hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
廃棄物循環分析用産業連関表を用いた廃棄物処理費用負担制度の分析

動脈(財生産)部門と静脈(廃棄物管理)部門の間の財と廃棄物の循環を巡る相互依存関係を定量的に把握する勘定体系として廃棄物産業連関表の概念を提唱し,これに沿って平成7年度廃棄物産業連関表を開発した.この表は製造業を中心とする70の動脈部門,一般廃棄物と産業廃棄物からなる30種類の廃棄物,および焼却・破砕・埋め立ての廃棄物処理産門から構成されている.焼却はさらに廃熱利用・残差処理形態によって細別されている.この表はすでに昨年度までに開発した平成2年表を更新したものであるが,今後の外部公開を目指して作成手続きをマニュアル化した.これをデータベースとし,廃棄物処理に関わる工学モデルを入れ子とした統合LCAツールとしての廃棄物産業連関モデルをMATLABシステムとして開発した.同モデルを用い,平成13年4月から本格施行された「家電リサイクル法」の評価を行った.家電リサイクルの実行が直接埋め立てや従来型破砕に比べ,最終処分場消費を削減することはもちろん,温暖化ガスとされる化石燃料起源の二酸化炭素排出を全体として削減する,とする結果が得られた.また,補修・メンテナンスを通じる製品長寿命化の効果も評価した.消費支出の低下をともなう長期使用は雇用に悪影響を持つ.これに対し,支出を低下させない積極的な製品機能アップデートのもとでは雇用を悪化させることなく,リサイクルを大幅に上回る環境負荷軽減効果が得られる.LCA的に環境に好ましい製品・技術であっても,これが社会に受容されるためには経済的整合性を持つ必要がある.これに対処するために,WIOモデルの双対として費用面を考慮した価格モデルを作成した.広域化処理についての試算は,広域化が環境負荷を下げるのみでなく,収集方式によっては費用を下げる可能性も持つことを示している.動脈(財生産)部門と静脈(廃棄物管理)部門の間の財と廃棄物の循環を巡る相互依存関係を定量的に把握する勘定体系として廃棄物産業連関表の概念を提唱し,これに沿って平成7年度廃棄物産業連関表を開発した.この表は製造業を中心とする70の動脈部門,一般廃棄物と産業廃棄物からなる30種類の廃棄物,および焼却・破砕・埋め立ての廃棄物処理産門から構成されている.焼却はさらに廃熱利用・残差処理形態によって細別されている.この表はすでに昨年度までに開発した平成2年表を更新したものであるが,今後の外部公開を目指して作成手続きをマニュアル化した.これをデータベースとし,廃棄物処理に関わる工学モデルを入れ子とした統合LCAツールとしての廃棄物産業連関モデルをMATLABシステムとして開発した.同モデルを用い,平成13年4月から本格施行された「家電リサイクル法」の評価を行った.家電リサイクルの実行が直接埋め立てや従来型破砕に比べ,最終処分場消費を削減することはもちろん,温暖化ガスとされる化石燃料起源の二酸化炭素排出を全体として削減する,とする結果が得られた.また,補修・メンテナンスを通じる製品長寿命化の効果も評価した.消費支出の低下をともなう長期使用は雇用に悪影響を持つ.これに対し,支出を低下させない積極的な製品機能アップデートのもとでは雇用を悪化させることなく,リサイクルを大幅に上回る環境負荷軽減効果が得られる.LCA的に環境に好ましい製品・技術であっても,これが社会に受容されるためには経済的整合性を持つ必要がある.これに対処するために,WIOモデルの双対として費用面を考慮した価格モデルを作成した.広域化処理についての試算は,広域化が環境負荷を下げるのみでなく,収集方式によっては費用を下げる可能性も持つことを示している.廃棄物再資源化と処理・処分に代表される静脈部門と財生産に携わる動脈部門間の財の投入産出と廃棄物投入排出を定量的に把握する「廃棄物産業連関表」を推定し、廃棄物LCAを行うためのモデルと演算プログラムを開発した。推定した「廃棄物産業連関表」は、平成2年度産業連関表に基づいているが、この間に平成7年表が公表されたので、更新を予定している。モデルは、54の動脈生産部門、24種類の廃棄物、5種類の粗大廃棄物、3種類の廃棄物処理部門(焼却、埋立、溶融)から構成されている。モデルは産業連関モデルに基礎をおいているが、基本的に非線形・非正方という独自の性格を持つ。従って、この非線形モデルを解くためのプログラム開発は研究において重要な地位を占める。LCAの評価基準となる環境負荷因子として埋立容積と二酸化炭素を用いた。再資源化シナリオとして、広域化と廃棄物発電、焼却灰の溶融スラグ化、不燃・可燃廃棄物の完全分別処理、プラスチックの高炉還元利用、下水汚泥溶融スラグ化、建設廃棄物の再資源化、を設定した。分析の結果、これら複数のシナリオを適切に複合することで、二酸化炭素を微減させながら埋立容積を30%ほど減少し、しかも雇用を減少させない可能性のあることが示された。特に、事業電力からごみ発電への移行と、溶融などの廃棄物高度化処理による機械部門への需要増加が、産業構造における(砂利砕石や鉱物輸入を含む)天然資源系部門の比重低下と機械系部門の比重増加を導く可能性が示された。動脈(財生産)部門と静脈(廃棄物管理)部門の間の財と廃棄物の循環を巡る相互連関関係を定量的に把握する勘定体型として廃棄物産業連関表の概念を提唱し,これに沿って平成7年度廃棄物産業連関表を開発した。この表は製造業を中心とする70の動脈部門,一般廃棄物と産業廃棄物から成る30種類の廃棄物,及び焼却・破砕・埋立の廃棄物処理部門から構成されている。

焼却は更に廃熱利用・残差処理形態によって細別されている。この表は既に昨年度までに開発した平成2年表を更新した物であるが,今後の外部公開を踏まえて作成手続きをマニュアル化した。これをデータベースとし,廃棄物処理に関わる工学モデル(北大モデル)を入れ子とした統合LCAツールをMATLABシステムとして開発した。廃棄物産業連関モデルは廃棄物処理の特殊性から非線形であるので,解を求めるには収束演算が必要である。廃棄物管理についての各種シナリオを設定して演算を行い,その値を基準値と比較して評価を行うわけであるが,MATLABシステムの利用により分析者はエクセルのスプレッドシートをユーザインターフェースとして用いることが出来,MATLABのコマンドを直接用いる必要がない。応用研究として,平成13年4月から本格施行される「家電リサイクル法」の評価を行い,廃棄物学会,環境経済政策学会,全国都市清掃会議,エコデザイン・ジャパン,およびEGG2000(Berlin)等で報告した。家電リサイクルの実行が従来型処理に比して,温暖化ガスとされる化石燃料起源の二酸化炭素排出を全体として削減すること,我が国の鉱物輸入を減少させること,国民経済全体での費要効果は中立であること,雇用が微増すること,が見いだされた。動脈(財生産)部門と静脈(廃棄物管理)部門の間の財と廃棄物の循環を巡る相互連関関係を定量的に把握する勘定体型として廃棄物産業連関表の概念を提唱し,これに沿って平成7年度廃棄物産業連関表を開発した。この表は製造業を中心とする70の動脈部門,一般廃棄物と産業廃棄物から成る30種類の廃棄物,及び焼却・破砕・埋立の廃棄物処理部門から構成されている。これをデータベースとし,廃棄物処理に関わる工学モデル(北大モデル)を入れ子とした統合LCAツールとしての廃棄物産業連関モデルをMATLABシステムとして開発した。同モデルを用い,平成13年4月から本格施行された「家電リサイクル法」の評価を行った.家電リサイクルの実行が直接埋立や鉄のみを回収する単純破砕にくらべて,温暖化ガスとされる化石燃料起源の二酸化炭素排出を全体として削減すること,最終処分場消費を減少させること,とする結果が得られた.また,補修・メンテナンスを通じる製品長寿命化の効果も評価した.消費支出の低下をともなう長期使用は雇用に悪影響を持つ,これにたいし,支出を低下させない積極的な製品機能アップデートのもとでは雇用を悪化させることなくリサイクルを大幅にうわまわる環境負荷軽減効果が得られる,という結果が得られた.これらの結果を,廃棄物学会,環境経済政策学会,EcoDesign2001,およびInternational Society for Industrial Ecology(Leiden)等で報告した。
コンピュテーショナル超高速複眼撮像素子の開発と距離画像計測・光加工への応用

光学系・信号処理と協調することで超高速現象を1ナノ秒の時間分解能で動画記録する専用CMOSイメージセンサを開発した.マルチアパーチャ光学系を利用した超高速イメージセンサにより,透明物体の表面反射で生じるマルチパス光の分離,レーザー加工プラズマのシングルショット動画撮影に成功した.また,像面マルチアパーチャに基づく時間分解能1ナノ秒のCMOSイメージセンサを設計し,制御回路の動作を確認した.実際の撮像システムとイメージセンサをモデル化して順方向の圧縮画像生成を行うプログラムと,圧縮センシングの逆問題ソルバを用いて,圧縮画像から時間分解画像を復元するシミュレーションを行った.また,回路シミュレーションによりクロック周波数500MHzに対して時間分解能0.5nsが実現可能な画素駆動回路パラメータを求め,圧縮センシングに基づく超高速複眼イメージセンサのアーキテクチャと仕様を決定した.このアーキテクチャに基づき,160×110画素,4タップ/画素,最大32アパーチャのイメージセンサを0.11μmCMOSイメージセンサプロセスにより設計,試作した.超高速イメージングの応用の1つとして,光加工モニタリングの基礎検討を行った.パルスレーザによる光照射とイメージセンサによる撮像を同期させるため,フォトダイオードを用いて撮影トリガを生成し,これらの2要素を同期して毎秒2億枚のバーストフレームレートで超高速画像が撮影可能であることを確認した.また,研究代表者が若手研究(A)で開発した時間分解能5nsの複眼超高速カメラを利用して,圧縮センシング方式の比較基準となる正弦波強度変調光を用いた位相シフト法による距離計測を行い,その適用性を確認した.さらに,圧縮センシングを適用し,16タップの超高速複眼画像から,光飛行時間ヒストグラムを再構築した.実験により反射板とカメラの間隔を変えて距離を計測し,間接法と直接法の融合が可能であることを実証した.イメージセンサ開発については,シミュレーションによる撮像原理の確認と要求性能の定量評価を行い,イメージセンサの仕様を決定した上で,イメージセンサを設計・試作し,当初の目標を達成した.応用の1つである光飛行時間を用いた距離画像計測では,比較対象となるよく知られた正弦波変調光を用いた方法で距離計測が可能であることを確認した.また,圧縮センシングを適用して,間接法でありながら,直接法でしか得られない光飛行時間ヒストグラムを再構築できることを確認し,ほぼ目標を達成した.もう1つの応用である光加工については,既に研究代表者が開発している超高速カメラを用い,加工用レーザに同期して超高速画像が撮影した.以上のことから,研究はおおむね順調に進展していると判断した.昨年度設計・試作した超高速CMOSイメージセンサを駆動するための電子基板とソフトウェアを作成し,動作確認を行った.最大8アパーチャ×4タップを最長256ビットのシャッタパターンで駆動するためのメモリを内蔵したタイミングジェネレータの動作確認を行い,外部から与えたスタートトリガ信号により画素制御信号を生成し,所定の回数繰り返して停止することを確認した.しかし,ドーピング濃度が想定したものと異なったことから,画素における電荷転送が正しく行われず,撮像は確認できなかった.画像復元ソフトウェアとして,複数の超高速動画のデータセットを用い,時間分解画像の復元精度の良いシャッタパターンを選択するコードを開発した.光飛行時間に基づく距離画像計測の原理確認実験として,ファンクションジェネレータにより周波数5MHzで強度変調したレーザー光を測定対象に照射し,提案手法に基づく高機能イメージセンサを用いて画像を取得して距離計測を行った.これにより,フレームレートの10,000倍以上の周波数を持つ光信号の位相を検出し,測定可能距離の数パーセントの計測精度で距離計測が可能であることを示している.さらに,10 MHzで変調が可能なLED光源により測定対象を照明し,マルチアパーチャ撮像システムを用いた圧縮センシング原理による時間分解画像の取得を行い,約6nsの時間分解画像を得ることができた.光加工(ナノ秒短パルスレーザーによる加工)において発生するプラズマ発光と被加工材料の時間形状変化を連続したシングルショット撮像を行うためのレーザー集光照射光学系と撮像光学系を構築した.また,発光領域を特定するための分光計測系も同様に構築した.その場で加工条件を迅速に最適化するためのデータベース構築のために,プラズマ発光からの分光スペクトル計測(積算)や簡易的な積算画像計測を行い,相関性を得た.昨年度試作したCMOSイメージセンサの画素が正しく動作しなかったため,撮像が確認できていない.ただし,それ以外の回路については動作が確認されているため,画素のみの問題と考えている.画素の動作不良の原因は,フォトダイオード関連のドーピング濃度が想定したものと実際で異なっていたためであると推定している.この対策として年度内に再試作を行ったが,今年度末の時点でまだ動作確認に至っていない.ただし,同じ時期に試作した画素は光に反応しているため,再試作センサが動作する可能性は高いと考えている.光飛行時間に基づく距離画像計測の原理確認実験として,ファンクションジェネレータにより周波数5MHzで強度変調したレーザー光を測定対象に照射し,提案手法に基づく高機能イメージセンサを用いて画像を取得して距離計測を行った.

これにより,フレームレートの10,000倍以上の周波数を持つ光信号の位相を検出し,測定可能距離の数パーセントの計測精度で距離計測が可能であることを示している.さらに,10 MHzで変調が可能なLED光源により測定対象を照明し,マルチアパーチャ撮像システムを用いた圧縮センシング原理による時間分解画像の取得を行い,約6nsの時間分解画像を得ることができた.光加工応用については,ナノ秒短パルスレーザー[数mJ/pulse,数nsecパルス]による加工において発生するプラズマ発光と被加工材料の時間形状変化を連続したシングルショット撮像を行うための実験系を構築した.また,これを用いて簡易実験を行い,発光スペクトルと積算画像計測との間において相関性があることを確認した状況にある.次の段階では開発された高速度撮像システムを用いて連続したシングルショット撮像を行う.昨年度の計測結果により,H27年度試作の超高速CMOSイメージセンサの画素構造に問題があり,時間分解ができていないことが明らかになった.H28年の画素は低ノイズを優先した2段電荷転送構造になっており電荷転送の難易度が高かった.そこで,暗電流・リセットノイズは大きいものの,難易度の低い1段転送構造に変更した画素を設計した.また,H27年度は画素ブロックを4×2画素で構成していたが,縦・横方向の空間分解能を同じにするために,2×2画素に変更した.これにともない,内蔵タイミングジェネレータの再設計を行った.以上を変更した改良版超高速CMOSイメージセンサを設計・試作した.新方式の超高速CMOSイメージセンサによる撮像に問題があるため,旧方式のマルチアパーチャ超高速CMOSイメージセンサを用いて,圧縮センシングに基づく疎な光飛行時間ヒストグラムの取得を試みた.パルス幅5ns,波長850nmの半導体レーザ光源を用い,カメラから約0.3mの位置に表面反射によりマルチパス成分を生じる無色透明のアクリル板,1.1mまたは1.9も位置に物体としてミラーを配置した.同時に取得した15枚の圧縮画像から逆問題を解くことで32枚の時系列画像を復元し,アクリル板からのマルチパス成分をミラーからの物体光成分と区別できることを確認した.波長1064nm,パルス幅2nmの高出力半導体レーザを用い,銅および鉄のレーザ加工時に発生するプラズマのシングルショット時間分解撮影を行った.同時に,高速フォトダイオードによりプラズマ発光強度の時間変化と,顕微鏡によりプラズマの拡大静止画像を観察した.レーザの集光位置を変化させてプラズマ発光の状態を観察し,シングルショット時間分解画像,発光強度の時間変化に一定の対応関係があることを確認した.光学系・信号処理と協調することで超高速現象を1ナノ秒の時間分解能で動画記録する専用CMOSイメージセンサを開発した.マルチアパーチャ光学系を利用した超高速イメージセンサにより,透明物体の表面反射で生じるマルチパス光の分離,レーザー加工プラズマのシングルショット動画撮影に成功した.また,像面マルチアパーチャに基づく時間分解能1ナノ秒のCMOSイメージセンサを設計し,制御回路の動作を確認した.
金融業における情報システム投資の実証分析

平成9年に、われわれは平成7年の郵送アンケート調査に基づき、被説明変数を銀行のシステム開発費、説明変数を預金残高、さらに、被説明変数を純利益、説明変数をシステム要員1人当たり開発費として、27銀行のクロスセクション分析を行い、正の傾きを持つ2本の回帰線を推計した。いずれも95パーセント水準で有意であった。平成10年と11年にわれわれは公表財務諸表にソフトウェア資産を記載している銀行の比率が5割に過ぎず、ソフトウェア資産と最も正の相関が大きいのは従業員数であることを発見した。平成12年に、われわれは面接および郵送アンケートにより得られた企業データを使用して、パネル分析を行った。ただし、各銀行のデータを精査して、平成7年、平成8年および平成10年の33銀行のデータを用いた。この結果、ハードウェアとソフトウェアを合計して推計すれば、銀行の1円のコンピュータ資本が約10円の市場価値と関連づけられることが判明した。われわれの分析の結論は、金融技術革命に関する通説を覆すものである。すなわち、第1に、コンピュータのハードウェアとソフトウェアの投資が銀行の市場価値に及ぼす正の影響はさほど大きくはない。その数値は米国製造業における数値と大差はない。したがって、情報技術革命に業種による格差は見られない。第2に、かつて米国のマクロ経済学者が主張したようにコンピュータ投資が銀行の利潤や生産性に及ぼす影響が非常に小さいわけではない。したがって、日本の銀行では「生産性の逆説」は生じてはいない。第3に、米国の経営学者を中心とするコンピュータ投資の効果の計測結果は過大評価である。われわれのように、コンピュータ投資総額にソフトウェア資産を算入して推計すれば、日米の情報技術革命の効果に大差はないと結論づけることができる。したがって、日本金融業の設備投資は情報技術革命に決して遅れをとってはいない。本研究は1997年6月から10月にかけて4回の「情報システム投資研究会」を関西大学で開催して、1996年度に実施した「銀行情報システム投資アンケート調査」の回答の統計解析を子細に検討することから開始された。その結果、以下の4つのことが明らかとなった。1、地方銀行の預金残高が1兆円増加すれば、当該銀行の情報システム開発費用は約350億円増加する傾向があるという命題が、最近の数年では75パーセントの説明力で保証される。2、地方銀行の情報システム開発要員の1人当たり開発費用は、当該銀行の税引き後純利益と正の相関関係がある。3、地方銀行の情報システムの運用金額と純利益との関係を見れば、「情報システムの規模の利益」を推測させる傾向がある。4、大蔵省の行政指導および日本銀行の助言への従属傾向と情報システム投資金額との間に要因分析を行うと、従属的銀行はシステム投資に消極的である傾向が、明確に発見された。われわれは、1997年10月から、東京および大阪で公開研究会を開催して、民間および政府系の各金融機関において情報システム企画を担当する実務家に、以上の結果を説明して参考意見を求めるとともに、われわれが設計した新しいアンケート調査用紙の改善のための助言を求めた。その結果を受けて、1997年12月にわれわれは新たなアンケート用紙を再設計し、これを全国証券取引所に株式を上場している銀行すべてに対して発送した。3月1日現在、回答銀行は21銀行である。本研究は、1998年6月から12月にかけて5回の「情報システム投資研究会」を東京ステーションホテル、および関西大学で開催して、1996年度、1997年度、および1998年度に実施した「銀行情報システム投資アンケート調査」の回答として得られた86銀行の個票データの統計解析を行うことから開始された。

その結果、以下の2つの統計的事実が明らかとなった。1、地方銀行の情報システムの運用金額と純利益との関係を見れば、「情報システムの規模の利益」を推測させる傾向がある。2、地方銀行の情報システム開発要員の1人当たり開発費用は、当該銀行の税引き後純利益と強い正の相関関係がある。これに対する経済理論的説明として、われわれは以下の2つの方針を立てた。1、銀行の生産関数に情報投資を生産要素として明示的に他の要素と区別して示す。2、費用関数を直接推計する。費用関数の理論的裏付けとして「待ち行列」の考え方を用いる。しかし、情報投資は公開された財務諸表には明示されていない.したがって、われわれの保有している86銀行の個票データに記載されている情報投資額と財務諸表データとの間に一定の関係を見いだすことから、全銀行の個別情報投資を推計する。ただし、情報投資に周期4、5年の投資循環が見いだされる可能性があるので、推計は暫定的なものとして公表せず、研究会内部での検討材料にとどめて、後2回程度アンケートを行う。われわれは、日本銀行調査統計局員、大阪に本店をもつ銀行の情報システム投資責任者、関西大学に所属する会計学者、金融システム学者等の助言を得て、現在、上記の推計式を作成中である。平成11年度の本研究は、平成11年4月から平成12年3月にかけて6回の「情報システム投資研究会」を、東京八重洲ホール会議室および関西大学天六学舎において開催して、平成8年度、平成9年度、および平成10年度に実施した「金融情報システム投資アンケート調査」の回答として得られた86銀行の個票データの統計解析の結果と、当該銀行の東京証券取引所に報告されている財務諸表のデータとの間に整合性があるかどうかを検討することから開始された。その結果、個票データの情報システム投資金額と財務諸表に明示されているソフトウェア資産総額の変化額の間に統計的に有意な相関関係を発見することが出来なかった。そこで、われわれは一つの行動仮説を立てた。まず、個票データの情報システム投資金額と財務諸表に明示されているソフトウェア資産総額の変化額の間に統計的に有意な相関関係を発見することが出来た諸銀行を「情報開示型銀行」と名付けることにする。これに対して、統計的に有意な相関関係を発見することができなかった諸銀行を「情報非開示型銀行」と名付けることにする。われわれの立てた仮説は、この二つの銀行群の経営戦略には明確な相違が存在するというものである。われわれはこの行動仮説の検定に用いるデータを得るために、「金融情報システムアンケート調査票」の再設計の作業を2回の研究会で行った。再設計されたアンケート調査は2000年3月に実施された。われわれは、情報システム投資が銀行の市場価値の増加にどの程度貢献しているのかを分析するために、面接および郵送アンケートにより得られた企業レベルデータを使用して、パネル分析を行った。ただし、一連のアンケート調査から、1995年、1996年、および1998年の3年間の銀行業データを用いた。
小学校5年生の国土学習における減災に着目した授業の開発

○研究目的今回の指導要領改訂では,地球温暖化による気象の変化や地震の多発など,近年の社会変化を受けて自然災害の防止に関わる内容の改善と充実が図られた。森林保護の視点や,地域の防災対策,個人の備えなど自然災害の防止について考える内容が入れられた。しかし現状の教科書が,東日本大震災の前に作成されたため,地震を視点とした内容が不足している。例えば5年生の教科書では地震を主な内容としている教科書は,5社のうち1社だけである。先行事例も極めて少なく,学会でも2案確認しているのみである。東日本大震災以降,自然災害に関する社会科としての社会認識形成の必要性は高まっている。本研究では,小学校5年生の国土学習における減災に着目した授業開発を行う。自然災害がおこったときにリスクを最小限におさえることを考えた減災を中心に単元を構成する。減災の概念を構築させるために必要な内容・方法等を整理・分析する。次にその力を養うのに有効な学習材を開発する。そしてそれを基に授業を構成,実践していくことでその有用性について考察する。今後,小学校社会科において自然災害の防止の授業の指針となるような,授業の構築を研究の目的とする。○研究方法本研究を立案するにあたり,中学年で防災に関する授業を作成して実践した。広島市にある放水路の学習を通して,防災の限界について知ることで減災を学習する下地ができている。今回の研究では,減災に関する内容知,方法知について等について整理分類した。学習終了後は,児童が記述した学習の振り返りを分析して減災の概念について理解しているかどうかを見取った。○研究成果今回の単元開発では,国土学習において東日本大震災を事例に震災後の災害対策を取り上げることで,防災の観点から減災における自助・公助・共助の必要性について取り上げた。地域ごとの取り組みの違いや,被害状況を考えた結果,災害対策の必要性から公助を,地域社会の結びつきから共助を,避難訓練などの日ごろの備えの必要性から自助を捉えることができた。今回の研究は,防災の観点から減災の三助を捉えることができる国土学習単元を開発したという点で意義がある。
コンクリートの高強度化と寸法効果に関する破壊力学的研究

コンクリートの高強度化が,そのひび割れ抵抗性能及び破壊強度の寸法依存性に及ぼす影響について,破壊力学的立場から検討した結果,以下の成果を得た。イ).RILEMの標準試験体(断面100×100mm)の切欠き梁を用いた実験では,圧縮強度の増大と共に約80MPaまで破壊エネルギーの増大傾向が認められたものの,100MPaを超えるとむしろ減少傾向を示した。それに対して最小寸法試験体と最大寸法試験体の寸法比が1:6まで変化させた換挿入型割裂試験を行った結果,破壊エネルギーとコンクリート強度の関係は,とりわけ100MPaにおいて試験体寸法の影響を大きく受け,試験体が最大の時に最も大きな値が得られた。この原因を探る為に,各々の試験体の荷重一切欠き肩口開口変位曲線の接線剛性変化率を調べた結果,大型試験体では微細破壊領域が十分に形成された後に〓の崩壊に至るのに対して,小型試験体ではその領域が十分に形成される前に崩壊する為である事が明らかとなった。2).コンクリートの高強度化は,水セメント比の低減やシリカフュームなどのセメント粒子よりも細い粒子の混入によって,マトリックスの微細構造をより緻密にする事により実現される。このような材料内部の変化は,破壊力学パラメータの中でも特に引張軟化則の結合応力の限界値,即ちひびわれ開始応力の大きさに影響を及ぼすこと,結合応力の限界値はコンクリートの細孔構造と密接な関係にある事が明らかとなった。3).標準試験によって評価される3つのパラメータから構成される脆性化指標によって,コンクリートの高強度化に伴うひびわれ抵抗性能の変化は,試験体寸法の影響もあまり受ける事なく適切に評価される。4).鋼繊維補強高強度コンクリートのせん断破壊実験の結果,鋼繊維混入によって脆性的なせん断クラックの発生は抑制される事が示された。1)コンクリートの高強度化が、破壊強度の寸法依存性に及ぼす影響を開口型(モードI型)破壊力学実験及び解析を行い検討した。RILEMの標準試験体(断面100×100mm)の切欠きばりを用いた実験では、圧縮強度の増大と共に約80MPaまでは破壊エネルギーの増大傾向は認められたものの、100MPaを超えるとむしろ減少傾向を示した。引張軟化則のパラメータ解析の結果、圧縮強度の増大に伴って引張強度も増大するが、エネルギー吸収性能に関係の強い限界ひびわれ幅はむしろ圧縮強度の増大と共に減少する傾向が認められた。この結果、破壊エネルギーは圧縮強度の増大に伴って一時大きくなり、その後は増大傾向が止るかあるいは減少する傾向を示す原因になったものと考えられる。2)せん断型(モードII型)破壊力学のパラメータ評価試験法を検討した。多くの試験方法はモードI型とモードII型の混合を完全に避ける事が難しい事が明らかになったので、試験方法の簡明さから、一面せん断破壊試験による評価を行う事とし、治具の開発を行った。せん断型試験の場合には、上述の問題の他にも初期剛性の増大の結果より大きなひずみエネルギーが試験体内に蓄積される事になり、ピーク以降の軟化域をいかに安定して制御するか等、今後解決すべき幾つかの問題点が明らかとなった。3)コンクリートの高強度化は、水セメント比の低減やシリカフュームなどのセメント粒子よりも細い粒子の混入により、マトリックスの微細構造をより緻密にする亊により実現される。このような材料内部の微細構造の変化が破壊力学パラメータにどのような影響を及ぼすのかを検討した。

その結果、引張軟化則の結合応力の限界値、即ちひびわれ開始応力はコンクリートの細孔容積量と密接な関係があり、微細構造の緻密さが結合応力の増大に寄与する亊が明らかとなった。1.圧縮強度:fcを20,60及び100MPaの3段階に変化させ、最小寸法試験体と最大寸法試験体の寸法比1:6で、コンクリート試験体の開口型(モードI型)破壊力学実験及び解析を行った。その結果、破壊エネルギ:GFとコンクリート強度の関係は、とりわけ100MPaにおいて試験体寸法に大きく影響を受け、試験体が最大の時に最も高い値を示した。この原因を探る為に、各々の試験体の荷重-切吹き肩口開口変位曲線の接線剛性変化率を調べた結果、大型試験体では微細破壊領域が十分に形成された後に系の崩壊に至るのに対して、小型試験体ではその領域が十分に形成される前に崩壊する為である事が明らかとなった。この結果は、GFとfcの関係に関するKoenigらの研究と三橋らの既往の研究結果の差を埋めるものである。2.小型試験体から得られた引張軟化曲線は、強度により引張軟化開始応力ftと限界ひびわれ幅W_2の双方が変化するのに対し、大型試験体による引張軟化曲線は軟化開始応力の違い以外はほぼ重なる安定した結果となった。3.高強度コンクリートのせん断破壊試験を行った結果、fcの増大に伴い、極めてスムーズな破面を形成し脆性化するが、破壊靭性値の増大傾向が認められた。4.鋼繊維補強高強度コンクリートのせん断破壊実験の結果、鋼繊維混入によって脆性的なせん断クラックの発生は抑制され、破壊強度の増大と共に明確なせん断破壊から開口型破壊とせん断型破壊の混在へと変化する傾向を示した。この事は、せん断モード型破壊エネルギが開口型に比べて鋼繊維混入効果が発現され易い事と対応している。このことを考慮し、ディープビームなどの材料設計への破壊力学手法の応用について検討した。また、試験体寸法の増大に伴い、強度の低下は見られたものの鋼繊維混入に伴いその傾向は緩和された。
新規赤外分光法を用いたチトクロムc酸化酵素の動的構造の追跡

循環系フロー法を用いた新規時間分解赤外振動分光法の作製と測定に関する種々の条件の決定を行なった。赤外分光用の1次元検出器(256チャンネルMCT)、フローセル(フッ化カルシウム製,0.2mm×0.2mm)を用いて新規時間分解赤外分光光度計を組み立てた。約100フェムト秒で100cm^<-1>の幅を持つ赤外白色レーザーの発振を確認した。このレーザーを用いて光路長80μmのセルを用いてアスパラギン酸のカルボキシル基の伸縮振動の観測に成功した。市販の装置(フーリエ変換赤外分光計,FTIR)を用いた場合、上記の条件での検出は不可能である。我々はグローバー光源を用いて一酸化炭素結合型チトクロムc酸化酵の光乖離-再結合の時間軸にそった反応追跡を行ない、反応開始後0ms、20ms、40msの時間分解赤外吸収スペクトルの測定に成功している。本研究で確認された赤外白色レーザーを組み合わせることで高感度な新規時間分解赤外分光光度計が完成したことが示された。赤外分光用の1次元検出器(256チャンネルMCT)、グローバー光源、フローセル(フッ化カルシウム製,0.2mmx0.2mm)を用いて新規時間分解赤外分光光度計を組み立てた。一酸化炭素結合型チトクロムc酸化酵素を測定したところ、ν_<C-O>由来の吸収帯の検出に成功した。次に検出用赤外光の上流の各部に反応開始用のポンプ光をずらして照射する実験を行なった。その結果500μmの空間分解能で時間分解測定ができることがわかった。これらのことを踏まえて、一酸化炭素結合型チトクロムc酸化酵の光乖離-再結合の時間軸にそった反応追跡を行ない、反応開始後0ms、20ms、40msの時間分解赤外吸収スペクトルの測定に成功した。これらの結果から見積もられる再結合速度定数はこれまでに報告されている値と一致したことより、ここに新規時間分解赤外分光光度計が完成したことが示された。
英語オーラルコミュニケーション能力伸長の可能性-語彙学習方略と反転授業に着目して

学習時間を増やすために「スモールトークの準備」を課題とした「反転学習」を導入した。調査協力者は、スモールトークを準備するにあたり、1自由にトピックを選ぶ、2配布された語彙リストから5単語を選び毎回トークに必ず使用する、32分間話し続ける、ことが求められた。週1回の授業において各協力者はグループメンバーの前で2分間の「スモールトーク」を発表し、授業終了後、1週間以内に、グループメンバーの話した内容について教育学習クラウドを通して「報告」することであった。協力者を「報告の仕方」によりスピーキング(S)群とライティング(W)群に分けた。S群(14名)では授業内で行ったスモールトークの内容を口頭で要約した2分間の音声を提出し、W群(12名)では100120語程度の要約を書いて報告する活動を与えたファイルを提出する課題とした。Pre-testおよびPost-testとして協力者はコンピュータベースのスピーキングテスト(OPIc)と語彙レベルテスト(VLT)を受験し、また自己効力感に関する質問紙調査に回答した。OPIcのテスト結果について、被験者内要因をPhase (Pre-とPost-test)、被験者間要因を「報告の仕方」(SpeakingとWriting)とし、二要因の分散分析を行った。その結果、Pre-およびPost-testついては有意差があり、指導のスピーキング力向上への効果が認められたが、「報告の仕方」については有意差は確認できなかった。また、VLTスコアに有意差はなかった。本研究から、スモールトークを利用した反転授業についてEFL環境下における指導方法として一定の効果を見出すことができた。一方、語彙力向上においては有意差は認められなかったものの、語彙学習方法についての1つの提案を示すことができ、今後に向けての指導法への示唆となった。平成28年度は、目的とした「日本国内における学習環境下の特徴と学習者方略を効果的に活用することによりスピーキング能力を中心とする英語コミュニケーション能力を高めるプログラムの構築」に向けて、以下に述べる研究を行った:(1)プログラムの構築、(2)学習方略調査、(3)学習スタイル調査、(4)英語オーラルコミュニケーション能力調査及び追跡調査。(1)プログラム構築においては、スピーキング能力を向上させるため、8週間にわたり以下のプログラムを実施した:Aグループ(17名)においては授業外に個人で、Bグループ(17名)においては、授業外に毎週グループでミーティングを持ち語彙能力及び英語オーラルコミュニケーション能力を伸張させるために協働学習に取り組んだ。8週間後、学習方略がどう変化したか、また語彙能力及び英語オーラルコミュニケーション能力がどのように変化したか効果を調査した。(2)学習方略調査においては、Oxford (1990)開発のStrategy Inventory for Language Learningを日本語環境に適応するよう改変した61項目からなるRevised SILLを利用し、A、Bグループ計34名の大学生に対して、Pre-testとして5月、Post-testとしてプルグラム終了後の1月に実施した。(3)学習スタイル調査においては、Myers-Briggs Type Indicator (MBTI)日本語版Mを利用し、Bグループ17名の大学生に対して実施した。(4)英語オーラルコミュニケーション能力調査及び追跡調査においては、34名の大学生に対して、Speaking能力を測定するOPIcテストをPre-testとして5月、Post-testとしてプルグラム終了後の1月に実施した。当初(3)学習スタイル調査においては、Aグループ17名の大学生に対しても実施する予定であったが、日程が折り合わず実施することができなかった。「英語オーラルコミュニケーション能力伸長の可能性」を日本の英語学習環境下で探求することが本プロジェクトの目的である。平成29年度は、前年度に引き続き日本国内における学習環境の特徴を検討し、反転授業、語彙学習、学習者方略を効果的に活用することにより以下に述べる研究を行った。(1)前年度(平成28年)の研究成果の検証(学会での口頭発表、論文としての公表)、(2)前年度の検証を受けての計画を微調整(以下詳述)、(3a)学習方略調査(61項目からなるRevised SILLを利用しPre-testとして5月、Post-testとしてプルグラム終了後の1月に実施)、(3b)学習スタイル調査(Myers-Briggs Type Indicator [MBTI]日本語版Mを利用)、(3c)Speaking能力測定の実施(Speaking能力を測定するOPIcテストをPre-testとして5月、Post-testとしてプログラム終了後の1月に実施)、(3d) 8週間のプログラム終了後に質問紙調査及び今年度はリフレクションエッセイを作成させた(質的データからの検討)。計画の微調整:前年度は語彙学習を基礎とするスピーキング練習の反転授業を個人で行う場合と協働学習で行う場合によって語彙能力、スピーキング能力、学習方略の変化の相違を検討した。平成29年度はこのフレームワークを維持しながら(1)反転授業における語彙リスト400語を一括で配布するのではなく50語ずつ8回、8週間に分割配布(自律的学習の促進)、(2)small talkの時間の延長(1分→1分30秒;定型的会話からより実際の会話への移行)、(3)自分に最適な語彙学習方略大学生になってからの語彙学習方略を模索するよう指導する(持続可能かつ自律的な英語学習の促進)、という微調整を行った。計画は、学習スタイル調査以外はすべて完了している。学習スタイル調査は前年度同様日程の関係で全参加者に実施できてない。

調査協力者は、スモールトークを準備するにあたり、1自由にトピックを選ぶ、2配布された語彙リストから5単語を選び毎回トークに必ず使用する、32分間話し続ける、ことが求められた。週1回の授業において各協力者はグループメンバーの前で2分間の「スモールトーク」を発表し、授業終了後、1週間以内に、グループメンバーの話した内容について教育学習クラウドを通して「報告」することであった。協力者を「報告の仕方」によりスピーキング(S)群とライティング(W)群に分けた。S群(14名)では授業内で行ったスモールトークの内容を口頭で要約した2分間の音声を提出し、W群(12名)では100120語程度の要約を書いて報告する活動を与えたファイルを提出する課題とした。Pre-testおよびPost-testとして協力者はコンピュータベースのスピーキングテスト(OPIc)と語彙レベルテスト(VLT)を受験し、また自己効力感に関する質問紙調査に回答した。OPIcのテスト結果について、被験者内要因をPhase (Pre-とPost-test)、被験者間要因を「報告の仕方」(SpeakingとWriting)とし、二要因の分散分析を行った。その結果、Pre-およびPost-testついては有意差があり、指導のスピーキング力向上への効果が認められたが、「報告の仕方」については有意差は確認できなかった。また、VLTスコアに有意差はなかった。本研究から、スモールトークを利用した反転授業についてEFL環境下における指導方法として一定の効果を見出すことができた。一方、語彙力向上においては有意差は認められなかったものの、語彙学習方法についての1つの提案を示すことができ、今後に向けての指導法への示唆となった。当初(3)学習スタイル調査においては、Aグループ17名の大学生に対しても実施できなかったため、平成29年度には2つのグループに対して実施する計画である。この2年間のまとめをしながら、補足的に平成30年度もデータ収集をする予定である。平成28年度、予定していた分析が十分できなかったため、計画にあるコンピュータ機器の購入や学会発表ができなかった。国際学会への発表申し込みをしたが残念ながら採択とならなかったため残額を次年度に繰り越しとした。平成29年度に、コンピュータ機器を購入し、8月開催の全国英語教育学会に発表申し込みをする予定である。
日本文学の発信可能性の研究

平成7年度は、前年度に引き続き、夏目漱石「夢十夜」の他言語翻訳を検討した。英訳については平成6年度に検討したアイコ・イト-他共訳のほかにOrient/West(Vol.3,No.2,1961)に掲載されたEarl Miner他共訳の"Ten Nights of Dreams"、韓国語訳としては金潤成訳「十夜の夢」(『世界短編文学集9』、ソウル、三珍社、1971年)、朴裕河訳「十夜の夢」『十夜の夢・こころ』、ソウル、ウンジン出版、1995年)を参照した。その結果、翻訳という概念が文化間で大きく異なることが分かった。英語圏においては翻訳作品が訳文重視主義という原則に支えられていることはよく見て取れるが、韓国語翻訳作品においても日本語翻訳には見られない段落の再構成など、訳文重視主義の原則が働いている例を発見した。日本語翻訳と韓国語翻訳の差異については、さらに、平成7年度冬学期にソウル・韓国外国語大学校大学院での授業(国際交流基金派遣)において、韓国人学生の協力を得て、韓国語表現における段落内での時制の統一が日本語表現におけるル形・タ形の段落内統一よりも強固であることを確認した。そのほか、英語訳に見られる「原文」の大幅な変更が韓国語訳にも見られることを発見した。以上の知見を踏まえて、まず、夏目漱石「夢十夜」第7夜の分析を行い、その成果を『比較文学研究』第68号に「言語の間の「夢十夜」第7夜」として発表した。今年度は夏目漱石の「夢十夜」の日本語原文および英訳を検討した。英訳はチャールズ・E・タトル社刊の翻訳(アイコ・イト-&グレアム・ウィルソン訳、1974年)を参照したが、来年度さらに別の英訳をも参照する予定である。また本年度は韓国人大学院生の協力を得て「夢十夜」の韓国語訳も一部検討することができた。その成果の一部は裏に記した編著に収録された単独論文「テクストを読むということについて」に発表されている。そこにおける大きな論点の一つは、日本語、英語ナラティヴにおける話者の視点の移動の問題であった。その点について日本語と英語はきわめて隔たっていることが明らかとなった。また現在の段階では、日本語と韓国語のナラティヴの視点移動構造はきわめて類似しているものと思われる。次年度はその他の言語の母国語話者の協力を得て、本研究を推進する。特に中国語ナラティヴにおける話者の視点の移動についても論じてみるつもりである。そうしたナラティヴ構造の差異を明らかにすることによって、初めて日本文学の構造が明確にされ、その発信可能性が確定されるものと思われる。次年度は夏目漱石の他作品の英訳をも検討し、夏目漱石における私語りの構造、また語りにおける時間の問題をも検討するつもりである。また日本語ナラティヴと概括しても、それには大きな個人差があることは明白であり、漱石だけでなく、日本自然主義作家(岩野泡鳴、田山花袋等)の作品におけるナラティヴ構造を明確化し、それと漱石における構造を比較することで、より詳細な日本文学における語りの様相を明らかにするつもりである。本年度は前年度に引き続いて、夏目漱石「夢十夜」のた他言語翻訳を検討した。英訳については前年度検討したアイコ・イト-他共訳のほかにOrient/Westに掲載された(Vol.3,No.2,1961)Earl Miner/Yukio Oura共訳の'Ten Nights of Dreams'、韓国語訳としては金潤成訳「十夜の夢」(『世界短編文学全集9』、ソウル、三珍社、1971年、6-26頁)を参照した。その結果、翻訳という概念が文化間で大きく異なることがわかった。英語圏においては翻訳作品が訳文尊重主義という減速に支えられていることはよく見て取れるが、韓国語翻訳作品においても日本の翻訳には見られない段落の再構成など訳文尊重主義の原則が働いている例を発見した。

ただし、それが韓国語翻訳に一貫している減速なのか、個人によって異なる態度なのかはまだ調査の必要があると思われる。近年の近代日本文学韓国語翻訳においては訳文尊重主義の減速強化の傾向も見て取れるので、その点はさらに研究を進めたい。また、平成7年度夏学期の東京大学大学院総合文化研究科での授業ならびに同年冬学期のソウル・韓国外国語大学校大学院での授業により、韓国語表現における段落内での「時制」の統一は日本語表現のる形・た形の段落内統一よりも強固であることが確認された。以上の知見は平成8年度に韓国外国語大学校日本研究所が発行する紀要に発表する予定である。以上が本年度までの「日本文学の発信可能性の研究」の成果である。最初の予定よりは夏目漱石「夢十夜」という特定の作品に研究を集中したが、興味深い問題点が明らかになったと考えられる。
グラフェンとポリマーネットワークの相転移を利用した巨大電界効果変調素子の開発

本研究では、ポリマーネットワーク材料の相転移現象とグラフェン電界効果トランジスタを融合した新奇センサデバイスを創成する。特に下限臨界相溶温度(LCST)型転移、体積相転移、ゾル・ゲル転移などの、ポリマーネットワーク特有の物理的・化学的な反応性を利用した転移現象に着目し、従来デバイスが検知できない微小量変化を相転移現象によって増幅し、高感度にターゲットを検出する新概念センサの開発を行う。
グローバル時代における「ニュース」環境の特質分析

昨年度はニュース流通の構造的変化を確認することに重点を置いて調査研究を進めたので、今年度はおもにニュースの利用形態の変化について調査研究を行うこととした。メディア環境の変化がニュースの流通とその利用に影響を与えているが、この観点からすれば、インターネットを通じたニュース利用も一部で日常化しつつあり、すでに新聞記事やテレビニュースもウェブサイトを通じて閲読されたり、視聴されたりしている。NHK衛星、ケーブルテレビ、スカイパーフェクTVなどに加入している場合は、視聴するニュースのトピックやジャンルによってCNNやBBCなどの海外のニュース専門チャンネルの番組を視聴している。また、インターネットの利用においては、yahooニュースやMSNニュースなどのサイトから横断的にニュースを検索して利用する行動もみられる。こうした変化は、国の内外を問わず、最新のニュースや突発的な出来事、スポーツ情報やエンターテイメント情報など、その時々のニュース利用が、新聞紙面の個別の記事を読む行為や、放送局のニュース番組を見る行為とは異なる利用形態が現われていることを示唆している。言い換えれば、現在において支配的である新聞社やテレビ局といったマスメディアによってパッケージ化されたニュースの流通や利用とは異なる、社会的な出来事やテーマ・関心に従ったニュースのリンクとアクセスという新たなニュース環境が形成されつつあることを意味していよう。したがって、こうしたテーマ型ニュース検索利用は、メディアのデジタル化、コンテンツのグローバル化、インターネットのブロードバンド化など、現在進行している環境変化に伴う初期の微動現象として位置づけることも可能であろう。今後においても、ニュースにかかわるメディア-流通-利用の相互連関の考察をさらに進め、グローバル化するニュースの特質や役割を検討していくこととする。今年度はおもに日本を中心としたニュース流通の構造的変化を確認することに重点をおいて調査研究を行った。具体的には、ニュース報道やジャーナリズムの歴史的な変遷と今日的な特質を把握するための資料や文献を収集した。また、日本国内におけるニュース利用環境の多様化の方向を検討するために、とくに海外のニュース報道を軸にしてテレビジョン放送のニュース番組の編成やその内容を確認するとともに、グローバルなニュース流通に対する既存の新聞メディアの取り組みや、新興の衛星放送メディアの事業展開などについてヒアリング調査を実施した。あわせて、インターネットなどを用いた新たなニュース流通のあり方とその方向性についても検討を行った。日本国内における多メディア・多チャンネル化の進展に伴って、放送メディアでも、衛星放送やケーブルテレビで「ニュース専門チャンネル」の編成が増加している。また、チャンネル単位ではなくとも、海外のテレビ放送のニュース報道番組が日本国内のテレビ放送の番組として編成されている。新聞メディアにおいても、海外の新聞社との提携によって日常的に海外の新聞記事が紙面に掲載されている。さらに、ニュース報道は単に新聞や放送のみで完結するのではなく、自立的であれ、補完的であれ、インターネット上のウェブサイトでさまざまな形で展開されている。このように、ニュースが一国の枠を超え、多様な流通経路をもち、蜘蛛の巣状に張り巡らされている状況は、世界的規模でのコミュニケーションを可能にする、「ノンストップでリアルタイムの」ニュース報道の空間(「グローバル・リンク・ジャーナリズム」)が社会的に編成されているとみなすこともできよう。こうした変化が、新たなグローバルニュースの文化を生み出し、欧米を軸とする「中心-周縁」モデルや「文化帝国主義」モデルからの脱却を意味するものなのか、ニュース報道に対する人々の見方や意識の変化を含めて、今後の検討課題である。
ノックアウトマウスを用いた筋ジストロフィーの中枢神経障害に関する分子生物学的研究

Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)では知的障害を見ることがあるが病理学的には特異的な異常はなく、中枢神経障害の分子機構は明らかではない。ジストロフィン結合タンパク質の一つであるalpha1-syntrophinは、ジストロフィンの欠損に伴って発現が低下しているが、PDZドメインを介してチャンネル及びレセプター分子と分子間相互作用をしている可能性がある。我々は同分子のノックアウトマウスを作製し、これまでにalphal-syntrophinがnNOSを筋形質膜にアンカーリングしている事(Kameya S et al.,J.Biol.Chem.274:2193-2200,1999)を示した。次に同ノックアウトマウスを用い、骨格筋形質膜と共に脳アストロサイト足突起やグリアリミタンスにおいてalpha1-syntrophinが水チャネルのアクアポリン4を形質膜に局在化させていることを明らかにした。(Yokota T etal.,Proc J Acad 76:22-27,2000)さらにこれらの組織においては、アクアポリン4を構成するorthogonal array構造が減少していた。また、その生理学的な影響を検討するため骨格筋に対する浸透圧ショックの影響を検討したところ、単離した骨格筋組織の浸透圧ショック後の収縮張力が野生型よりも低下していた。これは、これまでジストロフィン欠損による筋ジストロフィーの発症機序において考えられてきた機械的な膜の障害説に対し新たな視点を与えるものである。更に、神経筋接合部(NMJ)においてalpha1-syntrophinが特に強く発現していることから、同ノックアウトマウスのNMJの構造やジストロフィン結合タンパク質の発現について検討した。同ノックアウトマウスではNMJのgutter及びfoldの構造が浅く、さらにfoldの数の減少が見られた。これらの異常は、ジストロフィン及びそのホモログタンパク質であるユートロフィンの局在の異常を伴っていた。これらのことより、alpha1-syntrophinが神経筋接合部におけるシナプス形成に関与していることが示唆された我々は、ジストロフィン結合蛋白質の一つであるalpha1-シントロフィンの変異マウスを作成し、骨格筋でalpha1-シストロフィンが、神経型NO合成酵素nNOS(Kameya et al.1999)および水チャンネルを担うAquaporin-4(Yokota et al.2000)と骨格筋形質膜直下で、分子間連関していることをin vivoで証明した。浸透圧の変化に対する筋線維の抵抗性を検討すると、変異筋では、外液のNaClの濃度変化に対し、その後の筋収縮の回復が遅れたが、スクロースを用いた実験では、この差はなく、alpha1-シントロフィンがさらに他のイオンチャンネルを膜に局在させている可能性が示唆された。次に、骨格筋から単一筋線維を単離し、浸透圧ショックをかけると、alpha1-シントロフィン欠損筋では、野生型のマウスの筋線維より、浸透圧変化に対して、変性する割合が有為に低いことがわかり、二次的にalpha1-シントロフィンを欠くmdxマウスでも同様な結果が認められた。又、alpha-シントロフィン及びその下流に位置する分子群は筋再生過程で、筋収縮の制御に深く関係していることが、cardiotoxinを用いた再生実験で明らかになった。我々は、さらに変異マウスを用いて、alpha1-シントロフィンが、脳のアストロサイトfeetにAquaporin-4を局在させていることを明らかにした(Yokota et al.,2000)。アストロサイトでのAquaporin-4の役割に関しては、最近Aquaporin-4の発現を欠くノックアウトマウスを用いた実験的脳浮腫の実験で、逆に生存率が高いことが示されている。(Nat Med 6:159-163,2000)。従って、alpha1-シントロフィンが、生理的および病的状況で水やイオンの出入りに重要なchannelを、血液脳関門に局在させていることを示す。今後は、alpha1-シントロフィンとAquaporin-4の分子間連関が課題である。

更に、神経筋接合部(NMJ)においてalpha1-syntrophinが特に強く発現していることから、同ノックアウトマウスのNMJの構造やジストロフィン結合タンパク質の発現について検討した。同ノックアウトマウスではNMJのgutter及びfoldの構造が浅く、さらにfoldの数の減少が見られた。これらの異常は、ジストロフィン及びそのホモログタンパク質であるユートロフィンの局在の異常を伴っていた。これらのことより、alpha1-syntrophinが神経筋接合部におけるシナプス形成に関与していることが示唆された