hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トレーニングによる運動パフォーマンス向上に対する中枢性機能の関与

本研究では、短期間の低酸素環境下における高強度インターバルトレーニング(HIT)が及ぼす運動パフォーマンスの向上に対して、末梢性機能の向上と共に中枢性機能の向上が関与するのかどうかを検討することを目的とした。その結果、短期間の低酸素環境下におけるHITによるランニングの運動パフォーマンスの向上と共に、有酸素性能力の指標である最大酸素摂取量の増加と、無酸素性能力の指標である最高血中乳酸濃度の増加が確認された。一方、低酸素トレーニングの前後では、運動に対する中枢神経系の興奮性には変化が認められなかった。本研究の目的は,短期間のトレーニングによる運動パフォーマンスの向上に対する中枢神経系の機能変化の影響を明らかにすることである.さらに,低酸素環境下でトレーニングを実施することにより,筋や血液といった末梢性機能だけではなく,中枢神経系の機能がより一層高められるのかどうかを検討する.このことにより,高地もしくは低酸素トレーニングにおける新たな効果を現場に提供でき,競技力向上のための一知見となりうる.本研究の目的を達成するためのトレーニング内容及び実験プロトコルを決定することに、想定以上に時間を要してしまったため。本研究の目的は、短期間の低酸素環境下における高強度インターバルトレーニング(High-intensity Interval Training: HIT)が及ぼす運動パフォーマンスの向上に対して、末梢性機能の向上と共に中枢性機能の向上が関与するのかどうかを検討することであった。この目的を達成するために、本研究では7名の大学生長距離走者を対象に6日間の低酸素環境下におけるHITを実施した。対象者の競技会における5000m走の最高タイムは、15分13秒4±16秒3(平均値±標準偏差)であった。トレーニングの際に用いた低酸素濃度の設定は、標高3000m相当とした。低酸素環境下におけるHITは、自転車エルゴメータを用いた全力ペダリング運動と、トレッドミルを用いた全力ランニング運動を各5回ずつ、計10セッションを6日間に分けて実施した。全力ペダリング運動は、4分間の休息を挟みながら、体重の7.5%の負荷で30秒間の運動を5セット実施した。全力ランニング運動は、10秒間の休息を挟みながら、最大酸素摂取量強度に相当する走速度の115-120%強度で20秒間の運動を6-10セット実施した。低酸素環境下におけるトレーニング効果を検討するために、低酸素トレーニングの前後に運動パフォーマンステストおよび経頭蓋磁気刺激装置を用いて中枢神経系の興奮性を評価するテストをそれぞれ実施した。その結果、短期間の低酸素環境下におけるHITをすることによって、先行研究と同様に、ランニングの運動パフォーマンスがトレーニング前よりも有意に向上した。ランニングの運動パフォーマンスの向上と共に、有酸素性能力の指標である最大酸素摂取量の増加と、無酸素性能力の指標である最大血中乳酸濃度の増加がトレーニング後において確認された。本研究の目的を達成するためのトレーニング内容及び実験プロトコルは、昨年度内に大方決定した。また、実験実施場所であり、実験プロトコルの作成にも協力していただいている新潟医療福祉大学の丸山教授とも実験日程(夏季)を含めて、今後、研究内容を突きつめていく予定である。トレーニング科学実験プロトコルを再考した結果、大脳皮質運動野脚部における中枢性機能の評価を実施するために必要な磁気刺激用コイルの購入が不可欠であると判断したため、次年度に予算を繰り越した。次年度では、今年度繰り越した予算を用いて磁気刺激用コイルを購入する。
オットセイ骨格筋抽出血管活性ペプチドの歯周疾患への基礎と臨床応用

オットセイ骨格筋原肉エキスには、血管拡張、血流量増加、心拍数・収縮力増加、冠血流量増加、腸管平滑筋収縮、利尿、抗炎症などの薬理作用が確認されており、口腔内疾患治療薬としての応用が期待されている。本研究は、循環器系に対する活性成分を決定するため行った。原肉エキスをアンバーライトXAD-2樹脂カラムで分画物I(非吸着成分)と分画物II(吸着成分)に分画した。その生理活性は、分画物Iの方が分画物IIよりも高く、下肢灌流実験では著明に血流量を増加させた。その結果から、有効成分が分画物Iに含有すると判断した。分画物Iは、さらにDowex 50w (H^+ form)により非吸着成分のB画分、吸着成分でpH4.2付近で溶出するC画分、2Mアンモニアで溶出するD画分、メタノール性-2Mアンモニアで溶出するE画分の4成分に分画された。血流量増加作用は、E>B>C>D、血小板凝集抑制作用はC>E>D>Bの順であった。また、摘出冠動脈、脳底動脈弛緩作用効力はC》B,Dの順であり、E画分は収縮作用を示した。赤血球の変形能とATP含有量は、B,C画分でわずかに認められ、D,E画分では全く認められなかった。Sephadex G-10ゲルクロマトグラフによる各画分の活性本体の安定では、生理活性成分が、アミノ酸溶出部位に現れ、その分子量は数百以内と推定された。B画分は、5′-ADP、C画分は5′-AMP、D画分はカルノシンおよびアンセリン含有、E画分は、5′-ADP、C画分は5′-AMP、D画分はカルノシンおよびアンセリン含有、E画分はヒスタミンがその本体であることが示唆された。また、抽出粗分画を用いた場合、ハムスターチークポーチ微小血管拡張作用を示し、かつ、歯周疾患に有意の改善作用を認めることができた。これらの効果は、粗分画中でそれぞれ同定された物質の相互作用によってもたらされたものであり、個々に用いた場合の循環系に対する作用と、それから派生する副作用の点から考慮すれば、現時点では、粗分画のまま臨床応用すべきである。ただ、未確認の物質も含まれているため、さらに詳細な検討を要する。オットセイ骨格筋抽出粗分画と、D分画の主体であるカルノシンの末梢循環系に対する効果は、1)イヌ歯肉、頸動脈、および大腿動脈の血流量を用量依存性に増加させ、さらに、2)ハムスターチークポーチの微小血管を拡張させる、などを特徴としていた。また、ハムスターチークポーチ微小血管拡張は、とくに静脈系に著明であった。このようなオットセイ骨格筋抽出粗分画の作用が、歯周疾患に有効かどうか検討した。

抽出物を0.01、0.1、0.25、0.5および1.0%含有した歯摩剤を調整し、前歯部に発赤、腫張の著しい歯肉炎や歯周組織炎の患者で、とくに軽度中等度の歯肉炎に適用した。歯摩剤使用後の口腔内診査は、1週間に1回、5週間に渡って実施した。この結果を、二重盲検法で推定した場合、有意な歯肉炎改善効果が認められた。とくに排膿・出血を著明に改善した。以下、本抽出物による歯周疾患症状の改善効果は、発赤>腫張>歯肉の色調と増殖>盲のうの深さの順であった。口嗅と歯牙の動揺に対しては、さほどの効果を示さなかった。以上のことから、オットセイ骨格筋抽出粗分画は、歯周疾患に有効であることが明らかとなった。この効果は、前年度に同定した粗分画中の種々物質のもつvasoactiveな作用の相互作用によってもたらされたものと考えられる。さらに、粗分画中に含まれる物質を単独で用いた場合の循環系に対する作用と、また、副作用の点から考慮すれば、粗分画の状態で臨床的応用がなされるべきであると結論づけられる。
関東平野に突風をもたらすシビアストームの発生機構に関する研究

2012年5月6日につくば市に甚大な被害をもたらした竜巻について、二重偏波レーダーによる観測データや高解像度数値シミュレーションの結果を用いて構造や発生機構について解析した。その結果、竜巻をもたらした積乱雲は米国中西部でしばしばみられるスーパーセルの特徴をもち、竜巻発生前に直径約1kmのトルネードサイクロンと呼ばれる渦が形成されていたことが分かった。そして、竜巻の渦は、ストーム後方の強い降水を伴った下降流に伴ってつくられていることが明らかになった。本年度は、2012年5月6日につくば市に甚大な被害をもたらした竜巻について、現地調査を含む観測データの収集、気象研に設置されている二重偏波レーダーのデータ解析、高解像度数値シミュレーション等を実施した。その結果、環境場については、関東平野の下層に暖湿流が流入し大気の状態が不安定あったことと、風が鉛直方向に時計回りに変化していることが特徴で、スーパーセルの発生しやすい状況であったことが確かめられた。竜巻をもたらした積乱雲については、典型的なスーパーセルの特徴をもっていることが観測データから明らかになった。また二重偏波レーダーにより国内で初めて竜巻の飛散物が上空に運ばれていく様子を捉えることに成功した。水平解像度を50mにした高解像度数値シミュレーションでは、スーパーセルを含めて竜巻の再現に成功した。その結果、高度4km付近に中層のメソサイクロンが顕在化した後、高度1km付近において下層のメソサイクロンが発達し、高度1km以下で30m/s以上の強い上昇流が形成されていたことが示された。これは先行研究で指摘されている米国中西部におけるスーパーセル竜巻発生の必要条件と一致する。本研究ではさらに、竜巻の発生過程に着目した解析を行い、スーパーセルの後方で局所的に強化された下降流が竜巻発生の重要なトリガーとなっていることが明らかになった。その他、2006年台風第13号に伴い宮崎県で発生したスーパーセル竜巻との比較を行い、同じスーパーセルでも環境場や構造に大きな違いあることが明らかになった。本年度は、2012年5月6日につくば市に甚大な被害をもたらした竜巻について、気象研究所に設置されている二重偏波レーダーや水平解像度50mの数値シミュレーション結果を用いて、ストームの構造と竜巻の発生機構を中心に解析した。二重偏波レーダーにより、tornado cycloneとよばれる直径1km程度の竜巻よりもやや大きい渦の特徴について、時間・空間的な構造の変化を調べた。その結果、渦はフック状の形状をしたエコーの先端部において竜巻発生の約10分前に地表付近からストーム中層にかけてほぼ同時に形成されていたことが明らかになった。竜巻発生前までは渦度一定のまま直径が増大していたが、竜巻発生後は直径が縮小するとともに渦度が増大し、移動経路は竜巻の被害分布と一致していた。さらに、0.8秒間隔で出力した詳細なシミュレーション結果を用いて、竜巻の発生機構について調査した。その結果、上空のメソサイクロンが環境場の水平渦を起源としているのに対し、竜巻の渦はストーム自身が作り出していることが明らかになった。渦は主としてフック状の降水物質の分布の先端付近において傾圧的につくられており、摩擦の効果も寄与していることが定量的に確かめられた。フックの先端で傾圧的に作られる渦については、雨滴の蒸発や霰/雹の融解による冷却の効果が効いており、降水物質の荷重の効果は小さいことが示された。また、感度実験から、雨滴の蒸発の効果は渦の生成には寄与するが、地表付近を冷やし過ぎることにより竜巻発生にとって負の効果も持ち合わせていることが示された。霰/雹の融解は、雨滴の蒸発ほど上空の冷却量は大きくないが、地表付近を過度に冷やさないため、竜巻の発生に最も効率的に寄与していることが明らかになった。関東平野では、他の地域に比べて竜巻の発生頻度が高く、甚大な被害がもたらされることがある。しかし、その竜巻の発生環境場や発生機構については未だ明らかにされていない。そこで本年度は、関東平野で発生する竜巻の環境場の特徴を明らかにするために、1961年以降に発生した竜巻を対象として、最新の気象庁竜巻データベースやアメダス、ウィンドプロファイラなどの観測データを用いて、統計的に調査を行った。その結果、関東平野では竜巻の発生頻度が全国平均に比べて約2倍と高く、その内42%が海岸線から10km以上の内陸部において発生していることが明らかになった。竜巻の強度については他の地域よりも強いものが多く、総観場においては寒冷前線に伴うものが少なく台風に伴って発生するものが多いことなどが示された。メソスケールの特徴としては、関東平野特有の気流系によって、温度傾度と風向の変化を伴った局地前線の影響を受けやすいことが明らかになった。また、2011年11月18日に徳之島で発生した竜巻について、発生環境場と積乱雲の特徴について関東平野で発生する竜巻と比較を行った。

その結果、時計回りに変化する下層の大きな鉛直シアが特徴でスーパーセルが発生しやすい環境場であり、局地前線の影響を強く受けた関東平野の典型的な竜巻とは異なることが明らかになった。その他、過去の顕著な事例である2009年台風第18号に伴う土浦・竜ヶ崎竜巻について、気象研究所に保存されている4次元変分法で作成した解析データを用いて、水平解像度40mの高解像度実験を行い、現実場に近い状態で再現を試みた。竜巻スケールの渦や地表付近の局地前線が実況に近いかたちで再現できていることを確認した。2012年5月6日につくば市に国内最大級の被害をもたらした竜巻について、現地調査を含む観測データの収集、気象研に設置されている二重偏波レーダーのデータ解析、高解像度数値シミュレーションを実施し、竜巻をもたらした積乱雲や竜巻について、構造や発生過程の解析を行った。研究目的の1つである関東平野で発生する竜巻の環境場の特徴を統計的に明らかにした。また、高解像度数値シミュレーションによる顕著事例の再現実験を開始した。2012年5月6日につくば市を襲ったスーパーセル竜巻について、二重偏波レーダーや高解像度数値シミュレーション結果の解析により、竜巻の発生機構を明らかにする。竜巻の発生機構に関しては、中層・下層のメソサイクロンや竜巻に対して、後方トラジェクトリ解析をもとに循環の計算を行い、その時間変化量について傾圧項や摩擦項を評価することにより、渦の生成要因を明らかにする。そして、米国中西部におけるスーパーセル竜巻の最新の研究や国内で発生した他の顕著な事例との比較を行い、違いを明らかにする。内容は国際学会等で発表し、論文等にもまとめる。2012年5月6日につくば市に甚大な被害をもたらした竜巻など、これまでに関東平野で発生した顕著な突風事例について、気象研究所に設置されている2重偏波ドップラーレーダーによる詳細な観測データや現地調査資料、地上観測データ、そして高解像度数値シミュレーション結果を用いて突風をもたらした親雲の特徴や竜巻の発生過程について明らかにする。その他、関東平野で発生する竜巻と比較するために、他の地域で発生した顕著な竜巻(2011年11月18日に徳之島で発生した竜巻など)の事例についても、環境場やストームの特徴を明らかにする。これまでに得られた成果を、国際学会や国内学会において発表するため、大会参加費や旅費に使用する。また、数値シミュレーションや観測データの解析、論文等の執筆のため、電子計算機を購入する。これまでに得られた成果について、国内学会や国際学会において発表するため、大会参加費や旅費として使用する。研究初年度の成果は次年度の成果と合わせて、ある程度まとめた形で発表する方が望ましいため、初年度の海外旅費の繰り越し分を合わせて使用する。また、数値シミュレーションデータや観測データを作図するためのPCソフト等を購入する。
Lシステムの拡張による土壌環境を考慮した作物根群生長モデル

本研究の目的は,土壌密度変化に対する作物根系パターン変化を,トウモロコシを素材にしてコンピュータシミュレーションすることにあった.全体としては2次元で研究を進め,3次元根系生長モデルの作成も検討した.研究成果は以下の通りである.(1)根群形態の全体的特徴を記述するためのメタルールを,べき分布(自己アフィンフラクタル),根密度関数および根系分布境界曲線に着目し,根系サンプルの観測データに基づいて定式化した.(2)不定根と1次および2次の分枝根発生ルールを観察結果より統計的に定め,確率Lシステムで定式化した.(3)根端伸長運動は,文献的調査により,NutationとGeoreaction及び土壌粗孔隙への進入確率から定式化した.(4)以上の三つの階層にわたる定式化,すなわち根群分布の全体的特徴,根系分枝ルール,根端伸長運動の定式化を有機的に結合して総合化し,かつ土壌密度条件の影響を「環境スイッチ」という概念でテーブルスイッチ関数としてモデルに導入した.これを階層的モデリングと名付けた.(5)土壌密度を変えた根箱栽培実験では,土壌密度条件が異なると根群形態のみならず根密度分布にも明瞭な差の現れることを確認した.更に低密度土壌を持つ根箱では,低密度土壌域のサイズや形状が根密度分布に影響することを確認した.(6)作成した根系生長モデルにより,根箱実験で得られた根系サンプルの形状をよく再現することを確認した.しかし根系生長モデルの2次元から3次元への拡張については,基本的に達成できなかった.(7)更に多様な土壌密度実験および人工粗孔隙への根進入実験を実施し,3次元根系生長モデルの作成へ向けて研究を続行している.本年度の研究目的には,既に蓄積してある根系サンプルの写真撮影結果をもとにして根系の画像データを作成し,根群形態の特徴を分析的に整理した上で,コンピュータによる根系形態形成モデルを作成すること及びトウモロコシの根箱栽培実験を推進し,多様な土壌密度条件と水分条件に対する根系形態のデータを蓄積することを掲げた。当初の目的に沿って研究を実施し,得られた知見の概要は次のとおりである。1.根群形態の全体的特徴を記述するためのメタノールを,べき分布(自己アフィンフラクタル),根密度関数および根系分布境界関数に着目して作成し,そのモデリング関数を定式化した。2.不定根と1次および2次の分枝発生ルールを観察結果より統計的に定め,確率Lシステムによって定式化した。3.根端の伸長運動は,文献的調査に基づいてNutationとGeoreaction及び土壌粗孔隙への進入確率から定式化した。4.以上の三つの階層にわたる定式化,すなわち根群分布の全体的特徴根系分枝ルール,根端伸長運動の定式化を有機的に結合して総合化し,かつ土壌密度条件の影響を「環境スイッチ」という概念でテーブルスイッチ関数としてモデルに導入した。これを階層的モデリングと名付けた。5.土壌密度を変えた根箱栽培実験では,土壌密度条件が異なると根系形態のみならず根密度分布にも明瞭な差の現われることを確認した。さらに低密度土壌と高密度土壌を持つ根箱では,低密度土壌域のサイズや形状が根密度分布に影響することを確認し,その特徴の定式化を試みた。以上の研究成果は,当初の目的の大半の達成を意味する。なお,研究成果の一部は論文として既に公表した。本研究の目的は,土壌密度変化に対する作物根系パターン変化を,トウモロコシを素材にしてコンピュータシミュレーションすることにあった.全体としては2次元で研究を進め,3次元根系生長モデルの作成も検討した.研究成果は以下の通りである.(1)根群形態の全体的特徴を記述するためのメタルールを,べき分布(自己アフィンフラクタル),根密度関数および根系分布境界曲線に着目し,根系サンプルの観測データに基づいて定式化した.(2)不定根と1次および2次の分枝根発生ルールを観察結果より統計的に定め,確率Lシステムで定式化した.(3)根端伸長運動は,文献的調査により,NutationとGeoreaction及び土壌粗孔隙への進入確率から定式化した.(4)以上の三つの階層にわたる定式化,すなわち根群分布の全体的特徴,根系分枝ルール,根端伸長運動の定式化を有機的に結合して総合化し,かつ土壌密度条件の影響を「環境スイッチ」という概念でテーブルスイッチ関数としてモデルに導入した.これを階層的モデリングと名付けた.(5)土壌密度を変えた根箱栽培実験では,土壌密度条件が異なると根群形態のみならず根密度分布にも明瞭な差の現れることを確認した.更に低密度土壌を持つ根箱では,低密度土壌域のサイズや形状が根密度分布に影響することを確認した.(6)作成した根系生長モデルにより,根箱実験で得られた根系サンプルの形状をよく再現することを確認した.しかし根系生長モデルの2次元から3次元への拡張については,基本的に達成できなかった.(7)更に多様な土壌密度実験および人工粗孔隙への根進入実験を実施し,3次元根系生長モデルの作成へ向けて研究を続行している.(1)根系生長モデルの2次元から3次元への拡張については,基本的に達成できなかった.その主要な理由は,土壌密度条件及びメタルールの3次元化が2次元データの単純な拡張によっては不可能であり,根系分枝規則や根端のランダム伸張運動の3次元データを収集する手法が開発できなかったことにある.実験より直接3次元データをとる方法を模索しつつ,既存の根箱実験による2次元データから3次元データを構築する方法を検討することにした.

それには,更に多様な2次元土壌密度条件における根系パターン形成のデータを蓄積する必要があった.(2)実施した根箱実験では,前年の根箱内土壌の上層と下層に密度差を与える実験に加えて,水平方向に土壌密度差を与えた場合,斜め方向あるいは種子を中心にして区形状に密度境界面を与えるなど,各種の土壌密度条件を準備し,根系サンプルデータを得た.その結果,いずれの土壌条件でも根系分布に異方的べき分布のあることが判明し,土壌密度境界面近傍の根分布密度の特徴も詳細に分析することができた.(3)根系の発達と根箱内土壌水分の散逸の傾向が,地下からの毛管水供給のない根箱という制約はあるものの,ある程度定量化することができた.更に生育ステージ(葉齢)と根系パターン形成の関連や,土壌孔隙分布と根系パターンの関連性について現在実験をすすめている.本報告書にはデータの整理が間に合わないものの,前年の根系生長モデルでは欠けていた時間項や土壌大孔隙に対する根系応答の特性が解明されつつある.(4)現在は,3次元根系生長モデル作成の具体的な方針を検討している最中である.
ミトコンドリアの分裂機構:分裂サイトの初期形成から膜分裂までの解明

ミトコンドリアの分裂は細胞機能の維持に極めて重要であり、その破綻は老化、神経変性疾患などにおける神経細胞死などの原因となる。細胞質に存在するダイナミンファミリー型GTPaseであるDrp1がミトコンドリア分裂の実行因子として働く。内在性Drp1は、ミトコンドリア上にドット状構造物として観察される。MffをRNAi抑制するとミトコンドリアが伸長して、それに伴いDrp1は細胞質に散在してしまう。それとは対照的にMffの過剰発現によりDrp1のリクルートが促進されミトコンドリア分裂が亢進する。従って、Mffはミトコンドリア分裂に必用なDrp1リクルートの際の受容体であることを示唆している。Drp1はおそらくMffと共にミトコンドリア膜面上に自己会合により巻き付き膜を切断する。MIEF1はDrp1と結合してDrp1の自己会合を促進してGTP加水分解活性を阻害する。一方、MffはMIEF1によるDrp1加水分解活性の阻害をキャンセルする。これらの結果から、MIEF1はGTP結合型Drp1と結合して加水分解を停止させ、この間ミトコンドリア上でDrp1の自己会合を安定化させるのではないかと予想される。ミトコンドリアは融合と分裂によりダイナミックにその形態を変換し、エネルギー産生の他、アポトーシス等を通して真核細胞の生と死を調節するオルガネラである。申請者らのグループは、ミトコンドリア分裂に関わるDrp1:Dynamin-related-protein 1 (GTPase)のノックアウトマウス【全身(胎生致死)、脳】を作成し、分裂が初期胚発生およびシナプス形成(脳神経ネットワーク形成)に必須である事を世界で初めて報告した。近年、ミトコンドリア分裂制御の異常が神経変性疾患、肺動脈高血圧症、筋萎縮症などの一因となることが相次いで報告されてきたが、疾患発症機構および治療法解明の基盤となる“哺乳動物ミトコンドリアの分裂制御機構"の詳細は理解されていない。申請者は、分裂実行因子Drp1(GTPase)の分裂部位へのリクルートに必須なミトコンドリア膜タンパク質としてMffを同定した(JCB 2010、Small GTPases 2011)。Mffはミトコンドリア分裂の最初のステップに関与しており、分裂反応の全容解明にあたり鍵になるものと期待される。従って、その結合タンパク質を網羅的に同定できればミトコンドリア分裂機構の全容を解明できる可能性が極めて高い。申請者は、Mffの機能部位解析の過程で、N末端50アミノ酸が機能領域として重要であることを既に報告している(JCB 2010)。最近、本領域のアミノ酸配列を様々に改変した変異体のうち、“ミトコンドリア分裂中間体"を形成するものを見いだした。本年度はこの“ミトコンドリア分裂中間体"に含まれるタンパク質を質量分析によりいくつか得た。それらの機能を解析することで世界に先駆けて哺乳動物独自のミトコンドリア分裂機構の全容を解明できると確信する。本年度までにミトコンドリア分裂実行因子Drp1の結合タンパク質MIEF1およびMffの生化学的解析を実施した。リコンビナントタンパク質を用いた解析から、MIEF1はDrp1GTPase活性を阻害すること、逆にMffはDrp1のGTPase活性を促進することを明らかにした。さらにMIEF1はDrp1の多量体形成を促進することを電子顕微鏡観察により明らかにすることができた。MffはDrp1のミトコンドリア分裂部位へのリクルートに必須であり、ミトコンドリア上に点状に局在する。すなわちこの部位がミトコンドリアの分裂部位と考えられる。細胞生物学的な解析から、Mffの分裂サイトへの局在にはDrp1が必要であることを見いだした。Drp1のノックアウト細胞ではMffはミトコンドリア上に均一に局在するが、コントロール細胞では点状に局在する。本年度以降は、MIEF1とMffのミトコンドリア分裂における生化学的機能をさらに解析するとともに、分裂サイト形成機構のついても上記の結果をふまえてさらに明らかにする。Drp1結合タンパク質、MIEF1、Mffのリコンビナントタンパク質の大量発現系を確立することにより、生化学的解析が容易に行えるようになった。

電子顕微鏡によりDrp1の微細構造を観察することが可能となり、今後、MIEF1とMffの作用機構を形態学的にも観察する手段を確立できた。分裂サイトの形成に関連して、Mffの点状局在がDrp1に依存することを見いだしたことにより分裂サイト形成機構解明の手がかりを得た。以上の理由によりおおむね順調に進捗している。これまで同様に生化学的解析を実施していく。MIEF1発現動物培養細胞を作製して免疫沈降およびプロテオミクスによりMIEF1結合タンパク質の探索を実施して、ミトコンドリア分裂装置の網羅的同定を試みる。Mffのノックアウト細胞を作製することによりMffとMIEF1の機能相関について細胞生物学的解析を進める。本年度と同じく試薬等の消耗品および旅費、論文出版費に充てる。
門脈圧亢進症:肝星細胞の機能異常からみた機序解明と新しい治療法の開発

門脈圧の調節には肝類洞を取囲むように存在する肝星細胞が重要であり、特にその収縮、遊走が直接門脈圧に影響すると考えられる。この機能にリン脂質mediatorであるスフィンゴシン1リン酸(sphingosine 1-phosphate : S1P)、リゾフォスファチジン酸(lysophosphatidic acid : LPA)が影響することを初めて明らかにした。1.S1P、LPAは培養肝星細胞の収縮能を亢進させた。この作用は低分子量G蛋白質RhoおよびそのエフェクターであるRho-kinaseを介するものであった。2.LPAは培養星細胞の遊走能を亢進させた。この作用もRhoおよびRho-kinaseを介するものであった。3.星細胞において、S1P受容体であるEdg1とEdg5の発現、またLPA受容体であるEdg2、Edg7の発現が確認された。肝線維化過程において、Edg1及びEdg7の発現が低下することが明らかとなった。4.SIP、LPAはin vivoの肝灌流系において門脈灌流液に添加することにより、門脈圧を亢進させた。この作用はRho-kinaseの特異的抑制剤Y-27632の存在下では消失し、同作用がRhoおよびRho-kinaseを介するものであることが明らかとなった。S1P、LPAは血漿中で数百nMから数μMの濃度で存在し、この濃度はin vitroで種々の作用を及ぼす濃度に非常に近いことから、その生理学的並びに病態における意義が注目されてきた。本研究は門脈圧亢進症に着目してこの点について検討を加えたものであり、結果からはS1P、LPAが門脈圧亢進に深く関与することが示唆される。今後両リン脂質mediatorの産生の仕組み、また星細胞収縮、遊走能亢進の機序の更なる解明により、合理的な門脈圧亢進症治療体系が確立されるものと期待される。門脈圧の調節には、肝類洞を取り囲むように存在する肝星細胞の、特に、収縮能が重要であると考えられるため、これを調節する因子の解明を行った。従来、エンドセリン・サブスタンスPが収縮能を亢進することが知られていたが、本研究において、血小板由来のリン脂質であるリゾフォスファチジン酸(lysophosphatidic acid:LPA)、さらにスフィンゴシン1リン酸(sphingosine 1-phosphate:S1P)に着目し、これらが培養肝星細胞の収縮能を亢進すること、またこの作用がRho並びにRho-Kinase系を介することが明らかとなった。肝線維化過程における星細胞の重要な形質変化である活性化にRhoが関連することが報告されている。従って星細胞のRho活性化機構を明らかにすることが、門脈圧亢進症、さらに肝線維化の病態解明に繋がる可能性があり検討中である。現在のところ、Rhoの活性化にS1Pの受容体の一つが関連していることを見出している。また、LPA・S1Pはin vivoの肝潅流系における検討においても門脈圧を亢進させることを見出した。実際の病態においても、同様の機転が働いているか否かについて、血中並びに肝局所におけるLPA・S1Pの濃度変化、さらに肝における受容体の動態を調べることにより検討する予定である。

星細胞の遊走能については、LPA・S1Pともに、これを促進することを観察した。遊走能促進についてもRhoの関与が確認されたが、収縮能亢進に比して、単純ではなく他の因子との連関も考えられ、機序についてさらに明らかにしたい。門脈圧の調節には肝類洞を取囲むように存在する肝星細胞が重要であり、特にその収縮、遊走が直接門脈圧に影響すると考えられる。この機能にリン脂質mediatorであるスフィンゴシン1リン酸(sphingosine1-phosphate:S1P)、リゾフォスファチジン酸(lysophosphatidic acid : LPA)が影響することを初めて明らかにした。1.S1P、LPAは培養肝星細胞の収縮能を亢進させた。この作用は低分子量G蛋白質RhoおよびそのエフェクターであるRho-kinaseを介するものであった。2.LPAは培養星細胞の遊走能を亢進させた。この作用もRhoおよびRho-kinaseを介するものであった。3.星細胞において、S1P受容体であるEdg1とEdg5の発現、またLPA受容体であるEdg2、Edg7の発現が確認された。肝線維化過程において、Edg1及びEdg7の発現が低下することが明らかとなった。4.S1P、LPAはin vivoの肝灌流系において門脈灌流液に添加することにより、門脈圧を亢進させた。この作用はRho-kinaseの特異的抑制剤Y-27632の存在下では消失し、同作用がRhoおよびRho-kinaseを介するものであることが明らかとなった。S1P、LPAは血漿中で数百nMから数μMの濃度で存在し、この濃度はin vitroで種々の作用を及ぼす濃度に非常に近いことから、その生理学的並びに病態における意義が注目されてきた。本研究は門脈圧亢進症に着目してこの点について検討を加えたものであり、結果からはS1P、LPAが門脈圧亢進に深く関与することが示唆される。今後両リン脂質mediatorの産生の仕組み、また星細胞収縮、遊走能亢進の機序の更なる解明により、合理的な門脈圧亢進症治療体系が確立されるものと期待される。
魚類の冷水病原因細菌の宿主特異性に関与する因子と天然水域における感染経路の解明

1.冷水病菌のgyrA遺伝子における多型と分離魚種との間に関連性がある。冷水病菌は宿主特異性が高い。有効な対策を立てる為にはまず宿主魚種ごとに冷水病菌を型別する必要がある。そこでgyrA遺伝子内に存在する多型部位に基づき冷水病菌をG-C型、G-T型、A-C型そしてA-T型に区分した。全国の関係機関から集めた様々な魚種由来の冷水病菌216株を型別した結果、G-C型はアユ型、A-T型はサケ・マス型、A-C型とG-T型は多魚種型に分かれることがわかった。2.アユに対して病原性のある冷水病菌とない冷水病菌に型別することが可能になった。型別した冷水病菌と病原性との関連性を調べるために、アユを用いた攻撃試験を行った。試験には、G-C型を4株、A-T型を15株、A-C型を15株、そしてG-T型を7株使用した。G-C型冷水病菌は全てアユに強い病原性を示し8割のアユが死亡した。A-T型とG-T型菌は全てアユに病気を引き起こさなかった。A-C型菌の場合、8株がアユに対して病原性を示したが、7株はアユに対して病原性を示さなかった。A-C型病原株はG-C型に比べると病原性が弱くアユの死亡率が低かった。3.天然河川の冷水病菌の出現は、宿主魚種の存在と密接に関わっている。上述の型別方法を用いてモデル水域の冷水病菌の分布を調べた。すると、河川のアユ密度が増える初夏から産卵期である秋までの間、アユ型冷水病菌や多魚種型冷水病菌が検出された。アユが河川から姿を消し、代わってビワマスが河川に存在する時期になる多魚種型やサケ・マス型の冷水病菌が検出された。この時期には、アユ型冷水病菌は検出されなかった。天然河川の冷水病菌の出現は宿主魚種の存在と密接に関わっており、アユが存在しない時はアユ型冷水病菌もいなくなった。1.gyrA遺伝子の多型に基づいた冷水病菌の型別冷水病菌は宿主特異性が高いため、有効な対策を立てる為にはまず宿主魚種ごとに冷水病菌を識別する必要がある。そこでgyrA遺伝子内に存在する多型部位に基づいたPCR-RFLPにより、冷水病菌分離株を宿主魚種ごとに型別した。切断パターンにより冷水病菌をG-C型、G-T型、A-C型そしてA-T型の4タイプに区分した。全国の関係機関から集めた様々な魚種由来の冷水病菌216株を型別した結果、G-C型に区分された冷水病菌79株はワカサギから分離された1株を除いて全てアユから分離された株であった。G-C型のワカサギ株は保菌検査時に分離された株であり、この株のアユヘの病原性は既に確認されている。A-T型に区分された冷水病菌51株は全てサケ科魚類から分離された株であり、アユから分離されたものはなかった。A-C型に区分された冷水病菌70株とG-T型に区分された冷水病菌16株は、様々な魚種から分離されていた。このように分離魚種とgyrA遺伝子の多型との間に関連性があることを見出した。2.冷水病菌のgyrA遺伝子型とアユヘの病原性全国から集めた冷水病菌分離株の中でアユからの分離例がなかったA-T型の冷水病菌を8株選び浸漬および同居攻撃試験を行ったところ、全ての株がアユに病気を引き起こさなかった。G-C型に区分された冷水病菌は常にアユに冷水病を引き起こした。gyrA遺伝子の多型に基づいて型別することにより、アユに冷水病を引き起こすタイプと引き起こさないタイプに分けることが可能になった。

3.天然河川の冷水病菌の出現は、宿主魚種の存在と密接に関わっている。上述の型別方法を用いてモデル水域の冷水病菌の分布を調べた。すると、河川のアユ密度が増える初夏から産卵期である秋までの間、アユ型冷水病菌や多魚種型冷水病菌が検出された。アユが河川から姿を消し、代わってビワマスが河川に存在する時期になる多魚種型やサケ・マス型の冷水病菌が検出された。この時期には、アユ型冷水病菌は検出されなかった。天然河川の冷水病菌の出現は宿主魚種の存在と密接に関わっており、アユが存在しない時はアユ型冷水病菌もいなくなった。
魚類における消化管アミノ酸吸収機構の包括的解明

本研究ではモザンビークティラピアを実験魚として用い、魚類でのアミノ酸吸収機構としての消化管におけるアミノ酸トランスポーター遺伝子の同定とその発現動態、および飼育環境条件によるその変動の解析を行った。また生体内でのアミノ酸需要の一部として、細胞内浸透圧調節物質としての遊離アミノ酸の寄与とその変動についても検討した。その結果、消化管で発現する10種のアミノ酸トランスポーター遺伝子を同定した。またその発現は腸の前半部において高い傾向にあり、魚類では前腸が栄養吸収に重要な場であることが明らかとなった。またアミノ酸トランスポーター遺伝子は飼育環境によりその発現が変動し、そのパターンも淡水環境において高発現である傾向が全体として観察され、塩分環境要因との関連があることが示された。また、細胞内浸透圧調節物質としてアミノ酸が寄与していることが示され、海水のような高塩分環境に適応する際には、遊離アミノ酸の総量を増加させる長期的対応機構とグリシン、アラニンなど一部のアミノ酸を増加させる短期的対応機構が存在することが示唆された。平成21年度の研究遂行の結果、広塩性魚ティラピアの消化管に発現する16種のアミノ酸輸送体についてmRNAの全長配列を同定した。この中には体内で合成できない必須アミノ酸の輸送に関与すると考えられるものを不足なく含む。同様の機能を果たす他の未同定分子の存在については今後の検討課題であるが、現在までに同定された輸送体分子が消化管におけるアミノ酸吸収に深く関与していることが示唆される。現在、飼育環境、条件の変化に応答した同定済輸送体遺伝子の発現変動について検討しており、同定した輸送体のうち環境変化に応答するものを選別中である。また飼育環境の違いによる筋肉組織中のアミノ酸含量についても検討を行なった。その結果、特に環境移行時における顕著なアミノ酸含量の変化が短期的に観察された。しかし、長期間馴致させたものについて比較してみると、大きな違いは見出されなかった。このことは筋肉中アミノ酸含量変化が体液浸透圧変化と強い相関関係にあることを示唆している。さらに筋肉水分含量などと同時に検討したところ、水分量変化による希釈、濃縮の結果としての筋肉単位重量当たりのアミノ酸含量変化の範囲を超えてアミノ酸含量が変化していることが考察された。このことは細胞自身が積極的に細胞内アミノ酸濃度を調節していることを示唆している。当年度での研究により、未だ消化管でのアミノ酸吸収との関係は明らかでないものの、魚類において環境変化に連動して起こるアミノ酸調節メカニズムの存在が強く示唆された平成22年度の研究遂行の結果、広塩性魚ティラピア消化管におけるアミノ酸輸送体群の発現動態と生息環境浸透圧、餌料条件との関連の詳細が明らかとなった。まず栄養吸収の主たる場である腸管に着目し、部位別に発現量解析を前年度までに腸管より同定した内、12種のアミノ酸輸送体を対象に行ったところ1種を除き、そのほとんどが前腸において発現が高い傾向にあった。特に必須アミノ酸を輸送すると考えられる輸送体については前腸のみで発現するものもあり、その傾向は顕著であった。このことは真骨魚類において前腸がアミノ酸吸収に重要な部位であることを示している。次に生息環境浸透圧と腸管アミノ酸輸送体群発現の連関を検討したところ、多くのアミノ酸輸送体が海水群と比較して淡水飼育群において高発現を示すことが明らかとなった。アミノ酸輸送機構としてはNaなどの無機陽イオンなどと共輸送するメカニズムが知られており、海水魚の腸内液にはこれらが豊富に含まれる。ティラピアの海水環境での高成長と併せて考えると、今回の結果は淡水飼育魚の腸内イオン環境がアミノ酸を吸収しにくい状態であり、それを補うために輸送体の発現を増加させていることが強く示唆している。また1週間の絶食の影響として、輸送体群の発現は全体として減少傾向を示した。このことからアミノ酸輸送体の発現調節が体内の栄養条件のみならず、内容物の器械的受容や輸送基質の感知によって消化管自発的に調節される可能性が考えられる。本研究の成果はこれまで経験則的に蓄積されてきた魚類の成長と飼育条件との関連を明確に数値化した状態で詳細に解明し、より効率的な養殖などにつなげていく端緒となるものである。
データサイエンスを利用した特許データの経済分析

本年度の研究成果に関して、研究概要は以下の通りである。【1.1冊の査読付き学術論文】特許データの利用方法として,各企業が保有する特許情報を利用した企業間の技術の違い(企業間技術距離)の計測があり,正確な距離測定は,テクノロジーやイノベーション分析における重要な要因の1つである.従来の特許データを用いた企業間技術距離の測定方法は対称的距離測定であるが,検索技術の1つである言語モデルによるランキング手法を応用して非対称的距離測定法を開発した.対称・非対称の違いは例えば,2人のフィジカル距離と愛情・友情距離の違いのようなものである.前者は双方同じだが,後者はそれぞれの見方によって異なる.企業それぞれの見方によって独自の距離感覚があると考えられるので非対称的距離測定のほうが正確な距離を表していると考えられる.また情報検索技術により大量データの距離測定も容易になる.【2.Patentデータの情報検索用DBの構築】特許データはイノベーション分析,M&AやR&D戦略などの分析に用いられるが,膨大なデータ量のため容易に扱うことが容易ではない.データの扱いを簡易化するために情報検索技術を用いて,patent情報のデータベース化を行った.Luceneにより1億件に及ぶpatentとauthor情報をリンクさせたDB構築を行った.この成果によってデータ利用がより簡単になるため,これまでの限定的な分野や業種などにデータ制約された特許分析ではなく,網羅的な分析が行えることに期待できる.1.企業間の新たな距離計測方法である,"検索技術を用いた非対称的距離測定方法"を確立することができた.2.検索技術を用て1億にも及ぶ特許データの検索用DB化が行えた.検索技術を用いた特許分析のフレームワークが順調に構築されている.1.特許データの1つであるpublicationやcitationの検索DB化2.非対称距離測定方法を実データに応用した企業分析・特許データ分析3.イノベーションspillover分析本研究の最大の目的である,膨大な特許データに対する情報検索技術を用いた大規模な経済分析を可能とするための,重要な基盤となるが特許検索システムの構築である.本年度は,この特許検索システムの主要パーツである1.検索に利用する特許DBの構築と,2.DBから情報を入手する情報検索をメインに作成した.さらに,3.特許データの分析の1つとして,企業間の技術的な距離の新しい測定方法の着想にいたった.1.特許DBの構築には約1億件という膨大な特許情報量をもつPATSTATをデータソースとして用いた.patent情報とそれに関連するpublication, citation,著者などのさまざまな詳細情報を,今後の研究に利用しやすいようにするためMySQLによるDB化を行った.さらにこのようにDB化された大量の情報源からから情報を効率的に抽出するために, 2.JavaをベースとしたLuceneを利用して検索システムを構築中である.Patentデータの検索システム化により,さまざまな検索技術を利用することが可能となり,従来とはことなった新しい経済分析手法が行えるようになる.大量のデータのDB化を行うことで,今後進めていく検索システム構築と特許分析などを,円滑にすすめられる基盤を整えることができた.3.企業間の技術的な距離の測定は,特許データ分析にとどまらずM&AやR&D戦略などに用いられる重要な技術の1つである.そのため,正確な距離の測定方法の確立が重要になる.従来の企業間の技術的な距離はSymmetricな方法を用いることが多い(A-B間の距離がA=B,B=Aの場合).ところが実際には,視点が変われば距離感も変わるはずである(例えば2人の友情の度合いは個人で異なる).そこで,異なる視点の距離が反映されるよう距離測定法論を着想し,理論確立の模索段階にある.当初の予定では,特許検索システムの構築を完成させる予定をしていたが,概ね完成しているがまだ未開発な部分もあるため,8割ほどの予定で進展していると考える.本年度の研究成果に関して、研究概要は以下の通りである。【1.1冊の査読付き学術論文】特許データの利用方法として,各企業が保有する特許情報を利用した企業間の技術の違い(企業間技術距離)の計測があり,正確な距離測定は,テクノロジーやイノベーション分析における重要な要因の1つである.従来の特許データを用いた企業間技術距離の測定方法は対称的距離測定であるが,検索技術の1つである言語モデルによるランキング手法を応用して非対称的距離測定法を開発した.対称・非対称の違いは例えば,2人のフィジカル距離と愛情・友情距離の違いのようなものである.前者は双方同じだが,後者はそれぞれの見方によって異なる.企業それぞれの見方によって独自の距離感覚があると考えられるので非対称的距離測定のほうが正確な距離を表していると考えられる.また情報検索技術により大量データの距離測定も容易になる.【2.Patentデータの情報検索用DBの構築】特許データはイノベーション分析,M&AやR&D戦略などの分析に用いられるが,膨大なデータ量のため容易に扱うことが容易ではない.データの扱いを簡易化するために情報検索技術を用いて,patent情報のデータベース化を行った.Luceneにより1億件に及ぶpatentとauthor情報をリンクさせたDB構築を行った.この成果によってデータ利用がより簡単になるため,これまでの限定的な分野や業種などにデータ制約された特許分析ではなく,網羅的な分析が行えることに期待できる.1.企業間の新たな距離計測方法である,"検索技術を用いた非対称的距離測定方法"を確立することができた.2.検索技術を用て1億にも及ぶ特許データの検索用DB化が行えた.

検索技術を用いた特許分析のフレームワークが順調に構築されている.膨大な特許データに対する大規模な経済分析を可能とするための,重要な基盤となるが特許検索システムの構築である.特許検索システムにより,情報検索技術やデータサイエンス的なアプローチによる特許データ分析や経済分析を包括的・網羅的に行うための本研究が可能となるため,特許検索システムの構築と開発を急務とし取り組んでいく.同時に,新しい企業間距離のAsymmetricな測定方法の理論を確立し,実験を行い,論文を完成させたのちジャーナルに投稿する予定である.1.特許データの1つであるpublicationやcitationの検索DB化2.非対称距離測定方法を実データに応用した企業分析・特許データ分析3.イノベーションspillover分析サーバなどの設備投資費用が変更されたため.次年度に高性能の計算サーバやDBサーバを購入する予定である.
中央チベットにおける仏塔の研究

本研究は、中央チベットで建設された多くの祠堂を持つ仏塔(以下タシゴマン形式とする)について、それらが建設されるのに至った背景や思想を解明することを目的とした。この形式の仏塔の祠堂は60室以上あることが通常で、祠堂の内部は壁画と仏像で装飾される。説話図や供養者の他、銘文が書き込まれることも多いため、仏塔建設当時の文化を伝える貴重な資料となっている。研究を進める上で、中央チベットの仏塔および関連する寺院や遺跡の現地調査を行い、壁画や仏像などを写真撮影し、データベースを作成した。研究の中心は中央チベットのラトゥ地方にある仏塔群である。チベットで最初のタシゴマン形式の仏塔がトプで建設されて以来、プンツォリン、ギャン、チュンリウォチェの大仏塔が相次いで建設された。これらの仏塔建設者の伝記や史書には、トプの仏塔に言及されることがあり、トプの仏塔がラトゥ地方の仏塔のモデルになったことが明らかになった。ラトゥの仏塔内の壁画には共通する絵画様式が見られる。その理由としてラトゥを中心にしたチベット人を主な構成員とする画工集団があり、特有の様式の伝統を保持していたとして、『美術史』に「中央チベット・ラトゥの大仏塔壁画にみられる様式について」(第173冊、2012年)を発表した。仏塔内は仏や菩薩等が一定の規則に基づいて配置される。仏塔は壁画と異なり、三次元に展開しているのであるが、仏・菩薩の最も単純な構成では、仏を中心としたマンダラが展開していると考え、『東海佛教』に「八大菩薩を伴う大日如来の作例にみられるマンダラ的配置に関する一試論」(第58巻、2012年)を発表した。本研究では、中央チベットで建設された多くの祠堂を持つ仏塔について、それらが建設されるのに至った背景や思想を解明することを目的としている。本年度は仏塔の研究で着想を得た四天王の図像について中国で行われた学会で発表した。四天王はインドで成立した仏教の神格であるが、仏教を受容したアジアの様々な地域で信仰されている。その姿は一定ではなく、それぞれの地域や時代で異なっている。本年度は中国にある石窟の壁画で、一時期は吐蕃(チベット)の支配下にあった楡林窟に描かれる天王像について、その姿がチベットで一般的な四天王の姿であり、四天王の図像が発展する過程で重要な作例であると考え、発表した。本研究の対象とするチベットの仏塔にはおびただしい数の仏教の神格が壁画に描かれる。それは仏教の図像集のようであり、建設当時に仏教の神格がどのように表されていたかを伝えている。仏塔の中に必ず四天王が描かれているため、チベットの四天王の姿がどのようであったかを知ることができる。チベットの四天王の姿はほぼ一定しており中国や日本の四天王の姿とは異なる。しかし、中国にある楡林窟の天王の像はチベットの四天王の一尊の姿と一致しており、典拠も示すことができる。これまでの中国の美術の研究においては、チベット美術の影響を鑑みる視点が欠けることが多くあったので、チベットの作例や文献をもとに中国の吐蕃期の作例を研究し、中国の学会では発表することは意義があると考えている。仏塔の壁面にはおびただしい数の仏教の神々が描かれ、銘文や名前が書かれている場合があるので、仏教美術を研究する上で大変貴重な資料となる。研究を進める上で、中央チベットの仏塔と関連する寺院や遺跡の現地調査を行い、壁画や仏像などを写真撮影し、データベース化した。データベースにすることで建設当時に信仰されていた仏教の神格がどのように表されていたか提示することができる。作成したデータを活用し、具体例として、チベットで信仰されていた四天王の作例を抽出し、その図像がどのようであるかを整理し、発表した。チベットでは四天王の図像はほぼ一定していて、仏塔が建設された時代以降は地域が異なっていても同一の図像で表わされる。その図像は日本や中国の一般的な図像と異なる。しかし、チベットで見られる四天王は、ネパールやモンゴル、チベットの影響を受けた中国の一部の地域でも観察されることが分かった。これまで指摘されてこなかったが、チベット美術は意外に広い地域に影響を与えていることが分かった。このように、本研究の研究対象である仏塔の研究が進めば、仏塔内の壁画や銘文を基礎的な資料としながら様々な研究に発展させることが可能となり、今後のさらなる研究に応用させることが期待できる。

チベットで最初のタシゴマン形式の仏塔がトプで建設されて以来、プンツォリン、ギャン、チュンリウォチェの大仏塔が相次いで建設された。これらの仏塔建設者の伝記や史書には、トプの仏塔に言及されることがあり、トプの仏塔がラトゥ地方の仏塔のモデルになったことが明らかになった。ラトゥの仏塔内の壁画には共通する絵画様式が見られる。その理由としてラトゥを中心にしたチベット人を主な構成員とする画工集団があり、特有の様式の伝統を保持していたとして、『美術史』に「中央チベット・ラトゥの大仏塔壁画にみられる様式について」(第173冊、2012年)を発表した。仏塔内は仏や菩薩等が一定の規則に基づいて配置される。仏塔は壁画と異なり、三次元に展開しているのであるが、仏・菩薩の最も単純な構成では、仏を中心としたマンダラが展開していると考え、『東海佛教』に「八大菩薩を伴う大日如来の作例にみられるマンダラ的配置に関する一試論」(第58巻、2012年)を発表した。23年度には現地調査を行うことができ、順調に進展していると考えている。今後とも計画通り遂行する。今後は成果を発表することに重点を置きたい。
物理教育のためのカスタマイズ可能なイーラーニング教材集の開発

研究方針にそって、本年度は昨年度までの実践を踏まえ、基礎物理学の電子教材をさらに改善した。主な点は、高等学校で物理学を履修してこない学生向けでも理解できるように、内容は必要最小限に制限した「物理学のエッセンス」シリーズの電子教材の開発である。とくに研究し工夫した点は、自習に使って学生が飽きずに達成感がえられるような改良である。さらに、なるだけ単元を短く複雑なことや式の詳細などはポップアップを使って、興味ある学生のみ見ることができるような工夫をして、式の複雑な展開などはなるだけ省略し、最後までくじけずに到達できるような表現の工夫をした。1.鈴木がテキストをほぼすべて書き下した。これらはTEXファイルで、節単位で小ファイルとして作成されている。2.これを基本に、協力研究者である森祥寛が、html化を行い、図などを豊富に用意をした。3.佐藤は、全体の修正や構成、印刷など全般に協力をした。4.松本は、学習管理システムであるwebclassの調整などを分担し、更に情報科学のIT教材作成を行った。5.山岸は、moodleへの実装面の改良など全体の技術的な支援を助けた。6.教材に必要な図は、教務補佐員の森と学生アルバイトをつかって、イラストレーターで作成した。7.授業中簡単なシミュレーションを行うため、javaを再穂は用いたが、flashの方が用意でありflashで一部書き出した。9.これらの成果は、情報処理教育学会、日本リメディアル教育学会で発表された。さらに、私立大学情報教育協議会やメディア教育開発センター主催のセミナーやフォーラムで鈴木が招聘され数回講演を行った。さらに、5編の論文として発表された。研究方針にそって、本年度は理系の1年生対象の物理学1(前期)、物理学2(後期)のイーラーニング教材を完成させ、それをテストケースとして授業で1年間実践した。2.鈴木は物理に履修に必要な微積分とベクトル解析の開設と演習問題もファイルで作成した。3.佐藤は、後期の現代物理のなかの物性物理学の部分を記述するとともに、全体の修正や構成、印刷など全般に協力をした。5.山岸は、webclassの改良など全体の技術的な支援を助けた。6.教材に必要な図は、技術員の永井と学生アルバイトをつかって、イラストレーターで作成した。7.実際の授業では、パワーポイントを使うので、パワーポイントファイルを鈴木が28回分作成した。8.授業中簡単なシミュレーションを行うため、JAVAアプレットを10くらい作成した。これは佐藤が書いた。9.2004年度の授業では、鈴木が大人数講義での使用のモデルケースとして、96人のクラスを実施した。Webclassを利用して講義途中のアンケートを実施し、学生の意見を参考にパワーポイント(+タブレット入力)のみの授業から黒板併用の講義に変更した。後期は、教科書のスタイルを変更して、ノート兼用のパワーポイントのコピーを含んだ教材といわゆる教科書を作成し利用した。講義も黒板をメインにして、webは自宅学習とした。このやり方は大変好評で、物理学のような式が出てくる講義の実施方法として採用できることがわかった。これらの成果は、神戸大学で開催された2004年PCカンファレンスや日本物理学会の講演会で発表した。現在は、2005年度の実施に向け、いろいろな先生ごとにカスタマイズした利用をすすめることと、物理学科の基礎的な科目の教材作成、演習問題集の作成、物理数学関連の演習問題集の作成などを始めている。これらにも同じように、TEXでのファイルと、さまざまな図、JAVAなどを組み合わせて作成していく。研究方針にそって、本年度は昨年度の実践を踏まえ、昨年度に作成した基礎物理学の電子教材をさらに改善した。主な点は、高等学校で物理学や数学3+cを履修してこない学生向けでも理解できるような、基礎数学部分を授業の実態に合わせて取り込み、内容は必要最小限に制限した「初級物理学シリーズ」の電子教材の開発である。数学に関しても高等学校数学3+cの部分からの補修学習を含む微積分とベクトル解析や線形代数の教材も作成した。これは佐藤が書いた。9.これらの成果は、新潟大学で開催された2005年PCカンファレンスや日本物理学会の講演会、情報処理教育学会、日本リメディアル教育学会で発表された。