大規模野外実験の結果をうまく説明できた。生物群集の進化的変化に注目するという研究課題に沿って以下の理論的研究を遂行した。「微生物群集内の複雑な相互作用が炭素の無機化過程に及ぼす影響を予測するための数理モデルの構築」海洋においては、多様な有機物が食物連鎖の中で生産された後、細菌群集によって無機化されることによって炭素循環が完結する。従来、多様な有機物が無機化される過程において、細菌・ウイルス・小型動物プランクトン間の複雑な相互作用が持つ影響については十分検討されてこなかった。そこで本研究では、ウイルスの複雑な生活史およびウイルスと動物プランクトンとの間接的な相互作用を考慮した数理モデルを構築し、その挙動を解析した。その結果、これらの要因が多様な有機物がバランスよく無機化されることに貢献している可能性を理論的に示すことができた。その結果、特に一次生産の季節変動が大きいときには、鉛直混合によって深層から細菌が表層に供給され、それが群集組成の変化を促進して、海洋表層での有機物の無機化効率を上げることがわかった。この研究は米国・プリンストン大学の数理生態学グループとの共同研究である。

そこで、海洋の表層と深層からなる2層モデルを構築し、水の鉛直混合が細菌群集の動態と炭素の鉛直輸送に与える影響を調べた。その結果、第一に、表層から深層へと粒子サイズの大きな有機物(懸濁態有機物)が沈降することよって、表層と深層で異なる細菌群集構造が実現することがわかった。特に懸濁態有機物を効果的に分解する細菌グループは深層で卓越するというこれまでの実証研究を支持する予測が得られた。第二に、海水の鉛直混合は、この空間的に不均一な群集構造を変化させる要因であることがわかった。すなわち、鉛直混合によって、懸濁態有機物を分解するグループが海洋表層でも卓越しやすくなることがわかった。これにより、一時生産の季節変動によって懸濁態有機物の供給量に時間的変化が見られる環境では、鉛直混合によって深層から細菌が表層に供給され、それが群集組成の変化を促進して、海洋表層での有機物の無機化効率を上げることがわかった。この研究は昨年度に引き続き米国・プリンストン大学の数理生物学グループとの共同研究として遂行され、その成果は国際誌に投稿中である。
動的ポリシールーティングを用いたユーザトラフィックの詳細かつ容易な制御

本研究課題では、「経路フィルタリング情報」の広告機能により広告された経路フィルタリング情報をどう解釈し自ノードのポリシールーティング設定に反映させるかについて検討し、実装を行った。実験ネットワーク上で流入フィルタリング条件設定を随時変更し、送信元アドレス依存の経路制御情報の広告に従ってユーザトラフィックの輸送経路が変更されることを確認した。本研究の成果を用いてIPv6による安定的なインターネット接続環境を提供することで、IPv6導入の促進を図ることができるものと考える。【具体的内容】平成21年度には実験ネットワークを仮想化技術による仮想ホスト及び仮想ネットワークを用いて構築した。構築されたネットワーク内の全ルータに、先行研究課題「IPv6におけるアドレスフィルタリング情報の広告アーキテクチャ」による「経路フィルタリング情報」の広告機能を導入した。広告機能により公告された経路フィルタリング情報をどう解釈し自ノードのポリシールーティング設定に反映させるかについて検討し、実装を行った。【意義】本研究は、アプリケーションサービスごとのアドレス割り当てを促進させ、ネットワークユーザが多種多様なサービスを受けやすくする基盤作りをしようとするものである。また、グローバルIPアドレスを配布しているもののインターネットへの到達性のないIPv6網の中で提供されるサービスと、インターネット接続サービスとの混在も容易になるものと期待される。【重要性】インターネット上での住所を意味するIPv4アドレスの枯渇問題が間近に迫り、次世代インターネットプロトコルIPv6を使用する局面は急速に増えるものと考えられる。IPv6では1ホストが複数のIPアドレスを持つことができるようになったこともあり、インターネット接続の頑健性向上などの理由で複数のIPアドレスを付与する運用形態も考えられる。一方でセキュリティ上の問題から、ISP(インターネット接続事業者)は、顧客側から来るトラフィックに対して自組織が顧客に対して配布したアドレス以外のアドレスを送信元とすることはないという仮定を置き、その仮定に反するトラフィックを捨てるような運用をすることが多い。この結果、到達すべき相手にトラフィックを送付できない問題が起こる可能性が高まっている。本研究はこのような問題を回避し、IPv6による安定的なインターネット接続環境を提供することで、IPv4からIPv6への移行促進をするものである。【具体的内容】平成22年度には、平成21年度に構築した実験ネットワーク上で流入フィルタリング条件設定を随時変更し、これに伴う経路制御情報の広告状況及び輸送経路の変更状況を調査した。送信元アドレス依存の経路制御情報の広告に従って、ユーザトラフィックの輸送経路が変更されることを確認した。【重要性】インターネット上での住所を意味するIPv4アドレスのIANA在庫が枯渇し、次世代インターネットプロトコルIPv6を使用する局面は急速に増えるものと考えられる。【具体的内容】平成23年度には、これまでPCルータ(OS:Linux、経路制御ソフト:Quagga)上でのみの実現にとどまっていた広告解釈プログラムの実装を商用ルータであるCisco IOS上においても実現した。また、従来のPCルータ上での実装と今回のCisco IOS上での実装を混在させた環境においても広告機構は問題なく動作し、相互運用性について確認が出来た。商用サービスを支える経路制御インフラとしてCisco社製ルータが一般的に用いられており、この機材の上で動作する実装を実現できたことは本提案の実用的な意味での実現可能性を飛躍的に向上させたものと考えられる。【重要性】IPv6では1ホストが複数のIPアドレスを持つことができるようになったこともあり、インターネット接続の頑健性向上などの理由で複数のIPアドレスを付与する運用形態も考えられる。
長期間の運動トレーニングが器官組織レベルの身体組成と基礎代謝量に及ぼす影響

現段階でも運動トレーニングによる骨格筋量や内臓臓器重量の変化に関する報告は限られている。また、運動トレーニングによる基礎代謝量の変化に関するメカニズムについては、完全には解明されていない。分析が進んでいる大学相撲選手18名の縦断的なデータによると、運動トレーニングに伴い、DXA法で測定したLean soft tissue mass(体重から骨塩量と脂肪量を差し引いた重量で、四肢では骨格筋量を反映する)は、ー10kgから+5kgまで幅広い変化を示した。今後は、運動トレーニングに伴う骨格筋量・肝臓や腎臓重量・基礎代謝量の変化の関係性について検討を進めていく予定である。先行研究を丁寧にreviewすると、現段階でも運動トレーニングによって全身の骨格筋量がどの程度増加するのか、内臓臓器重量がトレーニングによって変化するのか、また運動トレーニングによって基礎代謝量は本当に増加するのかといった疑問は完全には解明されていない。そこで本研究では、ヒューマンカロリーメーターやMR装置を駆使し、今までの研究で浮き彫りになっている問題点((1)トレーニング期間が短く、骨格筋量の変化が少なかったこと、(2)内臓臓器重量の変化が観察される程、大きな除脂肪量の変化が認められなかったこと、(3)脂肪量が減少したことにより基礎代謝量の変化に対する解釈が難しくなったこと、(4)基礎代謝量に関連する血液中のホルモン等の検査を実施しなかったこと等)を踏まえ、上記テーマについて網羅的に検討することを目的とする。平成24年度は、倫理委員会の研究に対する承認後、日常的に運動トレーニングに励み、体重制限がなく、研究期間4年間に除脂肪量が10kg以上増加することが期待できるスポーツとして「相撲」に着目し、大学相撲部員12名の測定を実施した。この測定値を初期値とし、体重変動を観察しながら1年後2年後と縦断的な測定を進める予定である。本研究は、研究成果の軸となる骨格筋量や臓器重量を算出するMR画像分析に多大な時間が掛かるため、平成24年度において論文を執筆できてないが、丁寧に分析を進めることで確実に有意義なデータが揃うと考えられる。尚、本研究テーマに付加的な測定として、身体組成と基礎代謝量の関係について未知な部分が多い高い有酸素能力を有する若年齢男性陸上競技者6名についても同様の測定を実施した。これまでの研究の流れを踏まえると、運動トレーニングで基礎代謝量を高める手段の一つに、器官組織のエネルギー代謝率(kcal/kg/day)を上昇させる方法が思い浮かぶ。実際、除脂肪量の増減がほとんど起こらない持久性トレーニングを実施したこれまでの先行研究によると、器官組織のエネルギー代謝率が上昇する可能性についても報告がされてきた。しかし、最近の研究によると、このエネルギー代謝率の上昇は一過性のものであり、トレーニング後24時間以内に消失してしまうことが指摘されている。このことから、運動トレーニングによってエネルギー代謝率は変化しないのか否か再確認する必要がある。平成25年度は、以上のような視点を中心に研究を進めている高い有酸素能力を有する若年齢男性陸上競技者22名のMRIで測定した骨格筋量、及び、ヒューマンカロリーメーターで測定した睡眠時エネルギー代謝量のデータが出揃った。また、当該年度では、研究期間4年間にトレーニングによって除脂肪量が10kg以上増加することが期待できる大学相撲部員8名の新規測定を実施した。測定したメンバーのうち6名の骨格筋量及び睡眠時エネルギー代謝量の分析も終了している。この測定値を初期値とし、平成24年度同様に体重変動を観察しながら1年後2年後と縦断的な測定を進める予定である。平成26年度では、MR画像解析に多大な時間が掛かるものの、研究成果の軸となる脳及び臓器重量の分析を地道かつ丁寧に進め、データ解析、論文作成に移行する予定である。有酸素能力で分類し比較・検討した先行研究をreviewすると、最大酸素摂取量が基礎代謝量と関係するか否かについて、未だ明らかとなっていないことが分かる。このことから、本年度は持久性トレーニングを継続している若年者を対象に、器官・組織のエネルギー代謝率(kcal/kg/day)が有酸素能力によって左右されるのかを再確認した(本年度に分析時間が掛かる骨格筋・脳・臓器重量といったMRI画像と、ヒューマンカロリーメータによる睡眠時エネルギー代謝量のデータ出揃った。)。その結果、現段階の分析では、高い有酸素能力を有する若年齢男性陸上競技者においても、器官・組織のエネルギー代謝率は一般成人と同様な値を示すことが示唆された。以上の結果から、基礎代謝量を運動トレーニングで高めるためには、器官・組織の重量を増加させる必要があると推察された。また、当該年度では、昨年度と同様に研究期間4年間に運動トレーニングによって除脂肪量が10kg以上増加することが期待できる大学相撲部員の新規測定、および、約1年間の運動トレーニング後の縦断的な測定を実施した。加えて、本研究に付随して、成長における器官・組織重量と基礎代謝量の関係性を検討し、成長期における器官・組織のエネルギー代謝率は、先行研究と同様に一般成人よりも高い値を示すことが示唆された。平成27年度では、多大な時間が掛かるMR画像分析・呼気ガス分析を進めるとともに、骨格筋量及び脳・内臓臓器重量といったデータが出揃った部分から研究成果(学会発表・論文投稿)発表に移行する予定である。理論的な視点から考えると、運動トレーニングで基礎代謝量を高める手段の一つに、器官・組織のエネルギー代謝率(kcal/kg/day)を上昇させる方法がある。除脂肪量の増減がほとんど起こらない持久性トレーニングを実施したこれまでの先行研究によると、実際、器官・組織のエネルギー代謝率が上昇する可能性についても報告されてきた。

しかし、最近の研究によると、このエネルギー代謝率の上昇は一過性のものであり、トレーニング48時間後には消失してしまう現象であることが指摘されている。このことから、昨年度に引き続き、持久性トレーニングを継続している若年者を対象に、器官・組織のエネルギー代謝率(kcal/kg/day)が有酸素能力によって左右されるのかを再確認した。その結果、最大酸素摂取量60ml/min/kg前後の有酸素能力を持つ若年者では、器官・組織のエネルギー代謝率は恒常的に増加しないことが示唆された(この研究内容は本年度Nutrientsにアクセプト済み)。また、運動トレーニングによって除脂肪量が10kg以上増加することが期待できる大学相撲部員を対象に測定・分析を継続的に実施し、これまで21名の横断的データ、そして11名の縦断的なデータを蓄積した。加えて、本研究に付随して、器官・組織レベルで身体組成を評価するために、超音波法による全身および部位別の骨格筋量推定式を作成した(この研究内容は本年度British Journal of Nutritionにアクセプト済み)。2年前に測定を実施した対象者の運動トレーニング後における再測定を実施でき、これまでで11名の縦断的なデータを取得した。また、持久性トレーニングを継続している若年者を対象に、器官・組織のエネルギー代謝率(kcal/kg/day)が有酸素能力によって恒常的に増加するのかを確認した論文がNutrientsにアクセプトされた。これまでの研究によって、最大酸素摂取量60ml/min/kg前後の有酸素能力を持つ若年者では、器官・組織のエネルギー代謝率は恒常的に増加しないことが示唆された(この研究内容は平成27年度にNutrientsにアクセプト済み)。また、我々の先行研究において、「スポーツ選手は除脂肪量の蓄積にともなって、肝臓・腎臓重量も比例的に増加している可能性があること」や「スポーツ選手の大きな基礎代謝量には骨格筋(13kcal/kg/day)だけでなく、高い安静時のエネルギー代謝率を示す肝臓(200kcal/kg/day)および腎臓重量(440kcal/kg/day)が影響している可能性があること」が示唆されている。これら研究結果を踏まえると、運動トレーニングに伴い基礎代謝量が変化した場合には、器官・組織のエネルギー代謝率(kcal/kg/day)ではなく、重量(kg)が大きく関連していることが推察される。この仮説を検証するため、当該年度においても、運動トレーニングによって身体組成が大きく変化する大学相撲部員を対象に測定・分析を実施した。縦断的データを7名追加し、これまで21名の横断的データ、そして18名の縦断的なデータ(身体計測値、血液検査値、DXA・MRIによる身体組成データ、睡眠時エネルギー代謝量)を得た。
数学の対話的本性に基づく算数・数学の学習理論の開発研究

本研究の目的は,数学の対話的本性に根ざした社会的構成主義の哲学に基づき,数学学習の理論を新たに開発することである。本研究では,数学の対話的本性の重要な側面として,数学的ディスコースと記号論的視点に注目し,理論的・実証的研究を進めることとする。本研究の主要な研究成果は,1既存の学習理論の捉え直し,2統合的な理論枠組みの構築,3構築した理論枠組みの実証的研究,4理論のネットワーク化への貢献,という4点に要約できる。初年次にあたる平成26年度は,「数学の対話的本性に基づく数学学習理論」の重要な視点の一つである「記号論的視点」に注目し,A. Sfardや数学的ディスコース論やN. Presmegの記号論的連鎖に関する文献研究を進めた。また,そうした理論的考察に基づいて,数学的ディスコースの進展を捉える分析的枠組みを設定し,その枠組みを用いて,無理数の学習指導過程にみられる数学的ディスコースの進展の特徴づけを行った。こうした理論的・実証的検討の成果は,日本数学教育学会誌『数学教育学論究』(秋期特集号)に掲載されている。また,平成26年9月には,英国エクセター大学の藤田氏と研究ミーティングを行い,数学教育における記号論的視点やディスコース論に関する国際的な研究動向について情報交換を行った。その中で,今後の文献研究や実証研究の課題を明確にすることができた。本研究の目的は,数学の対話的本性に根ざした社会的構成主義の哲学に基づき,算数・数学の学習理論を新たに開発することである。平成27年度前期は,前年度(平成26年度)に進めた研究成果をうけて,「数学の対話的本性に基づく数学学習理論」の重要な側面であるディスコースと記号論的視点に注目し,分析的枠組みの精緻化を行った。特に,数学教育学におけるディスコース論の最新の研究成果を取り入れて,ディスコースと記号論的視点の双方から,これまで行ってきた理論的・実証的研究を発展させた。その成果を論文(英文)としてまとめ,数学教育学の国際ジャーナルに投稿中である。平成27年度の研究活動は,学習理論に基づく分析的枠組みの精緻化を行うことができ,その成果を国際ジャーナルに投稿したり国際学会で発表したりしたことから,おおむね順調に進展していると判断される。本研究の目的は,数学の対話的本生に根ざした社会的構成主義の哲学に基づき,数学学習の理論を新たに開発することである。これまで本研究では,数学の対話的本性の重要な側面として,数学的ディスコースと記号論的視点に注目して理論的,実証的な研究を進めてきた。平成28年度は,過去2ヵ年の研究成果に根ざしながら研究活動の国際化を推進した。平成28年度の研究実績は,次の2点に要約できる。一つは,これまでの研究成果を英語論文としてまとめ,数学教育学の国際ジャーナルに投稿し,査読を経て,採択されたことである(現在はonline first articleとして公開中)。もう一つは,本科研のテーマを更に発展させるため,アーギュメンテーションという新たな視点から研究を展開したことである。1点目について,国際ジャーナル(International Journal of Science and Mathematics Education)に掲載された論文では,数学の対話的本性の重要な側面であるディスコースと記号論の視点を組み合わせて,数学学習を捉える理論的枠組みを構築し,その妥当性の検討を行った。2点目について,数学の授業中のアーギュメンテーションに注目して本研究の成果を更に発展させるため,2017年3月にドイツ・ブレーメン大学において当該分野を専門とする海外の研究者と研究セミナーを行い,今後の研究課題を明確にすることができた。現在までに「数学の対話的本性に基づく数学学習理論」の重要な視点について理論的・実証的な検討を進めているが,本研究の認識論的基盤である社会的構成主義の哲学に踏み込んだ考察がやや遅れていると思われる。平成28年度は,平成27年度に引き続き,新しい研究知見を取り入れながら理論的・実証的研究を進める。特に7月には4年1度の数学教育世界会議がドイツ・ハンブルクで7月に開催されるので,この会議に参加し,最新の研究情報を収集したい。また平成27年度に国際ジャーナルに投稿した論文は厳しい査読プロセスを経ることが想定されるので,論文の採択に向けて修正作業に取り組みたい。数学教育学平成27年度(2年次)は,数学的ディスコースという視点から,数学の哲学としての社会的構成主義と数学学習のメカニズムとのリンクを明確にするための文献研究ならびに実証研究を推進する。そのために平成27年度は,海外での研究活動を計画し,本研究テーマに造詣の深い研究者との対話を通して,国際的な視野のもとで本研究を推進していく予定である。
電圧及び光駆動方式の半導体空間光変調パネルの開発

光コンピュータシステムの確立は光エレクトロニクス分野の発展とって望まれている。空間光変調パネルや光変調アレーはこれらのシステムのキーデバイスになるであろう。我々は,高速動作,高い消光比,高密度集積可能という特徴を持った光透過タイプの半導体光空間変調パネルを提案し,その開発を行ってきた。20042005年におけるこの研究では,1)光変調画素の高速化,2)消費電力の低減,3)光入力信号による光演算の実現,4)ピクセルの大規模集積化(1000×1000)などの目標について研究を行ない,以下の結果が得られた。1,高速化:光変調画素の寸法を60×60μm^2まで小型化することで画素の電気容量を小さくし,動作速度は120MHzまで高速化できた。2.消費電力の低減:画素構造中の半導体不純物濃度を最適化した。その結果,画素の消費電力は従来の1/10まで低減され,0.1mWとなった。3.光信号による光論理演算の実現:ヘテロパイポーラ光トランジスタと上配光変調画素を集積化し,光入力信号を使って光出力強度をコントロールできる光反転動作が実現された。4.大規模集積化:1000×1000の大規模集積化は実現できなかったが,微細加工技術及びプロセス技術の改善や多数の画素への電気配線の方法などを検討し,大規模集積化に向けての基礎技術を開発した。並列光情報処理はその構想ができてから久しいが,実用化には至っていない.一番の理由は論理演算に用いる空間光変調パネルが存在しないことであり,本研究は光透過型でかつ平面型の光変調パネルの開発を目指している。本光変調画素は半導体pin接合を20組以上積層し、積層面に垂直に入射した光を電圧印加で透過、遮断する平面型光強度変調器である。光強度変調画素は多数のi-GaAs層中に電界を加え,光吸収係数を変えて行なっている。p型とn型層は多数のi-GaAs層に電界を加えるための導電層であり,左右に在るp型とn型の電極層から電圧を加える独自の素子構造である。今年は研究の初年度であり,光変調パネルを実現するために,画素の低消費電力動作と消光比の更なる向上を目指した。具体的にはp型及びn型の導電層,電極層のキャリヤ濃度を最適化(従来の1×10^<18>cm^<-3>から1×10^<17>cm^<-3>へ1ケタ下げる)とi型層の高純度化(従来5×10^<16>cm^<-3>から5×10^<15>cm^<-3>)を試みた。なお,低電力動作の実現は漏れ電流を低減することで行い,消光特性についてはi型層の高純度化により5Vの電圧印加で10dBの消光比が実現できる事が計算によりわかっている。画素は液相結晶成長法で作製しており,最初にi型層の高純度化についての予備実験を行なった。従来,i型層には故意的に不純物原子材料を添加せずに結晶成長を行なってきたが,結晶成長用のGa溶液中にドナー原子が混入するため,n型で5×10^<16>cm^<-3>となっていた。そこでGa溶液を高温でベーキングして不純物原子を気化する方法を試みた。その結果,キャリヤ濃度は5×10^<14>cm^<-3>まで高純度化でき,キャリヤ濃度はベーキング時間で制御できることがわかった。上記の手法によりi層を高純度化した変調画素の試作を試みたが,一部想定した画素構造が実現できず,消光特性として10Vで8dB程度にとどまった。なお,低消費電力についてはp型及びn型層キャリヤ濃度の最適化により1画素当り0.1mW程度(従来の1/10程度)まで低減できた。

並列光情報処理はその構想ができてから久しいが,実用化には至っていない.一番の理由は論理演算に用いる空間光変調パネルが存在しないことであり,本研究は光透過型でかつ平面型の光変調パネルの開発を目指してきた。本光変調器は半導体pin接合を20組以上積層し、積層面に垂直に入射した光を電圧印加で透過、遮断する平面型光強度変調器である。光強度変調は多数のi-GaAs層中に電界を加え,光吸収係数を変えて行なっている。p型とn型層は多数のi-GaAs層に電界を加えるための導電層であり,左右に在るp型とn型の電極層から電圧を加える独自の素子構造である。素子構造は液相結晶成長法を利用して作製しているが,各層の理想的な不純物濃度や層厚を実現するための成長技術を確立して素子作製を行った。光変調パネルを実現するために,1素子寸法の小型化,低消費電力動作と消光比の更なる向上を目指した。1素子の小型化については,50μm×50μmまで小型化できた。特性改善については左右に在るp型とn型電極層のキャリヤ濃度(従来の1×10^<18>cm^<-3>のオーダーから1×10^<17>cm^<-3>のオーダーへ1ケタ下げた)を最適化することで,pn接合に対する逆方向耐電圧を-12V(従来-5V程度)まで高くして,逆方向漏れ電流を抑えた。その結果,1画素当りの消費電力を0.1mW(従来の1/10まで低減)まで低減することができた。また,多層膜厚を最適化して作製した素子の消光特性は,10Vの印加電圧で10dBの消光比まで改善できた。一方,光駆動方式の変調素子開発については,個別に作製した光ヘテロバイポーラトランジスタと上記光変調器を接続して光-光制御特性の動作確認を行い,数百μWの制御光でバイアス光強度を1/4程度まで自由に調整できることを実験的に確かめたが,光変調パネルの試作までには至らなかった。
インドネシア客家語『客語陸豊方言』の文法体系研究―台湾海陸客家語との比較から―

本研究の目的は、Schaank, S.H. (1897) Het Loeh-foeng-dialect.に記述されているインドネシアの陸豊客家語の統語現象を整理し、同系の台湾海陸客家語と比較することである。18年度は17年度に引き続き、主として4項目、以下のような基礎作業とまとめの作業を行なった。(1) Schaank(1897)の電子テキストの確認と、文法分析の再検討を行なった。(2)客家語母語話者による例文の判定作業については、台湾新竹県にて18年9月および19年3月の各3日間おこなった面接調査で、その後見つかった問題個所の確認作業を行なった。(3)海陸客家語教材《新客話課本》12(新竹:天主教華語學院、1962年)のローマ字版の電子化をひきつづき行なった。(4)文法例文1300あまりを抜き出し、陸豊客家語・オランダ語・英語・現代海陸客家語・華語の対照資料の最終チェックを行なっている。また、18年度は前年度整理した文法例文を土台として、特に以下の3点についてさらなる調査分析を行なった。(1)アスペクトについては、陳前瑞(2008)《漢語體貌研究的類型學視野》の4層体系を基準として整理をおこない、非完了相標識の「緊」が実詞的意味特徴を保持していること、標準中国語の「在」に相当する進行相標識が存在しないことから、現代海陸客家語の体系と相異があることを確認した。また、海陸客家語では達成型事態をあらわす動詞(句)についても非完了相標識「等」を用いることができるが、同様の傾向が陸豊客家語の「緊」にもあることが確認できた。(2)動相補語(陳前瑞(2008)の「階段體」)の「掉」「過」等について統語的特徴の再確認を行なった。(3)指小辞「tsii5」について、類似するものが《新客話課本》にみられるため、新竹県湖口で調査を実施したが、その存在を確認できなかった。理由は大きく2点ある。第1点は、著作権に関係する事柄である。現在、文法例文複数言語対照資料約80頁を含む報告書を作成中であるが、英訳はLindauer, Bennett M.訳.1979.『The Lu-feng dialect of Hakka(文字と言語研究資料5)』(特定研究「言語生活を充実発展させるための教育に関する基礎的研究」文字と言語班)から引用することを前提に作業を進めてきた。そのために、翻訳者であるLindauer氏との連絡を試み、返信をまっていたのであるが、年度をまたいで4月に入ってから、連絡を取ることがほぼ不可能であることが判明した。現在、英訳の扱い全般について、再検討を行なっているところである。第2点は、現代中国語訳の修正に、予想外に時間を要していることである。文法例文複数言語対照資料の確認を完了し、報告書をしあげる。本研究の目的は、Schaank, S.H. (1897) Het Loeh-foeng-dialect.に記述されているインドネシア・ボルネオ島の陸豊客家語の統語現象を整理し、同系の台湾海陸客家語と比較することである。16年度は以下のような分析のための基礎作業13を行なった。1.Schaank(1897)の例文(pp.28-71)の電子テキスト化と基礎的な分析は7割程度を終えた。またグロッサリー部分(pp.71-129)の入力もほぼ終了した。2.客家語母語話者による例文の判定作業については、台湾新竹県で8月および3月の各6日間おこなった面接調査で、ほぼ半数にあたる約540項目を終えることができた。3.海陸客家語の教材《新客話課本》12,新竹:天主教華語學院(1962年)の電子テキスト化をおこない、比較のための資料とした。上述の作業と並行して、菅向榮(1933)《標準廣東語典》(四県客家語)等の文献等も利用し、主として比較文・述語動詞前置の経験相標識「識」および未然モダリティ標識「會」の3項目についてより詳細な調査分析をおこなった。その結果、比較文については、陸豊客家語は標準中国語と共通の「比」字文よりも、比較標識「過」を動詞に後置する文型の頻度が高いこと、「識」の機能は経験相を表わすという点で海陸客家語と共通であるが、さらに粤語にみられるような可能を表わす機能があることを確認した。また「會」については、海陸客家語の方が未然を表わす文ではより義務的に用いられることが明らかとなった。具体的には、陸豊客家語の「あなた+なぐる+彼+疑問文文末詞」というYES-NO疑問文に対して、海陸客家語は「あなた+「會」/「有」+なぐる+彼+疑問文文末詞」のように、未然(會)または已然(有)の標識が必要となる。その他の現象も勘案しすると、特に未然を有標形式で言語化しようという傾向があるといえる。

1.当初、電子テキスト化の底本としていた英訳版Schaank (Bennett M. Lindauer訳)(1979) The Lu-feng dialect of Hakkaが、予想外にまちがいがおおかったために、オランダ語原本での詳細な確認が必要となり、それに時間をついやしたため。2.《新客話課本》12.新竹:天主教華語學院の存在を知り、電子テキスト化をおこなったため。3.本務校の校務などで調査時間が十分とれなかった上に、例文の判定に予想外に時間がかかったため。本研究の目的は、Schaank, S.H. (1897) Het Loeh-foeng-dialect.に記述されているインドネシアの陸豊客家語の統語現象を整理し、同系の台湾海陸客家語と比較することである。17年度は16年度に引き続き、以下のような基礎作業13をおこなった。1.Schaank(1897)の電子テキスト化と基礎的な分析をほぼ終えた。2.客家語母語話者による例文の判定作業については、台湾新竹県で5月および10月の各4日間おこなった面接調査ですべてを終えることができた。3.海陸客家語教材《新客話課本》12,新竹:天主教華語學院(1962年)のローマ字版を発見し、一部を電子化した。その上で、代名詞・介詞(格標記)・量詞(類別詞)・補語・アスペクト標識・形容詞述語文・疑問文・処置文・比較文・語順について、整理を行った。特に、海陸客家語とことなる点は、(1)3語体系の指示代名詞、(2)奪格・処格・向格標識をかねる介詞ta3の存在、(3)量詞の構造助詞的機能、(4)状態補語標識の欠如、(5)進行持続相標識として動詞後置成分「緊」の使用、(6)形容詞述語文でコピュラ「係」の高い出現頻度、(7)目的語前置文や再述代名詞の使用であらわされる処置、(8)「過」字比較文の高い使用頻度等であることが明らかになった。このほか、(1)未実現モダリティ標識「會」、(2)副詞「再過」、(3)再試行相標識「過」について調査分析をおこなった。(1)は前年度からの分析を基礎として、「會」は海陸客家語と同様、可能義・可能性義・未然義をもっていることを明らかにした。(2)については、海陸客家語では変調や促音化などの形式の変化をともなっているが、陸豊客家語では本来の字音をたもっていることが明らかになった。(3)についてはビン語をのぞく南方漢語と共有する特徴であることが明らかになった。主たる理由は以下の3点である。(1)周辺言語との比較対照について、網羅的な情報収集に時間をとられているため。(2)未実現モダリティ標識「會」ならびに再試行相(重行體)標識「過」等の分析・論文執筆に時間がかかってしまったため。(3)補助資料であるローマ字版《新客話課本》を発見し、その確認などに手間取ったため。18年度は17年度に引き続き、主として4項目、以下のような基礎作業とまとめの作業を行なった。(1) Schaank(1897)の電子テキストの確認と、文法分析の再検討を行なった。(2)客家語母語話者による例文の判定作業については、台湾新竹県にて18年9月および19年3月の各3日間おこなった面接調査で、その後見つかった問題個所の確認作業を行なった。(3)海陸客家語教材《新客話課本》12(新竹:天主教華語學院、1962年)のローマ字版の電子化をひきつづき行なった。(4)文法例文1300あまりを抜き出し、陸豊客家語・オランダ語・英語・現代海陸客家語・華語の対照資料の最終チェックを行なっている。また、18年度は前年度整理した文法例文を土台として、特に以下の3点についてさらなる調査分析を行なった。
動脈血栓形成の引き金となる血小板活性化を制御する新規蛋白質の同定及びその機能解析

急性冠症候群をはじめとする動脈血栓症の引き金は血小板活性化である。しかし、血小板活性化の分子メカニズムには不明な点が多い。核のない血小板において分子生物学をその研究に応用することが困難であったことが大きく影響していると思われる。その困難を克服するため、細菌毒素streptolysin-Oを用い、形質膜透過型の血小板にし、Ca^<2+>刺激による凝集・顆粒放出解析系を確立した(Methods Enzymol.2005,発表予定)。それらを用い、活性化血小板内で生じる顆粒放出、凝集の分子メカニズムの解明を進めている。2003年には血小板凝集にPKCαが必須であることを直接的に証明した(JBC,2003)。2004年にはインテグリンβ3サブユニットにチロシンリン酸化依存性に結合するアダプター蛋白質ShcAが凝集に必須であることを証明した(BBRC,2004)。低分子量GTP結合蛋白質Rab27の標的蛋白質を血小板細胞質中にMunc13-4を同定し、Rab27-Munc13-4が血小板濃染顆粒放出を制御していることを見出した(JBC,2004)。神経伝達物質放出の必須促進因子として知られるMunc13ファミリーの蛋白がRabの直接制御を受ける初めての例である。Munc13-4の変異で家族性血球貪食症候群が生じるが、本邦の小児科グループとの共同研究でperforinのナンセンス変異より症状が比較的軽いことを見出した(Blood,2005)。急性心筋梗塞や脳梗塞等の心血管病変は血小板活性化が引き金となる急性動脈血栓症により発症する。血小板濃染顆粒から放出されるADPやセロトニンは血小板に対するアゴニストであり、血小板活性化のポジティブフィードバック機構に重要である。最終的にはインテグリン(αIIbβ3)の活性化により、血小板どうしが凝集する。活性化に伴い細胞内で生じている反応の分子メカニズムに関しては多くのことが解明されていない。それは、血小板には核が無く、蛋白産生能がないため、分子生物学や生化学をその研究に用いることが困難であったことが、我々は、Streptolysin Oを用いて形質膜を透過型にした血小板を用いた顆粒放出と凝集反応の解析系を確立した。顆粒放出では、我々は既に、必須細胞質因子のひとつを精製し、PKCαと同定し(Yoshioka et al.,JBC,2001)、また、低分子量GTP結合蛋白質Rab4がα顆粒分泌を制御していることも見出している(Shirakawa et al.,JBC,2000)。本年度の研究では、Rab27が濃染顆粒放出に必須であること、GTP-Rab27結合タンパク質としてMunc13-4を見いだし、Rab27はMunc13-4を介して濃染顆粒放出を制御していることを見いだした(Shirakawa et al. JBC, in press)。形質膜を透過型血小板を用いた凝集アッセイ系を確立し、低分子量GTP結合蛋白質Rhoがトロンビンによる凝集を制御することをすでに報告している(Nishioka et al., BBRC,2001)。最近、本アッセイ系を改良することができ、ATP及び細胞質依存性とすることができ、本アッセイ系を用いて、PKCαが血小板凝集に必須であることを直接的に証明した(Tabuchi et al.,JBC,2003)活性化血小板内で生じる顆粒放出、凝集の分子メカニズムの解明を進めている。細菌毒素streptolysin-Oを用い、形質膜透過型の血小板にし、Ca^<2+>刺激による凝集・顆粒放出解析系を確立した(Methods Enzymol.2005,執筆中)。

本年度はインテグリンβ3サブユニットにチロシンリン酸化依存性に結合するアダプター蛋白質ShcAが凝集に必須であることを証明した(BBRC,2004)。低分子量GTP結合蛋白質Rab27の標的蛋白質を血小板細胞質中にMunc13-4を同定し、Rab27-Munc13-4が血小板濃染顆粒放出を制御していることを見出した(JBC,2004)。神経伝達物質放出の必須促進因子として知られるMunc13ファミリーの蛋白がRabの直接制御を受ける初めての例である。Munc13-4の変異で家族性血球貧食症候群が生じるが、本邦の小児科グループとの共同研究でperforinのナンセンス変異より症状が比較的軽いことを見出した(Blood,2005)。
皮膚悪性腫瘍発生における転写因子Basonuclinの関与

1.UV照射2.免疫組織染色3.結果1.UV照射2.免疫組織染色3.結果1.皮膚癌の作製Hairless mouseの背部に東芝FL-20SEランプを用いて0.300mW/cm^2のUVBを照射した。皮膚癌形成部と、前癌病変部として皮膚肥厚部を採取した。また、コントロールとしてUVBを照射していない皮膚も採取した。採取した検体をO.C.T.に入れ、急速凍結した。2.免疫組織染色3.結果コントロールでは表皮基底層で淡くbasonuclinが染色がされた。前癌病変部では肥厚した表皮の基底層とその直上の数層でbasonuclinの濃染がみられた。皮膚癌形成部では腫瘍細胞がbasonuclinで濃染された。
紫外線誘発DNA損傷が非照射組織であるイネ茎頂分裂組織の転写と複製に及ぼす影響

イネに紫外線B(UV-B)を照射すると、UV-Bが直接到達しない茎頂分裂組織において遺伝子発現量が変化すること、その結果として細胞分裂が阻害される可能性が見出されている。さらにこれらの現象は、UV-B誘発DNA損傷であるシクロブタン型ピリミジン二量体が元となり生じたシグナルが、UV-B照射組織から離れた組織に伝達されることで起こったと考えられた。そこで本研究では、イネのUV-B抵抗性メカニズムを明らかにするため、UV-B照射によりイネ茎頂分裂組織において見られる遺伝子発現の変化を引き起こすシグナルは何か、そのシグナルはいかにしてイネの生育を制御するのかを明らかにすることを目指す。