hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
可逆免疫センサ-の製作とその特性

交付申請書の研究実施計画では,1.ハプテンの選択,2.抗体とハプテンまたはハプテンー酵素の間の正逆反応の検討,3.電極の調整,4.ポテンショスタットの製作と調製電極での検討,5.電極寿命の検討,としていたが,実際の研究では4番目の装置の製作およびその関連事項から開始することにした.4.本研究での電解電流は大変小さく,バックグランド電流はかなり大きいと考えられるので,ノイズの混入を極力抑えるためシ-ルドに気を配り,安定で広範囲のオフセット調整が出来るポテンショスタットを設計・製作した.即ち,電極のリ-ド線は出来る限り短くして,電解セルと電極は接地した金属製の箱に入れて測定出来るようにした.本装置を用いて,トウモロコシの芽の中に含まれる酵素を利用したポリアミン検出のための電極および参照電極と白金対極を製作し,基本的な検討を行ったところ,この芽にはポリアミンオキシダ-ゼとパ-オキシダ-ゼが含まれ,フェロセンの共存で,pH6ー7,電解電位0.0Vvs.Ag/AgClが最適条件であり,数μMから数十μMの濃度離囲のスペルミジンを検出できることが明かとなった.これらの検討過程ににおいて,本装置が酵素の関与する電極反応の測定と解析に有用であることが分かった.1.ハプテンには,2,4ージニトロフェニルーグリシンを用いることとし,合成および精製を行った.2.ハプテンー抗体の解離反応およびグルコ-スー6ーリン酸脱水素酵素のジニトロフェニル化は,検討中であるが,今のところこの酵素の適切なジニトロフェニル化はやや困難であり,他の酵素の利用も考える必要があろう.以上のように,最終結果が得られるまでにはもう少し時間が必要であるが,2の問題点をクリアできれば,新しいタイプの有用なセンサ-が実現可能であろう.交付申請書の研究実施計画では,1.ハプテンの選択,2.抗体とハプテンまたはハプテンー酵素の間の正逆反応の検討,3.電極の調整,4.ポテンショスタットの製作と調製電極での検討,5.電極寿命の検討,としていたが,実際の研究では4番目の装置の製作およびその関連事項から開始することにした.4.本研究での電解電流は大変小さく,バックグランド電流はかなり大きいと考えられるので,ノイズの混入を極力抑えるためシ-ルドに気を配り,安定で広範囲のオフセット調整が出来るポテンショスタットを設計・製作した.即ち,電極のリ-ド線は出来る限り短くして,電解セルと電極は接地した金属製の箱に入れて測定出来るようにした.本装置を用いて,トウモロコシの芽の中に含まれる酵素を利用したポリアミン検出のための電極および参照電極と白金対極を製作し,基本的な検討を行ったところ,この芽にはポリアミンオキシダ-ゼとパ-オキシダ-ゼが含まれ,フェロセンの共存で,pH6ー7,電解電位0.0Vvs.Ag/AgClが最適条件であり,数μMから数十μMの濃度離囲のスペルミジンを検出できることが明かとなった.これらの検討過程ににおいて,本装置が酵素の関与する電極反応の測定と解析に有用であることが分かった.1.ハプテンには,2,4ージニトロフェニルーグリシンを用いることとし,合成および精製を行った.2.ハプテンー抗体の解離反応およびグルコ-スー6ーリン酸脱水素酵素のジニトロフェニル化は,検討中であるが,今のところこの酵素の適切なジニトロフェニル化はやや困難であり,他の酵素の利用も考える必要があろう.以上のように,最終結果が得られるまでにはもう少し時間が必要であるが,2の問題点をクリアできれば,新しいタイプの有用なセンサ-が実現可能であろう.
レーザー照射による軟化象牙質の改質および再生は可能か

本研究における目的は齲蝕原因菌の感染により脱灰した象牙質の再生が可能かを検討することである。感染象牙質に9.3μm短パルスレーザー照射により、感染歯質を無菌化し、ハイドロキシアパタイトの添加または貼付により、脱灰した象牙質を再石灰化させる。この計画に基づき、前年度は照射条件の検索および実験条件を規定するために必要な脱灰象牙質プレートの作製方法を検討した。その結果として現段階では照射条件は20J/cm^2・10パルス、脱灰象牙質プレートは4mol%乳酸水溶液に4日間浸漬したものが望ましいとの結果を得た。その上で予備実験として行ったアパタイトの付着実験では、窩洞に粉末、泥状、黒色インクにて泥状にしたアパタイトを貼付、再照射を行ったが、再照射時にアパタイトが飛散してしまうため、窩洞内にアパタイトを留める事はできなかった。照射条件の再検索を行い、脱灰象牙質の浸漬時間を短縮させることにより窩洞の状態を変化させレーザー照射部分の硬さや脱灰深度の変更を試みた。しかしながら前述した粉末、泥状、黒色インクにて泥状にしたアパタイトは貼付後の再照射で同様に飛散した。アパタイトを貼付後レーザーの再照射を行わず、同部にボンディング材での封鎖を行ったが、軟化象牙質上にアパタイトを貼付しているためボンディング材は探針により容易に脱離した。これによりアパタイトの軟化象牙質上への貼付・圧接が非常に困難であることがわかった。またアパタイト貼付後の窩洞断面の状態をSEMにより観察した。アパタイトと思われる構造物は窩洞の上部に付着していたがその層は均一ではなかった。更にアパタイトは軟化象牙質中に取り込まれているのではなく歯質に固定されている様子も観察されなかったため、窩洞内に堆積しているような状態であることが推測された。以上の実験から、軟化象牙質のアパタイト粉末を使用した再石灰化は成功しなかった。本研究において再石灰化とともに目的とした歯質の改質に関しては最石灰化の実験が滞ったため詳細に行うことが出来ず結論を出すことは出来なかった。歯質の改質に関しては、Er:YAGレーザーにより耐酸性の向上が認められるとの報告もあることから、アパタイトを使用せず歯質の耐酸性の向上や硬度の向上が可能かに関しては、いまだ検討の余地があると考えられた。本研究における目的は齲蝕原因菌の感染により脱灰した象牙質の再生が可能かを検討することにある。この計画に基づき、まず本年度は照射条件の検索および実験条件を規定するために必要な脱灰象牙質プレートの作製方法を検討した。(1)照射条件は赤外線フィルターを使用して変化させた先端エネルギー10,20,30J/cm^2と照射回数10回(以下、10パルス)を組み合わせ3種類の照射条件を設定した。(2)脱灰象牙質プレートはウシ下顎前歯より作製した象牙質プレートを4mol%乳酸水溶液に浸漬して、浸漬する日数を変化させ脱灰進度の異なる脱灰象牙質プレートを作製した。(2)で作製した脱灰象牙質プレートに対して(1)で設定した照射条件での照射実験を行い、各照射条件での脱灰象牙質プレートへの影響を観察した。実態顕微鏡にて照射歯質の炭化、切削、蒸散の程度を観察した。また、観察後の飼料は前処理を行った上で走査電子顕微鏡にて照射面および照射部断面の歯質の観察を行った。以上の観察を行った後、(1)歯質への炭化を起こさない(2)象牙質の切削が可能(3)象牙質の過剰な切削・蒸散を起こさない(4)可能な限り低い先端エネルギーの点に注意して軟化象牙質の照射に適正と思われる照射条件の設定を行った。これらの実験の結果として現段階では照射条件は20J/cm^2・10パルス、脱灰象牙質プレートは4mol%乳酸水溶液に4日間浸漬したものが望ましいとの結果を得た。その上で予備実験として、窩洞に粉末、泥状、黒色インクにて泥状にしたアパタイトを貼付、再照射を行ったが、再照射時にアパタイトが飛散してしまうため、窩洞内にアパタイトを留める事はできなかった。今後の更なる検討が必要と思われた。

照射条件の再検索を行い、脱灰象牙質の浸漬時間を短縮させることにより窩洞の状態を変化させレーザー照射部分の硬さや脱灰深度の変更を試みた。しかしながら前述した粉末、泥状、黒色インクにて泥状にしたアパタイトは貼付後の再照射で同様に飛散した。アパタイトを貼付後レーザーの再照射を行わず、同部にボンディング材での封鎖を行ったが、軟化象牙質上にアパタイトを貼付しているためボンディング材は探針により容易に脱離した。これによりアパタイトの軟化象牙質上への貼付・圧接が非常に困難であることがわかった。またアパタイト貼付後の窩洞断面の状態をSEMにより観察した。アパタイトと思われる構造物は窩洞の上部に付着していたがその層は均一ではなかった。更にアパタイトは軟化象牙質中に取り込まれているのではなく歯質に固定されている様子も観察されなかったため、窩洞内に堆積しているような状態であることが推測された。以上の実験から、軟化象牙質のアパタイト粉末を使用した再石灰化は成功しなかった。本研究において再石灰化とともに目的とした歯質の改質に関しては最石灰化の実験が滞ったため詳細に行うことが出来ず結論を出すことは出来なかった。歯質の改質に関しては、Er:YAGレーザーにより耐酸性の向上が認められるとの報告もあることから、アパタイトを使用せず歯質の耐酸性の向上や硬度の向上が可能かに関しては、いまだ検討の余地があると考えられた。
脂肪酸結合蛋白(FABP)分子種の機能と脂質代謝

脂肪酸結合蛋白(FABP)の分子種と組織検索:ネズミ脳及び心筋上清より精製したB-FABP及びH-FABPは,物理化学的性状が肝L-FABP異なるほかL-FABPに対する抗体に対し免疫交叉性を示さず,それぞれFABPの異った分子種であることを明らかにした.脳,心筋の上清にはL-FABPを検出できず, FABP分子種の発現は組織特異性を示した.ネズミ肝L-FABPに対する抗体を用いたネズミ及びヒトの免疫組織化学的検索から, L-FABPはネズミ肝と小膜粘膜に分布し,食餌で細胞内局在及び濃度を変化させること,又ヒト肝及び小腸粘膜細胞と免疫交叉し,胎児と成人では陽性細胞の分布は異なり,食道粘膜,非化性胃粘膜,膵臓,胆のう,細胞管は陰性で組織特異性をもつ発現と分布を示した.2.荷電イソ蛋白の性状及び分子種の機能:ネズミL-FABPの示す荷電イソ蛋白の成因として69位Cysの共有結合修飾及びリガンドする脂肪酸種で一部説明できることを示した.L-FABPとH-FABPの機能的差異として, L-FABPとH-FABPに対するアシルCoAの結合は明らかに異なり, L-FABPが高親和性で飽和されるのに対しH-FABPは低親和性で非特異的結合を示した.肝,心筋の細胞顆粒が示すアシルCoA合成酵素活性に対しホスブアチジルコリンのリポソームに埋め込んだ脂肪酸が基質の場合は, L-FABPは促進効果を示した.脂肪酸-FABP複合体を基質にしたとき, H-FABPは心筋の細胞内顆粒に対し, L-FABPは肝の顆粒酸素系で高い活性を示し, H-FABP及びL-FABPが組織特異的な顆粒を認識する可能性を示した.3.細胞応答:刺激に伴う遊離脂肪酸の切り出しの調節にあづかるジアシルグリセロールキナーゼはブタ脳で上清,ミクロゾーム,シナプトームに分布局在し,脳由来の酵素は肝と免疫交叉せず,グリア細胞にも検出されぬなど組織で多様性を示しすこと及びCaやサイクリックヌクレオチドに依存しない蛋白りん酸化酵素で,セリン部位がりん酸化されることを明らかにした.脂肪酸結合蛋白(FABP)の分子種と組織検索:ネズミ脳及び心筋上清より精製したB-FABP及びH-FABPは,物理化学的性状が肝L-FABP異なるほかL-FABPに対する抗体に対し免疫交叉性を示さず,それぞれFABPの異った分子種であることを明らかにした.脳,心筋の上清にはL-FABPを検出できず, FABP分子種の発現は組織特異性を示した.ネズミ肝L-FABPに対する抗体を用いたネズミ及びヒトの免疫組織化学的検索から, L-FABPはネズミ肝と小膜粘膜に分布し,食餌で細胞内局在及び濃度を変化させること,又ヒト肝及び小腸粘膜細胞と免疫交叉し,胎児と成人では陽性細胞の分布は異なり,食道粘膜,非化性胃粘膜,膵臓,胆のう,細胞管は陰性で組織特異性をもつ発現と分布を示した.2.荷電イソ蛋白の性状及び分子種の機能:ネズミL-FABPの示す荷電イソ蛋白の成因として69位Cysの共有結合修飾及びリガンドする脂肪酸種で一部説明できることを示した.L-FABPとH-FABPの機能的差異として, L-FABPとH-FABPに対するアシルCoAの結合は明らかに異なり, L-FABPが高親和性で飽和されるのに対しH-FABPは低親和性で非特異的結合を示した.肝,心筋の細胞顆粒が示すアシルCoA合成酵素活性に対しホスブアチジルコリンのリポソームに埋め込んだ脂肪酸が基質の場合は, L-FABPは促進効果を示した.脂肪酸-FABP複合体を基質にしたとき, H-FABPは心筋の細胞内顆粒に対し, L-FABPは肝の顆粒酸素系で高い活性を示し, H-FABP及びL-FABPが組織特異的な顆粒を認識する可能性を示した.3.細胞応答:刺激に伴う遊離脂肪酸の切り出しの調節にあづかるジアシルグリセロールキナーゼはブタ脳で上清,ミクロゾーム,シナプトームに分布局在し,脳由来の酵素は肝と免疫交叉せず,グリア細胞にも検出されぬなど組織で多様性を示しすこと及びCaやサイクリックヌクレオチドに依存しない蛋白りん酸化酵素で,セリン部位がりん酸化されることを明らかにした.1.ratL-FABPのcharge isoforms:DE-52で分画したA,B二種のL-FABPについて、IEF,内因性脂肪酸,脱脂及び還元後の電気泳動像,69位Cysの酸化還元面から検討した。A・B両画分の画泳動像は完全な再現性を示さず、L-FABP分子中に脱アミドされ易いGln,Asnの存在が示唆された。かかる分子の不安定要素のほか内因性脂肪酸、69位Cys酸化還元状態が分子のCharge isoformの成因となっていることを明らかにした。分子1モル当りパルミチン酸の結合能は、69位Cysの遊離型で1.7モル、グルタチオン抱合型で1.2モルと結合比に差が認められ、この種のcharge isoformは互に代謝での役割を異にすると推定される。2.食餌性脂肪とrat腸組織L-

FABP:ratに高脂肪食を与えた群は対照食群に比べて肝、腸いずれの組織でもL-FABPの合成促進、誘導は観察されずcircadian rhythmもcharge isoformpatternの著明な変化は認められなかった。3.L-FABPの発現:ratFABPのpolyclonal抗体を用いた免疫組織化学検索で、ヒト胎児のhepatoblastomaでヌードマウスに継代移植したcellのみ陽性を示し、クローン化したrat肝M-6cell、アゾ色素投与肝のhyperplastic nadulesでは共に陰性を示すなど、陰性組織では免疫学的にL-FABPと異なる分子種の発現が推定される。4.細胞応答:各種ホルモンや刺激に対する細胞応答の一種PIターンオーバーは、Protein-Kinase Cの2rd messengerであるDG産生とProstaglandinsをはじめとする各種生理活性物質の前駆体となるアラキドン酸の放出を伴うが、アラキドン酸の供与体であるDGはリパーゼの他DG-Kinaseにより代謝される。内因性アラキドン酸はL-FABPのacidic formの分画と結合しておりその特異的機能が示唆された。またブタ脳より精製したDG-kinaseは2-MGをりん酸化でき、酸素自身【Ca^(2+)】や、Cyclic nucleotidesに依存しないprotein kinaseによりserine部位がりん酸化されるphospho proteinの一種であることを明らかにした。
敗血症性多臓器不全の治療におけるアルギン酸の有効性

敗血症における多臓器不全の原因物質の1つとして、体内に存在するヒストンが注目されております。ヒストンをターゲットとした敗血症性多臓器不全の治療におけるアルギン酸の有用性を評価するために、アルギン酸など天然高分子のヒストン吸着能を調べ、アルギン酸が他の天然高分子よりもヒストンを強く吸着することを明らかにしました。また、血漿中の代表的なタンパク質とアルギン酸の反応性について検討し、アルギン酸が他の血漿中タンパク質に比べ選択的にヒストンを強く吸着することを確認しました。敗血症は感染を基盤とする全身性炎症反応症候群であり、ショックや多臓器不全に移行する重篤な病態です。近年、敗血症における多臓器不全の原因物質の1つとして、体内に存在するヒストンが注目されており、このヒストンを標的とした新たな治療薬の開発が期待されております。本研究では、褐藻類に含まれるアルギン酸のヒストンへの作用を明らかにし、敗血症性多臓器不全の治療におけるアルギン酸の有効性を示すことを目指しています。本年度は、各種条件がアルギン酸のヒストン吸着能へ与える影響、並びに薬物への結合性が知られている代表的な血漿中タンパク質とアルギン酸の反応性について検討しました。その結果、マンヌロン酸/グルロン酸存在比並びに分子量よりも原料となる褐藻の種類及び添加量がアルギン酸のヒストン吸着能において重要であることを明らかにしました。アルギン酸はアルブミン、γ-グロブリン及びα1-酸性糖タンパク質等の血漿中に存在するタンパク質と反応性を示さない或いは示しても僅かであり、ヒストンと特異的に反応することが確認されました。デキストラン等の水溶性高分子についても、ヒストン及び代表的な血漿中タンパク質への吸着性を調査しましたが、アルギン酸のようなヒストンに対する強い吸着性及び選択性は認められませんでした。これらの結果から、アルギン酸が敗血症多臓器不全の治療において、製剤素材の有力な候補となりうる可能性が示唆されました。本年度は、アルギン酸のヒストン選択性のメカニズムを明らかにする目的で、ペクチン、キトサンなど他の高分子のヒストン吸着能について分析を行いました。その結果、アルギン酸によるヒストンの吸着は、アルギン酸のカルボキシ基とヒストンのアミノ基との静電相互作用による反応であることが示唆されました。次に、血液浄化療法への応用を目指し、アルギン酸ゲルビーズのヒストン吸着能を解析したところ、アルギン酸はカルシウムイオンでゲル化してもヒストン吸着能を維持していることが明らかとなりました。さらに、アルブミン、γ-グロブリン及びα1-酸性糖タンパク質等の血漿中に存在する代表的なタンパク質とアルギン酸の反応性を調べ、アルギン酸ゲルビーズが他の血漿中タンパク質に比べヒストンを強く吸着することを明らかにしました。本年度は、各種条件がアルギン酸のヒストン吸着能へ与える影響、並びに薬物への結合性が知られている代表的な血漿中タンパク質とアルギン酸の反応性について検討し、順調に結果が得られております。従って、研究計画の通りおおむね順調に進展していると考えております。医歯薬学今後は、アルギン酸のヒストン選択性のメカニズムを明らかにするために、他の高分子とのヒストン吸着能の違いを分析します。さらに、ヒストンの細胞毒性に対するアルギン酸の添加効果並びに多臓器不全抑制効果について研究を行います。予定よりも安く実験器具が購入できたためです。研究費のほとんどは実験器具や試薬など消耗品に使用する予定です。研究成果を学会や国際誌に発表する予定ですので、学会参加旅費、英文校正料、投稿料などにも一部使用する予定です。
人間に焦点を当てた情報セキュリティ向上方策に関する研究

情報セキュリティの実現には管理的対策と技術的対策の双方が重要であることは従来より指摘されていた。本研究では、従来学術的な側面からは殆ど省みられることがなかった管理的対策、特に人の問題を解決することを目的とする。具体的には(1)ユーザビリティを考慮した、十分な専門知識を必ずしも有さない一般個人ユーザ向けセキュリティツールの開発を行った.作業例題としてはセキュリティスキャナを用い、総括的評価の結果,開発したセキュリティスキャナが既存のものと比較しユーザビリティに優れることを確認した.(2)Web環境で自習可能なソーシャルエンジアリング対策教材の開発について、学習効果と開発効率に優れる開発手法の提案を行った.情報セキュリティの実現には管理的対策と技術的対策の双方が重要であることは従来より指摘されていた。しかしながら、管理的対策、特に人の問題は、システムやネットワークの管理などの実務に携わる者の間では重要視されてきたが、学術的な側面からは殆ど省みられることがなかった。そこで本研究では次の2つの課題に取り組む。1.非専門家向けセキュリティ対策ツール開発技法の確立2.一般個人向けセキュリティ管理的対策の計算機援用教育システムの試作開発課題1では、ウェブユーザビリティ向上技法等のHCIに関する知見をセキュリティ対策に導入することにより非専門家向けのセキュリティ対策ツールの開発技法を確立する。本年度は一対一評価や小集団評価等の形成的評価、その後の総括的評価を経て、問題点をインターフェース改良等に漸次結びつけることにより、ツールの洗練を図る技法をアンチウィルスソフトについて適用し、有効であることを示した。課題2では、ソーシャルエンジニアリングに代表される心理的盲点をつく犯罪対策を目的とした計算機援用教育支援システムの設計と実現である。問題領域、達成目標の特殊性ゆえ通常の教育工学における計算機援用教育支援システムの作成方法論の単純な適用とは異なる点があるため、それらセキュリティに関する問題の特殊性を考慮した教育支援システムの構築する。具体的には本年度はフィッシング対策教育支援ソフトウェアを開発した。そこで本研究では次の2つの課題に取り組んでいる。1.非専門家向けセキュリティ対策ツール開発技法の確立2.一般個人向けセキュリティ管理的対策の計算機援用教育システムの試作開発課題1では、ウェブユーザビリティ向上技法等のHCIに関する知見をセキュリティ対策に導入することにより非専門家向けのセキュリティ対策ツールの開発技法を確立を図る。本年度は一対一評価や小集団評価等の形成的評価、その後の総括的評価を経て、問題点をインターフェース改良等に漸次結びつけることにより、ツールの洗練を図る技法をセキュリティスキャナについて適用し、有効であることを示すと共に、前年度に引き続きアンチウィルスソフトウェアについても改善提案を行った。課題2では、ソーシャルエンジニアリングに代表される心理的盲点をつく犯罪対策を目的とした計算機援用教育支援システムの設計と実現に取り組む。問題領域、達成目標の特殊性ゆえ通常の教育工学における計算機援用教育支援システムの作成方法論の単純な適用とは異なる点があるため、それらセキュリティに関する問題の特殊性を考慮した教育支援システムを構築する。本年度は個々の学習者の日常の計算機利用環境を反映したフィッシング対策教育支援ソフトウェアを開発した。そこで本研究では次の2つの課題に取り組んだ。1.非専門家向けセキュリティ対策ツール開発技法の確立2.一般個人向けセキュリティ管理的対策の計算機援用教育システムの試作開発課題1では、ウェブユーザビリティ向上技法等のHCIに関する知見をセキュリティ対策に導入することにより非専門家向けのセキュリティ対策ツールの開発技法の確立を図る。昨年度までで、セキュリティスキャナを作業例題とし、ユーザ中心設計(UCD)やIS09241-11を導入した設計手法が、総括的評価の結果、ユーザビリティの観点から優れていることがわかったため、本年度はこれまで得られた知見の普遍性を評価する目的でアンチウィルスソフトウェア開発への適用を行った。また、セキュリティツール使用時に問題となる一般個人ユーザの専門的知識の欠如を補う手法に関する提案を行った。課題2では、ソーシャルエンジニアリングに代表される心理的盲点をつく犯罪対策を目的とした計算機援用教育支援システムの設計と実現に取り組んだ。問題領域、達成目標の特殊性ゆえ通常の教育工学における計算機援用教育支援システムの作成方法論の単純な適用とは異なる点があるため、それらセキュリティに関する問題の特殊性を考慮した教育支援システムを構築した。

犯罪手口が年々洗練化され、新しい手口が頻繁に出現することから、対策教材は犯罪手口への即応性が求められる。そのため本年度は、昨年度までで得られた個々の開発手法を開発効率の点から評価を行い、本研究課題で提案した開発手法が、学習効果のみならず、教材の開発効率の点でも優れた開発手法であることを示した。
地域福祉活動における地域特性と活動プログラムの効果の実証的研究

地域福祉活動の発展の要因としての地域特性とプログラムの相互現定性に着目し、(1)高度成長期に地域福祉活動が発展し、現在も活動を展開している市町村の多い山形県を対象として、(2)高度成長期に活動が発展した白鷹町と飯豊町の、その後のプログラムの発展の相互の要因を、事例分析によって抽出、比較し、(3)地域性と方法の関連として、「調査→話し合い」という共通の方法を用いつつも、a)基盤となる団体の力を活用できた白鷹町では、団体の共通の関心事に焦点をあてた連絡調整的アプローチb)団体のメンバーをリーダーとして育成せざるを得なかった飯豊町では、福祉教育的アプローチという組み合わせが確認された。
眼球運動反応時間および視標追従能の頚部前屈保持に伴う変化の発達様相

本研究では、(1)頚部前屈保持による眼球運動反応時間の変化の発達様相および、(2)若年成人および児童を対象とした、正弦波状に移動する視標への追従能の頚部前屈保持に伴う変化について検討した。検討の結果、以下のような知見を得た。(1)頚部前屈保持に伴う眼球運動反応時間短縮機構は、12歳ころまでに形成されることが明らかとなった。(2)正弦波状に移動する視標の追従能力は、若年成人では、頚部前屈保持に伴い向上することが明らかとなったが、児童ではその向上は認められなかった。頚部前屈保持時の眼球運動反応時間短縮の発達様相、さらにその背景となる頚部前屈保持時の脳賦活作用の運動学習形成が可能となる時期については、これまで検討がなされていない。これらを知るうえで、反応時間短縮が4歳から12歳までのいずれの時期で認められるようになるのかを検討することがきわめて重要であるものと思われる。平成22年度では、頚部前屈保持による眼球運動反応時間の変化の発達様相について検討を行った。4歳から6歳までの幼児21名、および若年成人94名における頚部前屈保持時の反応時間変化を測定した。頚部前屈角0度にて下顎部を支持台に置いた姿勢(安静頚部姿勢)と、下顎部を支持台に置かずに最大頚部前屈角度の80%を保持した姿勢(頚部前屈姿勢)にて、24秒の任意の時間間隔で二点交互に点灯する視標を注視する課題を行った。その課題は、両姿勢それぞれ30秒間を5回ずつ行った。視標の移動開始に対する眼球運動の反応開始までの遅延時間を眼球運動反応時間とし、分析を行った。若年成人における安静頚部姿勢保持時の眼球運動反応時間は179.5±19.2ms、頚部前屈姿勢保持時のそれは174.1±17.0msであり、両値間で有意差が認められた。幼児における安静頚部姿勢保持時の眼球運動反応時間は214.4±45.1msであり、若年成人よりも有意に長かった。頚部前屈姿勢保持時のそれは213.7±51.4msであり、有意な短縮が認められなかった。ただし、幼児の頚部前屈保持時の眼球運動反応時間の変化には大きな個体差が認められた。高い水準の運動機能や認知機能を発揮するには、それら機能の基盤となる中枢神経系の活性化の状態を必要に応じて調節することが重要となる。これまで我々は、頚部前屈姿勢を保持すると、衝動性眼球運動の反応時間(眼球運動反応時間)が短縮するとの知見を得てきている。刻々と変化する外界の状況下で視覚情報を迅速に獲得し、その後継続して注視する場合に、上述した視標への衝動性眼球運動がはじめに行われ、その後、その視対象を正確に追従することがなされる。頚部前屈保持に伴い視標追従能が向上すること、およびその向上の発達の様相は、衝動性眼球運動のそれとは違いがみられることが予想された。平成23年度では、若年成人を対象として、正弦波状に移動する視標への追従能の頚部前屈保持に伴う変化を検討した。被験者は、18歳22歳の健康な若年成人10名からなる。頚部前屈角0度にて下顎部を支持台に置いた姿勢(安静頚部姿勢)と、下顎部を支持台に置かずに最大頚部前屈角度の80%を保持した姿勢(頚部前屈姿勢)にて、正弦波状に移動する視標を眼球運動で追従させた。視標の移動角は左右10度に設定し、移動周波数は0.1Hzから1.0Hzまで0.1Hz刻みに設定した。各条件の試行時間は30秒間とし、試行数は3回ずつとした。視標の移動に対する眼球運動の相互相関係数の最大値を算出した。いずれの姿勢も、相互相関係数の最大値は、移動周波数が高くなるにつれて低下した。頚部前屈保持時の相互相関係数の最大値は、安静頚部姿勢でのそれに比べて高く、0.7Hz以上の周波数において有意差が認められた。これらのことから、頚部前屈姿勢を保持すると視標追従能が高まることおよび、その向上は移動周波数が高い場合に顕著となることが推察された。

刻々と変化する外界の状況下で視覚情報を迅速に獲得し、その後継続して注視する場合に、上述した視標への衝動性眼球運動がはじめに行われ、その後、その視対象を正確に追従することがなされる。平成23年度では、若年成人を対象として、正弦波状に移動する視標への追従能の頚部前屈保持に伴う変化を検討した。その結果、頚部前屈保持に伴い、視標追従能が高まることが明らかとなった。平成24年度では、児童を対象として、視標追従能の頚部前屈保持に伴う変化を測定し、平成23年度の若年成人の結果と比較検討した。被験者は、7歳12歳の児童10名からなる。頚部前屈角0度にて下顎部を支持台に置いた姿勢(安静頚部姿勢)と、下顎部を支持台に置かずに最大頚部前屈角度の80%を保持した姿勢(頚部前屈姿勢)にて、正弦波状に移動する視標を眼球運動で追従させた。視標の移動角は左右10度に設定し、移動周波数は0.2Hzから1.0Hzまで0.2Hz刻みに設定した。各条件の試行時間は30秒間とし、試行数は3回ずつとした。視標の移動に対する眼球運動の相互相関係数の最大値を算出した。いずれの姿勢も、相互相関係数の最大値は、移動周波数が高くなるにつれて低下した。頚部前屈保持時の相互相関係数の最大値は、安静頚部姿勢でのそれに比べて高い傾向であったが、有意でなかった。その差は、若年成人でのそれに比べて有意に低い値であった。平成23年度では、若年成人を対象に、視標追従能の頚部前屈保持効果について検討を行った。測定およびデータ解析を終了している。24年度が最終年度であるため、記入しない。本課題は、眼球運動反応時間および視標追従能の頚部前屈保持に伴う変化の発達様相について検討するものである。大学周辺の幼稚園・保育園および小学校と連携し、連携事業の一つとして本課題を行っている。平成24年度は、平成23年度に検討した視標追従能の頚部前屈効果について、幼児・児童を対象に検討を行う予定であり、これを遂行するため、ひきつづき、大学周辺の諸機関と連携強化に努める。
慢性糸球体腎炎の腎局所におけるレニン-アンギオテンシン系遺伝子の発現に関する研究

近年、糸球体疾患の進展に、血管作動性物質の果たす役割が重視されている。この中でもレニン-アンギオテンシン系が特に注目されている。この系の最終産物であるアンギオテンシンIIはメサンギウム細胞の収縮、増殖に関与し、ひいては糸球体硬化に関与するとされる。実際、このアンギオテンシンIIの産生を抑制する目的でアンギオテンシン変換酵素阻害剤(ACEI)が糸球体腎炎の治療に用いられている。しかし、ヒトのまさに腎局所でのこの系の遺伝子の発現についてはほとんど検討されていない。近年、PCR法の登場により微小な組織標本による遺伝子の発現量の評価が可能となった。そこで、申請者は糸球体腎炎等の疑いのため、腎臓生検検査を必要とした患者を対象して、腎生検の微小組織からmRNAを抽出し、レニン-アンギオテンシン系の各成分の遺伝子発現をRT-PCR法で検討した。この発現量と各種の臨床所見や、組織所見との関連性を評価した。血漿レニン濃度と腎局所のレニン遺伝子の発現量に相関がみられた。腎糸球体の増殖の程度とAT1の発現量に相関性が認められた。腎糸球体疾患の腎局所でレニン-アンギオテンシン系の発現動態を検討したものは、わずかにレニンの発現を検討したものがみられる他はなく、新しい知見と考えられる。この知見は腎疾患患者に対するACEIやアンギオテンシンII受容体拮抗薬の投与にひとつの理論的根拠を与えるものでありかつ薬剤の使いわけ等におおいに参考となると考えられる。
頭頸部腫瘍における色素上皮分化因子(PEDF)の発現と生物学的悪性度との関連

頭頸部をはじめとする悪性腫瘍の生物学的悪性度は、血管新生の多寡に相関することが知られており、さらに色素上皮分化因子(PEDF)は血管新生抑制作用があることが最近になって明らかとなってきたため、毛細血管の構成細胞である血管内皮細胞と周細胞についてin vitroでその機序についてさらに検討をおこなった。本研究の今年度の主な成果は以下のとおりである。1.平成15年度日本耳鼻咽喉科学会総会(5月、東京)において、「低酸素状態における毛細血管周細胞のVEGFおよびPEDF産生」の演題名で低酸素状態において周細胞のPEDF産生が抑制されること、一方同条件において血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の産生が促進されることにより、血管新生が促進される機序を発表者として口演した。2.平成15年度鼻科学会(10月、東京)において「血管新生抑制因子PEDFの血管構成細胞への作用」の演題名でPEDFが血管内皮細胞の細胞死(アポトーシス)を誘導すること、およびその機序としてカスパーゼ3を活性化することを発表者として口演した。頭頸部をはじめとする悪性腫瘍の生物学的悪性度は、血管新生の多寡に相関することが知られており、さらに色素上皮分化因子(PEDF)は血管新生抑制作用があることが最近になって明らかとなってきたため、毛細血管の構成細胞である血管内皮細胞と周細胞についてin vitroで検討をおこなった。1.周細胞がプロスタグランディンの刺激にて増殖すること。およびその増殖シグナルの解析をおこない、「プロスタグランディンの毛細血管周細胞(pericyte)増殖作用」の演題名にて平成14年日本耳鼻咽喉科学会総会において口演した。
光化学反応初期過程およびその外部磁場効果

光化学反応初期過程の一つである項間交差における外部磁場効果の機構解明の為に、4-および5-メチルピリミジン(4-、5-MP)およびアセトアルデヒドの蛍光特性とその磁場効果の実験を行ない、項間交差の磁場効果に対してメチル基の内部回転がどのように関与するか、また分子内解離反応が蛍光の磁場効果にどのような影響を及ぼすかを調べた。その結果、内部回転準位の中ではいづれのMPもOa_1よりは1e励起の方が磁場消光の効率がはるかによいということが初めてわかった。また同じMPでも4-MPの方が5-MPに比較して消光効率がはるかに大きい。この理由として、内部回転の障壁が4-MPの方がはるかに高いため、内部回転モードと分子内振動モード間のより強い相互作用が三重項状態において存在するためであると考えられる。またアセトアルデヒドの蛍光特性も、顕著な磁場効果(磁場消光および減衰曲線の単一指数関数から二つの指数関数の和への変化)を受けることがわかった。しかも、観測された磁場効果の効率は三重項状態を経由して起こる解離反応のしきい値近傍で急激に変化し、反応と磁場効果の効率が密接に関係することが明かとなった。これら気相分子に関する研究と並行してLB単分子膜中に取り込まれた分子の発光特性の磁場効果の実験を進めている。フェナントレンあるいはピレンそしてジメチルアニリンなどの電子受容体と供与体が単分子膜を挟んでサンドイッチ型に配置された分子系を構築し、蛍光の磁場効果を電場の有る、無しで調べる実験を進行中である。
有限群および代数のカテゴリー論的表現論の研究

Gを有限群とする.GをG-共役の作用でG-集合とみたものをG^cと書く.バーンサイド関手Bから表現環関手Rへのマッキー関手の自然変換にG^cから得られるドレス構成法を施す.新たに得られた自然変換の1点G-集合における値が,Gの斜バーンサイド環からGのドリンフェルトダブルの表現環への自然な環準同型写像を与えているという定理を得た.さらにこの結果を応用して次の結果を得た.Gとしてp-群を考えた場合の斜バーンサイド環とドリンフェルトダブルの表現環の階数の差がデイド群の階数の和として表現できるという公式を与えた.Gのp-centric部分群の族の一般バーンサイド環は,Gのフュージョンシステムのバーンサイド環に同型であるという結果を得た.さらに,一般バーンサイド環を構成する新しい部分群の族を発見した.Gを有限群とする.GをG-共役の作用でG-集合とみたものをG^cと書く.バーンサイド関手Bから表現環関手Rへのマッキー関手の自然変換にG^cから得られるドレス構成法を施す.新たに得られた自然変換の1点G-集合における値が,Gの斜バーンサイド環からGのドリンフェルトダブルの表現環への自然な環準同型写像を与えているという定理を得た.さらにこの結果を応用して次の結果を得た.Gとしてp-群を考えた場合の斜バーンサイド環とドリンフェルトダブルの表現環の階数の差がデイド群の階数の和として表現できるという公式を与えた.Gのp-centric部分群の族の一般バーンサイド環は,Gのフュージョンシステムのバーンサイド環に同型であるという結果を得た.さらに,一般バーンサイド環を構成する新しい部分群の族を発見した.有限群G自身を共役の作用でG-集合とみなしたときのドレス構成から誘導される,斜バーンサイド環のマッキー関手から群環のドリンフェルトダブルの表現環のマッキー関手への自然変換と,斜バーンサイド環のべき等元公式を応用して得ることができた,群環のドリンフェルトダブルの表現の誘導定理に関する論文がJournal of Algebraに掲載されることが決定した.表現環グリーン関手(丹原関手の構造も併せ持つ)の中心に関する結果を,6月に仙台で行なわれた研究集会で発表した.11月にフランス・アミアンにあるピカルディー大学に出張した。そこでフランス国立科学研究センター(CNRS)研究員セルジュ・ブック(Serge Bouc)氏と,研究課題,特に両側集合関手(biset functor),斜バーンサイド環,自己置換加群(endo-permutation module),ドリンフェルトダブルの表現環に関するセミナー,討論を行なった.その結果,有限p-群の斜バーンサイド環とドリンフェルトダブルの表現環の階数の差が,いくつかのデイド群(Dade group)の階数の和として計算できるという事実と,p-階数が1の場合にその差を具体的に計算した結果を得ることができた.この結果を12月に京都で行なわれた研究集会で発表した.この結果に関連するさらなる研究の過程で,Gのバーンサイド環B(G)へのGの位数と同じ位数の巡回群Cのバーンサイド環B(C)からの標準的な準同型(ドレス,吉田両氏はフロベニウス・ヴィーラント準同型と呼んだ)を応用することにより,Gの斜バーンサイド環への新たな準同型の存在に気が付いた.その準同型に関する研究は,今後の目標としたい.有限群Gは共役の作用でG-集合とみなすことができる。このG-集合の上の集合のカテゴリーから構成される環に斜バーンサイド環がある。斜バーンサイド環のべき等元公式の応用として得られたGのドリンフェルトダブルの表現環の誘導定理に関する結果が出版された。この結果は9月に東北大学で行われた日本数学会秋季分科会で発表した。8月に京都大学数理解析研究所で行われた「有限群のコホモロジー論の研究」というタイトルの短期共同研究集会に参加し、この分野に関連するさまざまな研究者による最新の結果やアドバイスを得ることができ、非常に有益だった。特に、可換なG-モノイドから構成できる斜バーンサイド環は乗法的な写像をもち、丹原関手と呼ばれる関手の構造を持つことが予想されていたが、その証明に関する重要な命題に関するアドバイスを、その集会で得ることができた。その結果は現在投稿中である。G-集合の理論における多項式環等への応用に発展することが期待される。セントリックp-部分群の族から得られるG-集合のカテゴリーから得られるバーンサイド環は、フュージョンシステムと呼ばれるカテゴリーの研究への応用が期待されている。このシロー群の部分群全体は、良い性質をもつフュージョンシステムになるが、そのp-局所環係数上のバーンサイド代数が、局所環であり、単位元を持つことが今年度、イギリスの研究者により報告された。この結果の別証明を不完全バーンサイド環(パーシャルバーンサイド環)の理論を利用して得ることができた。この結果を投稿した。北海道大学大学院の吉田知行教授とバーンサイド環の構造,一般化,べき等元公式の応用等に関する共同研究を行なった.本年度では特に,吉田氏が導入した一般バーンサイド環,さらに,それを抽象化したアブストラクトバーンサイド環の理論を,ある有限群のp-セントリック部分群やp-ラディカル部分群のような,いろいろな部分群の束の構造の研究への応用として利用することに重点をおいて研究を行った.モジュラー表現論におけるフュージョンシステムと呼ばれる圏は,モジュラー表現論における様々な問題に深く関係しており,重要な研究対象である.

そのフュージョンシステムのバーンサイド環が,p-セントリック部分群束の一般バーンサイド環と同型であるという結果が11.研究発表における雑誌論文として出版された.また,それらの束の構造のマッキー関手への作用に関する研究がうまく行くことが確認できた.今後論文の形にまとめる予定である.マッキー関手の公理に,環の構造を加えたグリーン関手や乗法的誘導に関する準同形をもつ丹原関手に関する可換なモノイドが与えるドレス構成法を応用した研究結果は投稿し現在一度目の改定作業中である.p-セントリックかつp-ラディカルな部分群の族は一般には一般バーンサイド環を構成できないが,それらの正規化群の族が,一般バーンサイド環になるという結果が千葉大学の澤辺氏との共同研究で得られた.この結果は学術雑誌に掲載予定である.
酸性耐性能を備えた酵素燃料電池の創製

排出物が水のみである燃料電池は、火力発電と原子力発電に替わるクリーンな発電システムとして期待されている。しかし、燃料電池の電極触媒には埋蔵量に限りのある白金を用いているため、白金代替触媒の開発が急務である。本研究では、非白金触媒として自然界に存在する酵素に着目し、酵素及びそのモデル触媒を用いた燃料電池の開発を行った。用いた酵素は、新規に探索・単離したニッケル・鉄ヒドロゲナーゼ(S-77と命名)であり、その酵素燃料電池は、白金燃料電池の性能を超えることを明らかにした。さらにそのモデル触媒として、ニッケル・鉄錯体で、世界で初めて酸素を捕らえた中間体の構造解析に成功した。平成26年度は、水素酸化還元酵素ヒドロゲナーゼをアノードに用いた固体高分子形の酵素燃料電池を開発した(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8895-8898)。本研究は、ヒドロゲナーゼを固体高分子形燃料電池の電極触媒に応用した初めての例である。固体高分子形燃料電池は、数種類ある燃料電池のなかでも低温駆動や小型軽量化に最も適しており、自動車や携帯用電源としての使用が期待されている。しかし、固体高分子形燃料電池の電極触媒には枯渇性で高価な白金を使用しているため、その代替触媒が必要であるが、いまだに白金に代わる電極触媒は開発されていない。ヒドロゲナーゼは、燃料電池のアノードの反応(水素の酸化)を触媒する機能を持ち、単位物質量あたりでは白金を超える水素酸化活性を持つことが知られていたが、酸素や熱に不安定なことから、固体高分子形燃料電池の電極に応用した例はなかった。これまでに我々は、酸素や熱に安定な新種のヒドロゲナーゼを探索し、新種の菌体シトロバクターS-77から、新規ヒドロゲナーゼS-77を単離・精製した。このヒドロゲナーゼS-77は、酸素や熱に耐性があり、固体高分子形燃料電池の作動条件でも十分にその機能を維持することが可能である。ヒドロゲナーゼS-77を用いたアノードの半電池測定を行うと、単位質量あたりでは白金の637倍の水素酸化活性を示すことが分かった。アノードにヒドロゲナーゼS-77、カソードに白金を使用した固体高分子形酵素燃料電池を作製すると、白金燃料電池に対して1.8倍の発電性能を示した。また、インピーダンススペクトルやアーレニウスプロットからも、ヒドロゲナーゼS-77は白金触媒よりも優れた触媒性能を示す結果が得られた。交付申請時の研究実施計画を当初の予定よりも早く、前年度に達成したため、今年度は、酸素耐性ニッケル・鉄ヒドロゲナーゼを範とするモデル触媒の開発を行った。酸素耐性ニッケル・鉄ヒドロゲナーゼは、自然界に存在する水素を酸化する酵素であり、触媒活性中心に、ニッケルと鉄の二核構造を含んでいる。標準型のニッケル・鉄ヒドロゲナーゼは、酸素存在下では活性中心が酸化されてしまい、本来の水素酸化機能を失う。一方で、酸素耐性ニッケル・鉄ヒドロゲナーゼは、酸素を水に還元することで活性中心の酸化を防ぐ防御機構を有している。即ち、酸素耐性ニッケル・鉄ヒドロゲナーゼは、水素の酸化(ヒドロゲナーゼ機構)と酸素の還元(オキシダーゼ機構)を触媒できる特異的な酵素である。これらの反応機構は燃料電池のアノード(水素の酸化)とカソード(酸素の還元)と同じであるために、近年、酸素耐性ニッケル・鉄ヒドロゲナーゼは非常に注目度が高い。しかし、その酸素耐性機構は未だ不明な点が多く、特に反応中間体は観測されていない。本研究では、世界で初めてニッケル・鉄錯体で酸素を捉えた反応中間体のエックス線構造解析に成功した。酸素-酸素結合の伸縮振動は、赤外分光法により同定し、鉄の酸化数はメスバウアー分光法により決定した。また、同位体ラベリング実験により、酸素を水に還元する反応機構を解明した。本成果は、論文(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55(2), 724-727)とプレスリリース(非貴金属分子触媒で水素の活性化に続く「酸素の活性化」に成功ー白金フリー燃料電池の開発に応用ー)にて発表した。本研究成果は、酸素耐性ニッケル・鉄ヒドロゲナーゼの酸素還元機構だけでなく、燃料電池のカソードの反応機構の解明にもつながると期待できる。平成26年度は、水素酸化還元酵素ヒドロゲナーゼをアノードに用いた酵素燃料電池の開発に成功し、論文(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8895-8898)とプレスリリース(平成26年6月4日、「燃料電池の白金電極を超える水素酵素「S-77」電極の開発に成功(白金の637倍の活性)」)にて、その成果を公表した(web、テレビ、新聞各社で報道)。

また、本成果は、JST newsの特集記事にて紹介された(2014年9月号、「天然酵素をまねて人工酵素を開発:自然界の力で優れた燃料電池の実用化を目指す」)。このように、本研究は当初の研究目的に沿って順調に進展している。生物無機化学平成26年度中に、水素酸化還元酵素ヒドロゲナーゼをアノードに用いた酵素燃料電池の開発に成功したため、平成27年度はヒドロゲナーゼを規範とした、より実用に近い燃料電池電極触媒の開発を目指して、錯体化学・有機金属化学に基づいて、ヒドロゲナーゼの活性中心構造と機能を分子論的に再現したモデル錯体の開発を行う。ヒドロゲナーゼは、水素の酸化と発生を触媒する酵素であり、活性中心構造によって3種類に分類される。[NiFe]ヒドロゲナーゼ(活性中心にニッケルと鉄を持つ)、[FeFe]ヒドロゲナーゼ(活性中心に鉄を2つ持つ)、[Fe]ヒドロゲナーゼ(活性中心に鉄を1つ持つ)の3種類である。なかでも、[NiFe]ヒドロゲナーゼは、水素の酸化を得意とするため、本研究では、[NiFe]ヒドロゲナーゼの構造を模範とし、新規機能モデル錯体の開発を行う。この[NiFe]ヒドロゲナーゼの活性中心は、ニッケルと鉄が2つのシステイン残基のチオレートで架橋された2核構造をしており、水中・常温・常圧で水素を容易に酸化することができる。すなわち、[NiFe]ヒドロゲナーゼの活性中心は、水素分子の強い水素-水素結合を容易に開裂させ、電子を取り出すことが可能な構造的仕組みを有していると考えられる。また、近年、この[NiFe]ヒドロゲナーゼは、水素だけでなく、酸素を活性化して水に還元する一種の防御機能を持つことが報告されている。すなわち、本酵素は、燃料電池のアノードとカソードの両極の機能を持つ特殊な触媒である。この酵素の活性中心構造を基に、分子触媒を精密に設計し、水素と酸素を活性化できる新規モデル触媒の開発を目指す。開発したモデル触媒の水素と酸素との反応性を詳細に検討し、最終的には、開発したモデル触媒をアノード触媒またはカソード触媒として使用し、燃料電池の評価実験を行う。
偏微分方程式の解の特異性の位数の伝播についての研究

この研究では、超函数の特異性の位数について、超局所的な定義を与え、その重要な性質を定理としてまとめた。特異性を超局所的に考えるということは、特異性を与える場所と併せてどの方向に特異性があるかを考えることである。応用としてフ-リエ積分作用素を作用させることにより、超函数の超局所的な特異性の位数が、どの様に移り変わるかを論じている。一階の双曲片擬微分作用素に対応する初期値問題の解は初期値により、時間tに依存するフ-リエ積分作用素でP_<φu>の形に表わすことが出来る。ここでP_φは、p(x,y)【element】S°をシンボルとしφ(x,y)を相函数とする作用素である。微小時間tに対してはp(x,y)は1に近く、消えていないとしてよく、この時と定める。(x_0,ζ_0)【element】(supa a)はaがx_0でζ_0方向に消えていないことを意味する。次のダルブ-型の定理がなりたつ。^v>0に対してζ>0が存在してa(【element】S°)の台が(x_0,ζ0温)の孤状δ近傍にある時が成立する。特異性の位数が超局所的に保存される事を示す最初の等式は、最後の不等式がa【element】S°に対して成立する事を使って証明される。q(x)が複素数値函数の場合に於て、Riccati equation w′=q(x)-w^2について解の挙動を調べた。考えるのはq(x)が負の値をとらない場合である。Re√<q(x)>>0とする時、q(x)の対数微分が、Re√<q(x)>に比べてある程度小さい場合には、x〓〔0,∞〕全体で-√<q(x)>に近い解が存在することを示している。これを定量的に定理の形で表わした。応用として(〓^2_x-a(x)〓^2_t)u=0,u(0,t)=g(t)の解について、x>0の方へのsingularityのorderの伝播及びsupportの伝播を論じている。第二の論文では、新たにsingularityのorderの超曲所的な性質について論じている。それは、singularityのorderは局所化する擬微分作用素の台にのみ依存して定まることを定理としてまとめた。この定理を応用すると、Fourier積分作用素によりsingularityのorderが、どの様に移っていくかを示すことが出来る。即ちuの(y,η)におけるsingularityのorder(OS)が、P_φuの(x,ξ)における、singularityのorderに及ぼす影響は次式で与えられる。ここで、mはsymbol Pの次数であり、(y,η)→(x,ξ)はφによる正準変換による対応である。この研究では、超函数の特異性の位数について、超局所的な定義う与え、その重要な性質を定理してまとめた。応用としてフ-リエ積分作用素を作用させることにより超函数の局所的な特異性の位数がどの様に移り変わるかを論じている。一階の双曲型擬微分作用素に対応する初期値問題の解は初期値uにより時間tに依存するフ-リエ積分作用素でP_φuの形に表わすことが出来る。ここでP_φはp_<(x,y)>Es°をシンボルとしφ_<(x,y)>を相函数とする作用素である。微小時間tに対してはp_<(x,y)>は1に近く、消えていないとしてよく、この時が成立する。ここでOS(u;y,η/1η1)はuのyでのη/1η1方向への特異性の位数を表わしている。(y,η)→(x,ξ)への対応はφを母函数とする正準変換である。

即ちy=φ_n(x,η),ξ=φ_x(x,η)で定義されるものである。最後にOS(u,x_0,ξ_0)についての説明を付け加えておこう。f〓ε'に対してOS(f)=inf{_<2a(D,X)>f)}と記しOS(f:x_0,ξ_0)=inf OS(a(D<X)f)と定める。(x_0)〓(Suppa)はaがx_0ξ_0方向に消えていないことを意味する。次のダルブ一型の定理がなりたつ。^Vε>0に対してζ>0が存在してa(〓S°)の台が(x_0ξ_0の弧状のδ近傍にある時が成立する。特異性の位数が超局所的に保存される事を示す最初の等式は最後の不等式がa〓S°に対して成立する事を使って証明される。
造形学習における表現過程の評価法の開発

1,表現過程の手の行動分析について本研究のねらいは、動作学の視点で美術教育の表現過程を評価する新手法を開発することである。基本仮説は、もし文章における「言葉」と「文脈」の関係のように、手の操作スタイル(形態、運動)を表現過程の単位として抽出できれば、この単位で表現過程の構造化ができるのではないかということであった。研究は、学習の観察と動作分類法に関する文献調査から検討していった。3ヶ年間で対象とした資料は、授業の動作分析の試みとして、(1)授業のメモモーション分析(分野:造形的な遊び等)、(2)児童の学習の時系列分析(分野:彫刻)であり、専門化した技術の動作分析の試みとしては、(3)専門家(電動轆轤で成形する技術)の技能のマイクロモーション分析であった。2,開発したコンピュータコントロール型ビデオ観察支援システムについて適切なマイクロモーション分析を実現するには、一人の表現活動を複数台のカメラで同時に撮影する必要がある。本研究では、カメラ4台分を1つに記録・観察するためのハードウエア環境を整備し、その環境を結びつけるビデオ観察支援システム(ビデオ・ワードプロセッサ、VWD)を開発した。このソフトウエアは、ビデオをリアルタイムに操作しながら3つの評価(記述評価・カテゴリー評価・記号評価)を統合的に実施するシステムである。3,評価カテゴリーについてまず、児童の過程分析では、医学の日常の行動分類が有効であった。児童の学習は、特殊な技法の集合でなく、生活に即しているからであろう。美術専門家の分析では、手の形式(形、動き)・知覚・形態の変化の3要素で見ていく方法があることをみいだし、動作学からの分析が可能であることを示した。1,表現過程の手の行動に関する情報収集本年2つの調査研究を平行的に進め,基礎資料の記録方法の決定および評価表の第一次試案をえた。(1)授業での手の行動パタ-ンの実態調査:小学校の学習課題である(1)粘土教材と(2)造形遊びの教材を対象としビデオ収録を開始した。当初ビデオカメラ1台での収録であったが,研究の進展とともに児童のパタ-ンを幅広く収録できない欠点から、記録方法をCCTV方式(4人分の記録を一画面に収録する方式)への改善を検討し,最終段階で実施した。(2)医学の分類学の検討:医療での手の行動パタ-ンの分類法を検討した。まず、村田が鎌倉(東京都立医療短期大学教授)から研究法の実際と分類学の知識提供を受けた。(1)現在の分類は汎用の分類ではなく,対象領域に関する最適な分類方法を検討すべきである,(2)分析方法の応用は可能かも知れない等の知見を得た。12月鳴門教育大学で,異なるジャンルからの交流研究会を開催した。(講師:鎌倉,参加者:村田・松原・竹内,京都教育大学教授)討議主題は(1)手のアナログ的行動の単位を如何に抽出するか,(2)評価方法をどうするか(CCTV方式の是非)の2点であった。その結果,(1)行動単位は巨視的枠組みを策定すべきである,また(2)医学分類は日常レベルの行動を対象としており,芸術行動についての枠組みの拡大は多くのデ-タから探索的に解明すベきであるとの2見解に達し,CCTV方式の採用を決めた。2.評価法の第一次試案の実施上述の方針で行動分析表の試案を作成し,CCTV方式で表現過程を収録し分析した。その結果は,本年3月28日,第13回美術科教育学会で口頭発表後12月に論文発表の予定である。1,実験を中心とした造形学習にみられる手の動作パタ-ンの抽出と評価支援システムの構築に関する成果