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磁束渦糸に束縛されたマヨラナフェルミオンによる非平衡現象の理論的研究

昨年度までの研究で修得した計算手法を用いて、磁束渦糸格子の交流電場応答についての数値計算に着手した。数値計算では、磁束渦糸格子の単位格子内でKeldysh形式の準古典グリーン関数を超伝導の秩序変数、不純物自己エネルギー、及び、電気化学ポテンシャルと自己無撞着に解く必要がある。秩序変数と電気化学ポテンシャルは解析接続した松原グリーン関数の有限和とKeldyshグリーン関数の異常関数部分についてのエネルギー積分から計算する。Keldyshグリーン関数の異常関数部分は解析接続できないためエネルギー積分を実行する必要があるが、低温では交流電場の周波数以下のエネルギーを持つ準粒子にしか異常関数は寄与しないので、エネルギー積分の積分範囲を小さくでき、計算コストを抑えることができる。磁束渦糸格子についての計算では、単位格子内の計算で得られた秩序変数、不純物自己エネルギー、電気化学ポテンシャルを周期的に配置することで、準粒子が磁束渦糸格子から感じるポテンシャルを再現する。計算結果を得たい座標点からコヒーレンス長に比べて十分に長い距離を初期座標点として、初期値に依らない準古典グリーン関数をRiccati型の微分方程式を数値的に解くことで計算する。多数の単位格子上で準粒子の受けるポテンシャルを構成する必要があるため、渦糸格子の対称性を利用して効率化を図る必要がある。さらに、渦糸振動の光学モードを扱う場合には、単位格子が2倍となるので、対称性を考慮する際に注意が必要となる。対称性を利用した数値計算プログラムを作成することで、次年度に光学モードの存在を明らかにする計画である。以下の理由により、本研究課題の進捗状況に遅れが出ている。・研究代表者の所属機関の変更により業務が増えたことで、本研究課題にさけるエフォートが減少した。・単一磁束渦糸において、先行研究では議論されていない問題があることが明らかとなり、磁束渦糸格子の研究に進む前に、単一磁束渦糸の詳細な研究を行う必要があった。マヨラナフェルミオンが束縛された磁束渦糸格子について、交流電場に対する光学モードの存在を対称性を活用した数値計算プログラムを用いて示す。特に、マヨラナフェルミオンが存在する直接的な証拠となる光学モードのエネルギーギャップを明らかにすることを目指す。本年度は、トポロジカル超伝導体の量子渦に束縛されたゼロエネルギーモードであるマヨラナフェルミオンの不純物効果の研究を中心に行った。フルギャップのトポロジカル超伝導体では、マヨラナフェルミオンの存在が運動量空間のトポロジーにより保証されているので、マヨラナフェルミオンが不純物に対して安定であることが知られている。しかし、トポロジカル超伝導体は通常ギャップノードを持っているので、マヨラナフェルミオンの有無に関連するトポロジカル不変量はノードを避けた特定の運動量空間上で定義する必要がある。このように定義されたトポロジカル不変量はノードをまたぐと値が変化し得るので、不純物散乱等により運動量状態間の遷移がある場合に、マヨラナフェルミオンが安定なのかは明らかではなかった。本研究では、不純物散乱によりノードをまたぐ運動量状態の遷移が引き起こされると、マヨラナフェルミオンが安定ではなくなることを解析計算と数値計算を組み合わせて明らかにした。一方で、ノードをまたがない運動量状態の遷移に対しては、マヨラナフェルミオンは安定である。つまり、一軸伸長した柱状欠陥のような不純物に対しては、ノードがあってもマヨラナフェルミオンは安定に存在できる。柱状欠陥は人工的に導入することができるので、マヨラナフェルミオンの特徴的な不純物効果を磁束フロー抵抗を通して実験で観測できる可能性がある。物理的には、マヨラナフェルミオン間のコヒーレンス因子がノードの同一側にある運動量状態の組ではゼロとなるため、このような不純物効果が表れている。マヨラナフェルミオンの関与する特殊なコヒーレンス因子を中性子非弾性散乱や準粒子干渉を使って直接観測できる可能性もある。本研究成果は、国内会議での2件の口頭発表と、1編の査読付論文として発表している。本年度の研究計画通りに、マヨラナフェルミオンの束縛された磁束渦糸の直流電流による磁束フロー抵抗を不純物効果を議論することで明らかにできた。次年度からは、当初の計画通りにマヨラナフェルミオンの束縛された磁束渦糸に交流電流をかけた際の非平衡現象の研究に順調に移行することができる。本年度は、単一磁束渦糸の動的性質についての研究を中心に行った。研究の遂行にあたって、多くの先行研究を発表しているMatthias Eschrig教授(イギリス、Royal Holloway, University of London所属)の研究室に滞在して議論を行った。この議論を通して、交流電場下の磁束渦糸の振動モードを解析するために必要となる数値計算手法を修得した。数値計算では、Keldysh形式の準古典グリーン関数を超伝導の秩序変数、及び、不純物自己エネルギーと自己無撞着に解く。修得した数値計算手法を用いて、s波超伝導体中の渦糸とマヨラナフェルミオンが束縛されているカイラルp波超伝導体中の渦糸の交流電場に対する応答の比較を行った。その結果、s波超伝導体とカイラルp波超伝導体では磁束渦糸の動的性質が異なることが明らかになった。この動的性質の違いとマヨラナフェルミオンの有無についての関係を今後の研究で明らかにしていく予定である。

また、カイラルp波超伝導体中の渦糸の動的性質は、磁束渦糸の渦度の向きと秩序変数のカイラリティの向きが平行か反平行かで異なることも明らかになった。渦度とカイラリティが平行か反平行かで磁束渦糸に束縛された低エネルギー準粒子の不純物効果が異なることは先行研究で知られている。動的性質と不純物効果との関連についても研究を進める必要がある。これらの新たに得られた知見について、国内会議において口頭発表を行った。磁束渦糸格子の交流電場応答を研究するために必要な数値計算手法を単一磁束渦糸の交流電場応答の研究を通して修得することができた。現在までは計画通りに研究が進展している。昨年度までの研究で修得した量子渦の交流電場応答についての数値計算手法を発展させた。この数値計算では、Keldysh形式の準古典グリーン関数を超伝導の秩序変数、不純物自己エネルギー、及び、電気化学ポテンシャルと自己無撞着に解く必要がある。しかし、秩序変数と電気化学ポテンシャルを求めるためには、準粒子励起のエネルギーについて超伝導ギャップよりも十分に大きいエネルギーカットオフまでエネルギー積分を実行する必要があり、従来の計算方法では高エネルギーまでの緻密なKeldyshグリーン関数を要する膨大な数値計算が必要であった。本年度はこのような数値計算の困難を解決するために計算方法の改善を行った。新たに開発した数値計算方法では、Keldyshグリーン関数を松原形式のグリーン関数への解析接続が可能な遅延グリーン関数、先進グリーン関数と解析接続できない異常関数に分ける。遅延グリーン関数と先進グリーン関数は松原グリーン関数に解析接続できるので、エネルギー積分を実行する代りに有限個の松原周波数についての和をとればよい。異常関数についてはエネルギー積分を実行する必要があるが、低温では交流電場の周波数以下のエネルギーを持つ準粒子にしか異常関数は寄与しないので、エネルギー積分の積分範囲を小さくできる。このようにして、秩序変数と電気化学ポテンシャルを松原グリーン関数の有限和とKeldyshグリーン関数の異常関数部分についての交流周波数までのエネルギー積分から計算することで、数値計算コストを抑えることができる。この数値計算方法は国内会議において発表しており、関連の深い研究者と情報交換を行っている。先行研究で示されている定式化を用いて、Keldysh形式の準古典グリーン関数を自己無撞着に決定することは数値計算のコストが大きく難しいことがわかってきたが、新たな定式化を行うことで数値計算の問題を回避できた。当初は予想していなかった問題があったが、短期間で解決できたことで研究はおおむね順調に進展している。昨年度までの研究で修得した計算手法を用いて、磁束渦糸格子の交流電場応答についての数値計算に着手した。数値計算では、磁束渦糸格子の単位格子内でKeldysh形式の準古典グリーン関数を超伝導の秩序変数、不純物自己エネルギー、及び、電気化学ポテンシャルと自己無撞着に解く必要がある。秩序変数と電気化学ポテンシャルは解析接続した松原グリーン関数の有限和とKeldyshグリーン関数の異常関数部分についてのエネルギー積分から計算する。
トランスアトランティックな視座からの「アメリカ文学」概念の成立と変容

本研究では「アメリカ文学」概念の成立過程をトランスアトランティックな視点から再考察した。「アメリカ文学」がいわゆる「他なる国民文学」として相対化され対象化されていくプロセスとその構造を、英米を始めとする各国の文化交流の複雑な関係を通して明らかにしようとするものである。個別作家間の交渉や各種メディアに表れた言説を収集、分析するという実証的な資料研究によって、英米の文化的構造を検証し、その複雑な関係と構造に対する十分な理解・認識を通して「アメリカ文学」及び「イギリス文学」という「概念」を再検証・再構築した。プロジェクトの大きさに鑑み、初年度は、それぞれの専門領域に関係する資料収集を中心として作業を進めることとした。まず、研究代表者である大橋は、「英文学」を代表する劇作家ウィリアム・シェイクスピアの影響が、映画作品を含むアメリカ文学にどのような形で現れているかの調査に着手した。平石は、平成22年に上梓した『アメリカ文学史』を補完する作業を開始し、従来の伝統的なアメリカ文学史においては無視ないし軽視されてきた作家達に関する包括的なリサーチをおこなった。高橋は、近年に出版されたイギリス小説と批評を総括的に概観することによって、今日において、英文学という「制度」がどのようなものとして認識され、実践されているかの見取り図を提示した。阿部は、19世紀から20世紀にかけての英米の作品におけるトランスアトランティックな影響関係を調査しつつ、ナサニエル・ホーソーンの代表作の語りを分析することで、アメリカ文学に典型的なジャンルとしての「ロマンス」作品の成り立ちについて考察した。諏訪部は、ダシール・ハメットの作品を中心として考察することにより、大戦間に典型的な「アメリカ文学」的ジャンルとして生まれたハードボイルド小説が、イギリスで隆盛していた探偵小説との差異化をはかることによって1つの「ジャンル」として成立するようになったことを論証した。侘美は19世紀の中葉における英米で大いに人気があった「幽霊小説」に関する包括的な研究を続け、特にこのジャンルにおける英米の文学的・文化的相互関係について研究を進め、平成24年3月にイギリスにおける現地調査をおこなった。研究代表者である大橋は、シェイクスピアがアメリカ文学・文化に与えている影響に関する調査を継続しつつ、文学とネーションの関係を指摘して20世紀後半のアメリカにおいて最も影響力を持つことになった批評家エドワード・サイードの仕事を総括した。平石は、伝統的なアメリカ文学史においては軽視されてきた大戦間の日系アメリカ作家トシオ・モリの作品を、アメリカが自国文化を普遍的なものと喧伝するようになってきた1940年代という歴史的コンテクストにおいて研究した。高橋は、チャールズ・ディケンズやジョージ・オーウェルといった代表的イギリス小説を中心に、文学作品の「受容」という問題を深く検証した。阿部は、ウォレス・スティーヴンズ、ハワード・ホジキン、チャールズ・オルソン、ナサニエル・ホーソーンといった英米の詩人・小説家を、トランスアトランティックな文脈を意識しつつ考察した。諏訪部は、アメリカ文学全般をその歴史性に照らして総括する著書をまとめつつ、大戦間の大衆小説とその映画化作品の研究を通して現代的な「アメリカらしさ」がどのように構築されていったかを調査した。侘美は、昨年度に引き続き、19世紀中庸に英米で流行していた「幽霊小説」に関する資料を収集した。また、英米における「アメリカ文学」の「受容」を多角的に検証するために、日本におけるアメリカ文学の「受容」についての資料の収集なども行った。研究代表者である大橋は、シェイクスピアがアメリカ文化に与えている影響に関してリサーチを継続しつつ(本年度はリサーチの範囲をラテンアメリカにも広げた)、アメリカ映画におけるシェイクスピアの扱いに関し、クィア理論を援用しつつ具体的な分析をおこなった。平石は、エドガー・アラン・ポーをはじめとして、従来の伝統的なアメリカ文学史においては軽視されがちであった作家達に関する考察を深め、19世紀半ばにおける「アメリカ文学」の成立と、その受容の問題について考えた。高橋は、トマス・ハーディなどのイギリス作家に注目し、「学ぶ/教える」対象としての英文学、すなわち「制度」としての「英文学」に関する考察に取り組んだ。阿部は、19世紀の後半から20世紀の前半にかけての英米作家の作品に広く見られるトランスアトランティックな影響関係を視野に入れつつ、ウォルト・ホイットマン、ルイス・キャロル、D・H・ロレンス、ウォレス・スティーヴンズなどの重要作家の文体を分析した。諏訪部は、1920年代のアメリカにおける大衆小説の隆盛に関する関心を持続させつつ、ウィリアム・フォークナーを中心に、大戦間のアメリカにおける「偉大な小説」概念の流通を検証し、そこに同時代のイギリス文学に対する意識があったことを考察した。侘美は、平成24年3月に英国でおこなった現地調査の際に収集した、19世紀中庸に英米で流行していた「幽霊小説」に関する資料、特にローダ・ブロートンなどの人気小説に関する資料を、平成25年1月に再度調査し分析を進めた。研究代表者である大橋は、シェイクスピアがアメリカ文学・文化に与えている深い影響に関する調査を継続しておこないつつ、劇作家ハロルド・ピンターの戯曲を、彼が「アメリカ」的な全体主義に対して一貫して批判的な立場をとり続けたことをふまえて考察した。平石は、最も「アメリカ」的な作家としてのウィリアム・フォークナーの文学を総括しつつ、「アメリカ的な自我」とは何かという問題に関する議論を深めた。高橋は、19世紀から20世紀にかけてのイギリス文学史を、「アメリカ」を意識しながら検証していった。阿部は、英米の作家の思考をトランスアトランティックな文脈を意識しながら論じる著書をまとめつつ、世界史的文脈における「英文学」の位置づけについて考察した。

諏訪部は、ノワール小説というジャンルの「アメリカ性」を論じる著書をまとめつつ、20世紀初頭のアメリカにおける文化的表象・文学的潮流について、それらがイギリス文学から少し遅れて発生したことを意識しながら論じた。侘美は、「幽霊小説」に関するフォークロアーの扱いについて、ブロンテやギャスケルの作品を取り上げながら論じた。また、海外(英国)で幽霊文学とフォークロアーに関する資料を集め、イギリスのみならずアメリカやアイルランドにおけるそれらの資料も収集した。研究代表者である大橋は、ウィリアム・シェイクスピアが(南北)アメリカ文学・文化に与えている広く深い影響に関する調査を継続しておこないつつ、「アメリカ」的全体主義に抵抗する劇作家ハロルド・ピンターの戯曲を考察した。平石は、最も典型的な「アメリカ作家」としてのウィリアム・フォークナーの全体像をあらためてとらえ直すとともに、過去半世紀におけるこの作家をめぐる批評的言説の総括をおこなった。高橋は、2014年に刊行した19世紀におけるイギリス小説の展開に関する著書における議論をふまえ、その20世紀における多様な変容の観察を、アメリカ文学との対比を意識しつつ推進した。阿部は、英米作家の作品におけるさまざまな主題、さまざまな手法をトランスアトランティックな文脈において考察する著書を2冊まとめた。諏訪部は、ウィリアム・フォークナーを中心としたアメリカの作家達の創作原理の展開に関し、それをアメリカ文学誕生以前、つまり18世紀までのイギリス文学における1つの主要ジャンルであった叙事詩と対比させることによって考察した。侘美は、引き続き「幽霊小説」に関する研究をおこない、ブロンテ姉妹の小説や詩における幽霊の身体と自然や動物との関わりについて研究発表などをおこなったことに加え、これまで収集してきた幽霊文学とフォークロアに関する資料を整理し、イギリス、アイルランド、アメリカとの文学的交流と影響についても調査した。本研究では「アメリカ文学」概念の成立過程をトランスアトランティックな視点から再考察した。「アメリカ文学」がいわゆる「他なる国民文学」として相対化され対象化されていくプロセスとその構造を、英米を始めとする各国の文化交流の複雑な関係を通して明らかにしようとするものである。個別作家間の交渉や各種メディアに表れた言説を収集、分析するという実証的な資料研究によって、英米の文化的構造を検証し、その複雑な関係と構造に対する十分な理解・認識を通して「アメリカ文学」及び「イギリス文学」という「概念」を再検証・再構築した。本年度も、平成23年度平成25年度にかけて実施した資料調査の整理・分析を継続しておこないながら、「アメリカ文学」(とそれを含む形での)「英文学」という概念について、意見交換をしつつ、それぞれの分担者が考察をおこなった。
感染症媒介蚊の高密度休息場所の探索と新たな捕獲方法の開発とその評価

【成虫休息場所の予測と現地確認調査】1ヒトスジシマカ成虫吸血飛来数が多い地点で、近傍に幼虫髙密度生息地が無い箇所を昨年に引き続き抽出し、潜み場所の特徴をパターン化した。2昨年は新潟県内で調査を行ったが、本年は長野県内、数十箇所を選択し、昨年使用したものと同型の手製捕虫ゲージを用いて潜み場所を探索し、確認・評価を行った。成虫は、直射日光の当たらない環境、大きな葉の茂る植物や、植物が密に生い茂る環境、比較的吸血源に近い環境を好む傾向を抽出できた。【LEDランプ、制御装置の開発・改良】昨年度完成させた機器を用いて、検討を行った。【波長の異なるLEDランプを用いた誘引飛来個体数の検討】1波長の異なるLEDランプを用いた誘引飛来個体数の検討については、近紫外光、赤外光でも、顕著に多くの個体は捕獲されないことを確認し、波長の違いについては、成虫誘引にあまり大きな影響を与えていないことが示唆された。2LEDランプと他の誘引物質との組み合わせについては、CO2が最も効果的であり、トラップの色(コントラストの異なる黒色と白色)などの比較については、明確な結果が得られなかった。3ヒトスジシマカ成虫の走光性については、本年度、新たに偏光を利用して、その違いに注目し、検討を行った。カ類に比較的生物学的に近縁なユスリカ類を材料に、直線偏光と円偏光を用いて比較した。その結果、円偏光にはほとんど集まらず、直線偏光に多くの個体が集まる傾向が認められた。4本年のデータのとりまとめを行い、国内学会で4件の学会発表を行った。【成虫休息場所の予測と現地確認調査】については、2年間にわたる現地調査を通して、直射日光の当たらない環境、大きな葉の茂る植物や植物が密に生い茂る環境、比較的吸血源に近い環境を好む傾向を抽出できた。【LEDランプ、制御装置の開発・改良】装置は完成し、放射するエネルギー量も同等に調節できるメカニズムに設計したため、蚊のみならず、多くの衛生害虫、不快昆虫類にも調査・研究で応用できる装置が完成した。【波長の異なるLEDランプを用いた誘引飛来個体数の検討】2018年度は、春期、気温が例年になく急上昇し、ヒトスジシマカの発生が極めて早くから確認された。しかし、本来の発生最盛期である夏期(7月中旬から9月中旬)には、異常高温(大きな社会問題となった。)が続き、野外での成虫捕獲数が極めて低い異常な年となった。ヒトスジシマカ幼虫の発生源となる小水域が小雨と高温により、そのほとんどが消失し、そのために、成虫の羽化が低密度であったと推測できた。そのため、2018年度は、成虫の飛来数が例年と比較して激減し、LED光源への誘引評価が極めて難しかった。数少ないデータセットから、LED光源の波長の違いは、ヒトスジシマカ成虫の誘引要因としては、あまり大きな影響を与えていないことが示唆された。2019年度はヒトスジシマカ成虫の走光性についての検討を進展させる。コントラストの違いが、成虫の誘引要因の一つとなる可能性がこれまでの野外実験から示唆されたため、今後の研究では、多くの昆虫類が走性に利用していることが知られている「偏光」に注目する。偏光は、「円偏光」と「直線偏光」の2つのパターンに大きく分類することができ、「直線偏光」は、さらにその向きから「水平偏光」と「垂直偏光」に分類することができる。市販の偏光フィルターを利用して、一定波長、一定光量に集まる偏光の違いを比較することにより、ヒトスジシマカ成虫の誘引行動パターンを検索する。2018年度に、ユスリカ類で野外実験を行った結果、走光性に違いが認められた条件で、2019年度は、ヒトスジシマカ成虫において、同様な傾向が認められるのか、実地調査を複数回行う予定である。さらに、2019年度は、最終年度にあたるため、これまで毎年行ってきたヒトスジシマカ成虫の発生モニタリング調査の結果をまとめ、環境要因(降水量や日平均気温など)と成虫飛来数との関係を解析し、発生予知に結びつけるための検討を行って行く。また、2018年の高温、小雨が、ヒトスジシマカ成虫の発生動向に与える影響についても、詳細に解析し、予防対策に結びつけていく。【成虫休息場所の予測と現地確認調査】1ヒトスジシマカ成虫吸血飛来数が多い地点で、近傍に幼虫高密度生息地が無い箇所を抽出し、場所の特徴をパターン化した。その結果、本年は、新潟県柏崎市に焦点を当て、調査地として選択をした。2実際に現地に赴き、成虫の潜み場所を手製の捕虫ケージ(H29年6月までに作成)を用いて探索し、確認、評価を行った。現地の環境要因(湿度や光量などの物理的要因や植生などの生物的要因)も記録した。その結果、ヒトスジシマカの成虫は、人家に近い杉林の林床にはえる植生や、ブドウ棚の下の植生など、直射日光の直接当たらない大きな葉が生い茂る環境を好んでいる傾向が抽出できた。【LEDランプ、制御装置の開発・改良】ヒトスジシマカが特定波長に誘引されるLEDトラップの開発が目標であるため、(1)野外実験用の小規模LED光源実験制御装置の改良を行った。【波長の異なるLEDランプを用いた誘引飛来個体数の予備的検討】

(2)上記(1)の装置を用いて、野外において同放射エネルギー量で誘引波長の異なるLED光源に誘引されるヒトスジシマカの捕獲個体数を比較した。LED光源の波長範囲は、近紫外光を発するUv (365nmに波長のピーク)LEDランプから、赤外光に近いRed(660nmに波長のピーク)LEDランプまでの間に、4種類のLEDランプ(Blue:445nmのピーク、Green:520nm、Umber:588nmと波長ピークが450nmと550nmの2つにあるWhite)を利用し、合計6種類のLEDランプを用いて、成虫の誘引性を調査した。その結果、今回用いたLEDランプには全く光誘引されなかった。(3)本年のデータのとりまとめを行い、国内学会で2件の発表をするとともに、Prof. Rodriguez-Rojasとのメールによる意見交換を通して、次年度へ向けた調査研究計画を作成した。【成虫休息場所の予測と現地確認調査】については、予定通り遂行することができ、次年度に向けて、その精度を上げていく予定である。ヒトスジシマカ成虫吸血飛来数が多い地点で、近傍に幼虫高密度生息地が無い箇所は、複数件抽出する予定で、場所の特徴をパターン化できそうである。【LEDランプ、制御装置の開発・改良】については、予定通り、改良が進み、装置がほぼ完成した。【波長の異なるLEDランプを用いた誘引飛来個体数の予備的検討】については、予定していた光源の波長領域では光誘引が難しいことが判明し、次年度に向け、調査地点を変えてもう一度、H29年度の波長領域における走光性データの再現性について確認する。さらに、波長領域を現状よりも拡大して検討をすること(近紫外域や赤外域など)、放射エネルギー密度をH29年度よりも上げて調査をしてみること、二酸化炭素ガスなど他の誘引源との相乗効果を検討する対応をとることとし、調査を継続する。新たな展開として、Prof. Rodriguez-Rojasとのメールによる意見交換を通して、偏光(円偏光や直線偏光など)などを利用し、光の質を変える検討を行う予定で、調査研究計画を新たに作成し加えた。【成虫休息場所の予測と現地確認調査】1ヒトスジシマカ成虫吸血飛来数が多い地点で、近傍に幼虫髙密度生息地が無い箇所を昨年に引き続き抽出し、潜み場所の特徴をパターン化した。2昨年は新潟県内で調査を行ったが、本年は長野県内、数十箇所を選択し、昨年使用したものと同型の手製捕虫ゲージを用いて潜み場所を探索し、確認・評価を行った。成虫は、直射日光の当たらない環境、大きな葉の茂る植物や、植物が密に生い茂る環境、比較的吸血源に近い環境を好む傾向を抽出できた。【LEDランプ、制御装置の開発・改良】昨年度完成させた機器を用いて、検討を行った。【波長の異なるLEDランプを用いた誘引飛来個体数の検討】1波長の異なるLEDランプを用いた誘引飛来個体数の検討については、近紫外光、赤外光でも、顕著に多くの個体は捕獲されないことを確認し、波長の違いについては、成虫誘引にあまり大きな影響を与えていないことが示唆された。2LEDランプと他の誘引物質との組み合わせについては、CO2が最も効果的であり、トラップの色(コントラストの異なる黒色と白色)などの比較については、明確な結果が得られなかった。3ヒトスジシマカ成虫の走光性については、本年度、新たに偏光を利用して、その違いに注目し、検討を行った。カ類に比較的生物学的に近縁なユスリカ類を材料に、直線偏光と円偏光を用いて比較した。その結果、円偏光にはほとんど集まらず、直線偏光に多くの個体が集まる傾向が認められた。
リオトロピック液晶の揺らぎと流動誘起相転移

液晶は、秩序の低次元性に起因する本質的に大きな構造揺らぎを持つ"柔らかい凝縮系"の1つである。また、多数の内部自由度を持つ"複雑流体"の仲間でもある。この内部自由度と流動場の間にカップリッグが存在する場合は、巨視的な流れによって、系の秩序・構造が変調される可能性があり、時には相の安定性そのものが場によって破壊される場合すらある。非平衡定常状態において決定される。"動的相図"は、平衡状態における"静的相図"には全く関係ない、系の動的性質(例えば輸送係数)が重要となる。このような意味で、非平衡系では、平衡系には存在しない新たな相の発現や、特異な臨界現象等、新しい興味深い現象を与えてくれる。本研究では、L_a-L_3相転移点近傍における流動場効果、及び流動誘起相転移に関する研究を行うため、以下の計画で研究を実施した。(1)反射型によるブラッグ散乱から、L_α相の層間隔及び層状構造の秩序度を見積もることができるので、L_α-L_3相転移点近傍で温度・流動場の関数として定量的に測定した。この結果から流動場を1つの軸とした"動的相図"を描き、層間隔、秩序度の温度・ずり速度依存性を明らかにした。(2)L_α相においては層面内の波打ち揺らぎ(Undulation fluctuation)が層構造の安定に重要な役割を担っている。透過型の光散乱の実験から、波打ち揺らぎの波長と流動場効果の関係を定量的に明らかにすることに成功した。(3)さらに、振動流(周波数ωを持った正弦流動場)に対する周波数依存性を、濃度を変えた試料を用いて測定し、系の持つ動的性質(特徴的時間)と流動場効果の関係について定量的な知見を得た。(4)これらの結果を踏まえて、L_α相・L_3相の間の流動誘起相転移の物理的なメカニズムを提唱した。
がん患者における大脳辺縁系機能抑制に関しての画像的研究

本研究は、がん患者の情動変化を客観的に脳画像として評価する方法を開発し、心理テストを補足する情動検査法を確立することを目標とする。昨年度の研究により全身ポジトロン断層検査(PET)を用いてがん診断を行った72症例の脳画像を用い、帯状回、視床下部、海馬等の大脳辺縁系における広範なブドウ糖代謝の低下を認めた。この変化が脳器質障害によるものなのか、あるいは心因性の障害なのか不明であった。そこで、ドイツのアルバート・ルートヴィヒ大学核医学科との共同研究として、ドイツでのがん患者の脳の解析を行った。年齢・性別をコントロールした正常患者10名との比較をおこない、がん患者と比較した結果、前頭前野、側頭頭頂葉皮質、前・後部帯状回、大脳基底核、などにおいて代謝の低下が確認され、東北大学データを近い結果を得ることができた。また、癌患者21名を、(1)抑鬱度、(2)不安、(3)化学療法の有無、(4)残存癌組織の有無、の四項目に関してサブグループに分け、サブグループ間解析を施行した。その結果、前頭前野、側頭頭頂葉皮質、前部帯状回における代謝低下は、抑鬱度および不安と強い負の相関を示すことがわかった。化学療法の影響が前部帯状回で、腫瘍組織の残存という因子の影響は、小脳および後頭葉において観察されたが、がん患者に観察されるこのような代謝異常は、癌組織による脳に対する生物学的影響というよりも患者の心理的な間題により引き起こされている可能性が高いという結論を得た。一連の研究結果は、スペイン、バルセロナにおけるヨーロッパ核医学会で注目すべき演題として紹介された。がん診断を目的として行われる全身ポジトロン断層検査(PET)データの内、脳ブドウ糖消費画像に対して統計画像処理を加え解析を行った72症例の脳画像を用い、健常者を対象として脳代謝の部位的変化を画像化した。結果として、帯状回、視床下部、海馬等の大脳辺縁系における広範なブドウ糖代謝の低下を認めた。低下部位は、Papezの情動回路をほぼ、包含するものであった。低下は、初診時検査で最も広範であったが、治療終了時には、ほぼ、消失した。このように、がん患者における大脳辺縁系の機能低下は、有意かつ比較的に広範であることが判明した。これは、重大疾患に罹患したこと対する不安の反映と考える。本研究の結果は、がんの診療における心理的ケアとサポートの重要性が画像として確認された。特に、脳代謝の変化が可逆的であることも、心理的サポートの重要性を裏付けるものであった。がんに罹患し、自己の消滅を意識することは、心理的情動負荷の中でも最も強いと考えられる。Papezの提唱した脳内情動神経回路の機能低下が生じていたことは、患者が、非活動的、無感動、悲しみの中で検査と治療を受けていることを示唆している。がんの治療は、がんの病巣に対する攻撃のみでは、不十分であることが画像として示されたと考える。このように全身PETは、心身相関とその障害に起因する疾病の病態把握手段となると考えられた。

そこで、ドイツのアルバート・ルートヴィヒ大学核医学科との共同研究として、ドイツでのがん患者の脳の解析を行った。年齢・性別をコントロールした正常患者10名との比較をおこない、がん患者と比較した結果、前頭前野、側頭頭頂葉皮質、前・後部帯状回、大脳基底核、などにおいて代謝の低下が確認され、東北大学データを近い結果を得ることができた。また、癌患者21名を、(1)抑鬱度、(2)不安、(3)化学療法の有無、(4)残存癌組織の有無、の四項目に関してサブグループに分け、サブグループ間解析を施行した。その結果、前頭前野、側頭頭頂葉皮質、前部帯状回における代謝低下は、抑鬱度および不安と強い負の相関を示すことがわかった。化学療法の影響が前部帯状回で、腫瘍組織の残存という因子の影響は、小脳および後頭葉において観察されたが、がん患者に観察されるこのような代謝異常は、癌組織による脳に対する生物学的影響というよりも患者の心理的な問題により引き起こされている可能性が高いという結論を得た。一連の研究結果は、スペイン、バルセロナにおけるヨーロッパ核医学界で注目すべき演題として紹介された。また、医学雑誌ランセットで発表した。
南アジアにおける仏教遺跡の研究

平成2年度の調査・研究は研究目的・計画に準拠して実施し、下記の成果を得ることができました。1,考古学的調査(1)インド・パキスタンに所在する主要仏教遺跡の踏査とあわせて、各地の国立博物館、遺跡博物館などが所蔵する仏教関連遺物を実見し、特に既往のシュラ-ヴァスティ-遺跡群ジェ-タヴァナ(祇園精舎)遺跡の発掘調査で出土して遺物を考究するにあたり重要と判断できるものについては、写真撮影および遺物実測を行いました。これらの作業により、カルカッタ国立博物館所蔵のバ-ルフト出土ストゥ-パ欄楯浮彫に描かれた「祇園布施図」やサ-ンチ所在ストゥ-パ欄楯浮彫にみられる一連の本生譚をはじめとし、多数の関連資料を収集することができました。(2)シュラ-ヴァスティ-遺跡群に所在する主要遺構のなかで、これまで調査の手が加えられていない遺構について、インド政府考古局の了承のもと必要な範囲で清掃を行い、写真撮影とともに略測しました。これらにより、祇園精舎遺跡の発掘調査の結果について、考古学的見地から総合的に叙述する各種のデ-タを収集することができました。また、平成3年度から3ケ年計画で実施予定のシュラ-ヴァスティ-遺跡群マヘ-ト(舎衛城)遺跡の調査・研究の準備作業として舎衛城遺跡内を踏査し、主要遺構の現況確認を行うとともに発掘調査区地選定に関連する各種のデ-タを収集しました。2,文献学的調査(1)祇園精舎遺跡出土刻文資料との関連で、インド・ネパ-ルに所在する主要仏教遺跡(八大仏蹟)を踏査し、あわせて各地の州立博物館、遺跡博物館、大学附属研究所などに所蔵される刻文資料を実見しました。それらのなかで祇園精舎出土の刻文資料と関連が強いと判断できる主要なものについて、記録をとるとともに写真撮影と略測を行いました。(2)祇園精舎遺跡出土の刻文資料(有銘仏像、封泥など)を解読しその性格を明らかにするため、ベナレス・ヒンドゥ-大学のジャディシュアル・パンディ氏と共同研究を行い、現在も双方で継続して進めています。これらの成果より、文献学的見地から祇園精舎の成立と変遷を追求してゆきます。3,地理学的調査シュラ-ヴァスティ-遺跡群の周辺環境、特にその立地について調査する目的で幅広く遺跡周辺部を踏査するとともに、従来簡略な見取図しかなかった舎衛城遺跡について、平成3年度より試行的な発掘調査を予定している候補地点を中心に、正確な地形実測図を作成する準備として略測図を作成し、標高・比高などの基礎的デ-タを収集しました。また、昭和63年度には遺跡周辺の主要地点で土壌のサンプリング調査を実施しましたが、その分析結果を踏まえて現地で検討し、自然地理学的見地から遺跡群の成立基盤について幅広く考究する種々のデ-タを収集しました。人文地理学的見地からは遺跡群周辺に立地する諸集落を中心として聞き取り調査を実施し、職業・宗教などについて各種のデ-タを収集しました。それらを整理することにより、遺跡の現在と過去とのかかわりを探究します。

3,地理学的調査シュラ-ヴァスティ-遺跡群の周辺環境、特にその立地について調査する目的で幅広く遺跡周辺部を踏査するとともに、従来簡略な見取図しかなかった舎衛城遺跡について、平成3年度より試行的な発掘調査を予定している候補地点を中心に、正確な地形実測図を作成する準備として略測図を作成し、標高・比高などの基礎的デ-タを収集しました。また、昭和63年度には遺跡周辺の主要地点で土壌のサンプリング調査を実施しましたが、その分析結果を踏まえて現地で検討し、自然地理学的見地から遺跡群の成立基盤について幅広く考究する種々のデ-タを収集しました。人文地理学的見地からは遺跡群周辺に立地する諸集落を中心として聞き取り調査を実施し、職業・宗教などについて各種のデ-タを収集しました。それらを整理することにより、遺跡の現在と過去とのかかわりを探究します。
筋伸展はミオシン頭部をアクチンに向けて突出させ、収縮性クロスブリッジ形成を促す

筋が引き伸ばされるとより強く収縮するという性質が、横紋筋の規則構造のどこに組み込まれた性質かは未解明だった。本研究では心筋の二次元X線回折技術を開発しながら、筋伸展が、ミオシン分子の尾部を束ねた太いフィラメントからミオシンの頭部を、アクチン分子が作る細いフィラメントに向けて突出させ、ミオシン頭部とアクチン分子との収縮性相互作用を起こしやすくることでより強い収縮を実現するものであることを示した。横紋筋の筋節構造が筋伸展による自原性の収縮活性化を生み出す機構を調べるために、SPring8に共同利用実験2010B1391のビームタイム配分を受けて骨格筋と心筋のX線回折実験を進めた。骨格筋についてはミオシン頭部固有の状態を見るためにアクチン線維を除去した脱鞘筋線維標本を主に用いてミオシン層線を中心に解析した。心筋については心室壁深部からの剥出条片が良好なX線回折像を与えることが分かりこの標本で骨格筋同様の解析を進めることとした。アクチン線維を除去した骨格筋スキンドファイバーでは、これまでにATPの有無でミオシン頭部の突出状態が変化することが報告されていたが、筋フィラメント格子間隔に対するこのミオシン頭部の状態変化の寄与は限定的だった。ポリエチレングリコールによるスキンドファイバーの脱水されやすさで筋フィラメント格子の硬さを評価したところ、ミオシン頭部へのATP紹合の有無かかわらず、ほぼ同じようにスキンドファイバーは圧縮された。筋収縮相互作用を可逆抑制するブタンジオンモノオキシム(BDM)はカルシウム非存在下においてもミオシン頭部の突出状態を太いミオシンフィラメント本来の螺旋配置に近づける強い効果を示した。BDMよりもはるか低濃度で収縮性相互作用を抑制するBTSも同様の効果を持ったことから、ミオシン頭部の螺旋配列状態への作用と筋の活性化作用との間に共通要素があることが強く期待される。つまりミオシン頭部の分布域とアクチンフィラメントとの単純な距離関係ではなく、立体特異的な相互作用あるいはミオシン頭部の可動性が鍵になることが強く示唆された。これを検証するために、フチフネス測定をミオシン頭部とアクチンとの近接度の評価としてだけでなく、BDMの有無によるクロスブリッジの形成速度および形成されたクロスブリッジの可動性評価に利用することとした。横紋筋における収縮機能を実現する主役であるアクチンとミオシンは、筋節という結晶様規則に組み立てられているが、この構造構築は機能素子としてのアクチンやミオシンに還元できない、筋伸展による自原性の収縮活性化という特性をもたらしている。構造構築がこのような特性を実現する仕組みを解明するために、筋節長を変えた骨格筋と心筋のX線回折実験を高エネルギー加速器研究機構・放射光施設のG型共同利用実験により進めている。本年度は使用ステーションがBL6Aステーションに変更になり、さらにイメージングプレートの読み取りシステムがGE社性のものになることに合わせる対応を行った。筋伸展がミオシン頭部固有の突出状態に与える効果を知るためにはミオシン層線を解析する必要があるが、骨格筋だけでなく心筋でもこのミオシン層線を十分に解析可能な標本を得るためには平均分子量3350のポリエチレングリコールを3%と20mMのブタンジオンモノオキシム共存させることがとても効果的であることが確認された。とくにブタンジオンものオキシムの共存によりミオシン層線のラティスサンプリングが強く現れるようになったことから、ミオシン頭部の規則螺旋配列も格段に改善されてミオシン頭部の固有状態の解析精度が向上した。これまでに得られた結果は、ミオシンとアクチンとの単純距離だけでなく立体特異的な相互関係が収縮活性化機構のカギであることをますます強く示唆している。この結果からミオシン頭部が突出することで、実効的なミオシン濃度がアクチン近傍で上昇していることになり、このことがアクチン-ミオシンの協同的な活性化を促進して弛緩から収縮への効率的な状態変化が実現されるようになっているものと考えられる。ミオシンとアクチンを主とする機能素子が結晶様規則構造に組み込まれた横紋筋の筋節は、単離されたミオシンとアクチンの相互作用とは異なる生理的性質を横紋筋にもたらす。弛緩から収縮への状態変化もCa2+イオンのトロポニンCサブユニットへの結合とそれに続くトロポミオシンコンフォメーション変化だけでは説明できない。多分子のコンフォメーション変化が筋節の規則構造構築ないでの協同的過程によってスイッチングが行われており、Ca2+イオンはその引き金を引く一つの因子に過ぎないことがはっきりしてきた。本研究では弛緩から収縮へ状態変化を起こす因子として1)ミオシン頭部の太いフィラメント本体からの突出状態と2)筋節伸展の二つに着目し、その相互関係を調べた。筋節伸展が弛緩から収縮への状態変化を促進するメカニズム(筋伸展による自原性収縮活性化)は、ミオシン頭部の突出状態変化を下流の因子として、弛緩から収縮への状態変化を促進するという仮説を立て、この仮説を実験的に検証することを目的とした。

筑波の高エネルギー加速器研究機構(KEK)の共同利用実験課題(2011G602)により、BL6Aを利用して骨格筋・心筋のスキンド筋標本にX線回折法を適用して研究を進めた。本研究の最大の成果は、ゲルゾリンで細いフィラメントを除去したスキンド筋標本を用い、アクチンとの相互作用をうけないミオシン頭部の振る舞いを筋節内で調べることに成功し、筋伸展による自原性収縮活性化が強く観察される筋長(筋節周期にして2ミクロンから2.7ミクロン)の範囲で筋伸展がミオシン頭部の突出状態に与える効果を見られたことである。第二の成果としては、上記の効果を骨格筋標本だけでなく心筋標本でも確認できたことが挙げられる。上記の二つの成果により、研究のきっかけとなった仮説は骨格筋だけでなく心筋においてもあてはまることを示すことができた。イメージングプレート読み取りシステムの変更に合わせて、結果解析のオリジナルプログラムの書き換えと、十分に構造をよく保った標本の確立の遅れにより、エックス線解析実験を優先した。このためにリン酸アナログを利用してアクチンとの親和性を抑制したスキンド標本での架橋実験の方が滞っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。ラティスサンプリングが強く現れるほどの結晶性の高い標本が得られるようになったので、この良好な規則構造を保った標本を用いてリン酸アナログを利用してアクチンとの親和性を抑制したスキンド標本での架橋実験を効率よく進める。
半側空間無視モデルの作製とリハビリテーション効果の検証

Unilateral Spatial Neglect(USN,半側空間無視)は,脳卒中をはじめとした大脳の損傷によって病巣側の左右反対側の空間に対する認知的処理が障害された病態であり,脳卒中では右大脳半球の障害後に左側の半側を無視するという症状が見られることが多い.USNは視野の障害とは異なっており,空間的な認知が障害された状態であるため,USNが生じると幅広い生活場面において困難な状況に陥る.臨床においては,無視側への視覚的探索を練習する訓練や,プリズム眼鏡を用いて視野を右に偏倚させる訓練などが用いられているが,いずれの訓練方法も効果の持続や日常生活への汎化について十分な確証は得られていない.これはUSNの責任病巣が複数あることや,脳卒中による障害がUSNだけでなく運動麻痺やその他の高次脳機能障害をはじめとして様々な症状の複合であることなどの理由から患者を対象とした研究に限界があるためである.そこで本研究はラットを用いて脳損傷-USNモデルを作製することで,統制された条件におけるUSNの評価や薬物投与の効果を検証できるようにすることを目的とした.当該年度では,Free Movingな状態で半側空間無視を評価するための簡便なシステムを完成させた.本システムは,2つの部屋を1つの廊下で繋げた環境においてモデルラットを自由に行動させ,その位置座標と脳損傷による空間無視の様相をビデオモニタリングと接触センサを用いて評価するものである.本年度はSham手術ラットと頭頂葉損傷ラットによる比較を行い,システムのFeasibilityを確認した.脳卒中後などに生じる高次脳機能障害のひとつである半側空間無視は,患者の日常生活動作を未自立レベルに留め在宅復帰を困難にさせている.ヒトでは脳卒中による損傷部位が様々であり,運動麻痺をはじめとした他の症状も一定でないことからリハビリテーションの訓練効果を評価するのが難しく,USNに対するエビデンスレベルの高い訓練法は少ない.そこでわれわれはラットによる半側空間無視モデルを作成し,脳卒中患者と同様の訓練を行うことで,統制された条件下における訓練効果を評価することを目的としている.今年度は,ラットを用い,イソフルラン吸入麻酔下にてRose Bengalの尾静脈投与を行い,後頭頂葉の領域に光ファイバーを用いて30分間,540nmの光を照射することで,大脳皮質限局性脳梗塞を作製した.また,研究計画では最終年度にモデルラットにおいて薬剤投与を予定しているが,その薬剤の溶媒として想定しているDMSOの毒性が無視できないことが報告されていることから,溶媒自体の許容量を評価する実験を行い,論文として公表した.作製したラットモデルにおいて,観察的に半側空間無視が生じていることを確認しているが,客観的に評価するためのデバイスが必要である.自作評価デバイスの設計において,当初想定していたシステムでは評価することが難しことが判明したため,その修正に時間を要している.半側空間無視(Unilateral Spatial Neglect)は,大脳の損傷により,病巣と反対側の刺激に対する空間的認知処理が障害された状態であり,主に右半球の脳血管障害(脳卒中など)により生じ,左側を無視することが多い.脳卒中後の急性期では約10%から40%もの患者に出現する.例えば右大脳半球損傷により左半側空間無視が生じると,食事の際に左側の食品に気づかなかったり,移動時に左側のもの(壁など)に衝突するなどの問題が生じ,日常生活動作に多くの介助が必要となることから,結果的に在宅復帰を困難なものとしている.臨床において,半側空間無視のリハビリテーションとして,無視側への視覚探索訓練,プリズムアダプテーション,耳冷水刺激などが有効と報告されているが,いずれも効果の持続や日常生活への汎化について十分な確証が得られていない.われわれは,半側空間無視の新しいリハビリテーション訓練を開発している.本訓練では視覚探索と同時に体幹の回旋動作が行われ,無視側への視覚探索と体幹回旋による両訓練効果が期待できる.一方,半側空間無視は様々な損傷部位により生じることや,患者を対象とした研究の限界があるため,どの訓練法が最も効果的かを評価することが難しい.そこで本研究では,ラットによる半側空間無視モデルの作製を行い,ヒトの臨床と同様の訓練を行うことで,統制された条件下における訓練効果の比較を可能にすることを目的としている.今年度は,ヒトでみられる症状と同様の無視側への衝突を検出するため,Free Movingな状態においてラットが壁や衝立に触れる(衝突する)回数をカウントする測定環境の作製を行った.ラットが触れたことを検出するデバイス(高精度な接触センサ)の選定に時間がかかったため.半側空間無視(Unilateral Spatial Neglect)は,脳卒中をはじめとした大脳の障害により,病巣の反対側の空間における認知的処理が障害された病態であり,右大脳半球の障害後に左側の半側を無視するという症状が見られることが多い.視野の障害とは異なり,空間的注意が偏倚しているため,病識も生じ難く,幅広い生活場面において困難を生じることとなる.臨床においては,無視側への視覚的探索訓練やプリズム眼鏡を用いた訓練などが有効であると報告されているが,いずれも効果の持続や日常生活への汎化について十分な確証が得られている状況ではない.これは半側空間無視が様々な損傷部位により生じることや患者を対象とした研究の限界があることが原因で,訓練効果を評価することが難しいためである.

そこで本研究ではラットによる半側空間無視モデルを作製し,ヒトの臨床と同様の訓練を行うことで,統制された条件における評価を可能とすることを目的としている.当該年度では,モデルラットの行動を観察し,Free Movingな状態における半側無視行動を測定するシステムの整備を行った.二つの部屋を一本の廊下で繋げた環境において,モデルラットを24時間自由に行動させ,その位置を上方からビデオモニタリングするシステムとなっている.また,部屋を行き来する際に廊下にある衝立に触れた場合にビデオに情報が送られ,最終的に画像解析により行動を評価するシステムである.研究代表者および研究分担者らの所属組織の解散にともなう移籍,退職,および,動物実験施設の閉鎖・移転のため,動物実験を遂行できない状態が数か月間あったため.Unilateral Spatial Neglect(USN,半側空間無視)は,脳卒中をはじめとした大脳の損傷によって病巣側の左右反対側の空間に対する認知的処理が障害された病態であり,脳卒中では右大脳半球の障害後に左側の半側を無視するという症状が見られることが多い.USNは視野の障害とは異なっており,空間的な認知が障害された状態であるため,USNが生じると幅広い生活場面において困難な状況に陥る.臨床においては,無視側への視覚的探索を練習する訓練や,プリズム眼鏡を用いて視野を右に偏倚させる訓練などが用いられているが,いずれの訓練方法も効果の持続や日常生活への汎化について十分な確証は得られていない.これはUSNの責任病巣が複数あることや,脳卒中による障害がUSNだけでなく運動麻痺やその他の高次脳機能障害をはじめとして様々な症状の複合であることなどの理由から患者を対象とした研究に限界があるためである.そこで本研究はラットを用いて脳損傷-USNモデルを作製することで,統制された条件におけるUSNの評価や薬物投与の効果を検証できるようにすることを目的とした.当該年度では,Free Movingな状態で半側空間無視を評価するための簡便なシステムを完成させた.本システムは,2つの部屋を1つの廊下で繋げた環境においてモデルラットを自由に行動させ,その位置座標と脳損傷による空間無視の様相をビデオモニタリングと接触センサを用いて評価するものである.本年度はSham手術ラットと頭頂葉損傷ラットによる比較を行い,システムのFeasibilityを確認した.新たなデバイスの設計を行い,作製したラットモデルが半側空間無視を生じさせていることを客観的に評価する.現在進めている新デバイスの検討では,当初予定していたラットにあらかじめ学習させる評価システムではなく,行動解析による簡便な評価システムとなる.作製した測定環境を用い,半側空間無視モデルラットが実際にヒトの半側空間無視と同様に障害側の反対側(無視側)により多く衝突することを示す.次に,ヒトと同様の訓練を複数試行することで,効果に違いがあるかを比較する.動物の行動を測定するシステムを完成させ,モデルラットを用いた検証実験を開始する.当初予定していた物品費に交付金額が足りなかったため,計画を一部変更することで対応したことによる.
なぜメタ理解は不正確なのか？：不正確なメタ理解の原因の解明と介入法の検討

本年度は,メタ理解の正確さに関して,文章の読解過程を規定する要因として達成目標に焦点を当てた検討を行った。達成目標は大きく習得目標(例えば,課題を通じて認知能力を向上させる)と遂行目標(例えば,他の人よりも課題でより高い点数を獲得する)に分類される。特に習得目標はモニタリングを含むメタ認知的活動と関連しているため,読解中に自分自身の理解状況や処理過程をモニタリグしていると考えられる。そのため,習得目標が与えられた場合には,遂行目標が与えられる場合に比べメタ理解は正確になることが予測される。実験では,実験参加者にはまず達成目標の教示が与えられた。なお,本実験で用いた教示により,参加者の達成目標を操作可能であることが,先行研究により示されている。達成目標の教示が与えられた後,参加者に6本の文章の読解を求めた。読解後,各文章の理解度を7件法で評定させた。最後に理解テストを実施した。実験の結果,統計的な有意差は検出されなかったものの,習得目標が与えられた場合に,遂行目標が与えられた場合に比べ,メタ理解はより正確になるという仮説と一致するパターンが得られた。効果量の推定などから,本研究において有意差が検出されなかったのは,サンプリングエラーの可能性も十分に考えられるため,今後の研究へ向けての重要な指針を提供する研究となったと考えられる。また,メタ理解の正確さの介入法として,本研究から目標の操作という可能性を提示できたといえる。つまり,学習者に習得目標を持たせるよう方向付けることができれば,メタ理解の正確さは改善する可能性がある。しかしながら,習得目標で得られたメタ理解の正確さもそれほど正確なものとはいえないため,メタ理解の正確さをより改善する方法,あるいは向上させる要因を明らかにすることが今後の研究では重要になると考えられる。(抄録なし)平成24年度は,不正確なメタ理解の原因の特定のため,メタ理解過程に注目し,以下の2つの実験を実施した。研究実施計画において,理解評定における評定時間を用い判断ルートとメタ理解の正確の関係性について検討する予定であった。しかしながら,内省報告を用いた場合,参加者が用いていた手がかりの種類とメタ理解の正確さについてより詳細な検討を行うことが可能となるため,評定時間ではなく参加者の内省報告を指標とし検討を行った。実験の結果,読解能力の高い読者において,文章の処理に努力を投入していた読者ほど,理解手がかり(文章の説明可能性など)がメタ理解に有効になることが示された。この結果は,読解中の処理過程が,理解手がかりの有効性に影響することが示唆するものであり,読解中の処理過程がメタ理解過程のどのような過程に影響するのかを初めて示した研究である。そのため,本研究はメタ理解過程の解明に大きく寄与するものであると考えられる。次に,主観的難易度とメタ理解の関係性に焦点を当てた。Linderholm et al.(2012)において,読者の知覚する処理努力とメタ理解の正確さに関連があることが示されている。上記の研究を考慮すると,読解中の注意制御過程を直接測定しメタ理解の正確さとの関連性について検討を行う前に,読解中の注意制御過程を規定する要因についてまず検討を行っておく必要がある。そこで,主観的難易度が読解中の注意制御過程に影響し,メタ理解の正確さに影響するという関係性について検討した。実験の結果,主観的難易度が読解中の注意制御過程に影響し,メタ理解の正確さに影響することが示唆された。これまでの研究において,読者の知覚が,読解中の注意制御過程に及ぼす影響に関しては検討されてこなかった。本研究の知見は,読解中の注意制御過程を含むメタ理解過程についての示唆を与えるものであり,上記の研究と同様,メタ理解過程の解明に大きく寄与するのと考えられる。

つまり,学習者に習得目標を持たせるよう方向付けることができれば,メタ理解の正確さは改善する可能性がある。しかしながら,習得目標で得られたメタ理解の正確さもそれほど正確なものとはいえないため,メタ理解の正確さをより改善する方法,あるいは向上させる要因を明らかにすることが今後の研究では重要になると考えられる。本年度は,不正確なメタ理解を導く原因を解明するため,メタ理解過程について検討を行った。実験の結果,読解中の注意制御過程が,手がかりの有効性に影響し,その結果メタ理解過程に影響する可能性が示された。さらに,読解中の注意制御過程を規定する要因が存在することも明らかとなった。そのため,本年度の研究を通じて,より詳細なメタ理解過程を明らかにすることができたと考えられる。しかしながら,読解中の注意制御過程を規定する要因に関する検討が不十分であるため,研究の目的の達成度は,おおむね順調に進展しているとした。本年度の研究から,読解中の注意制御過程を規定する要因が示された。そのため,読解中の注意制御過程を直接測定し,読解中の注意制御過程とメタ理解の正確さとの関連性について検討を行う前に,読解中の注意制御過程を規定する要因を特定し,メタ理解過程のさらなる精緻化が必要となる。というのも,読解中の注意制御過程がメタ理解の正確さに重要であるのであれば,その要因を特定しなければ,適切な介入法を提唱できない可能性があるためである。読解中の注意制御過程を規定する要因として,主観的難易度の他にも学習への動機づけが考えられると次年度は多読解中の注意制御過程に影響を与える要因として,主観的難易度と動機づけに焦点を当て検討を行う。具体的には,これらの変数が,読解中の注意制御過程を介し,メタ理解の正確に影響する可能性について検討する。(抄録なし)