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理科の教育課程と学力に関する総合的研究

研究目的の第一は、低下が憂慮されている理科の学力について、これまで国立教育政策研究所が国際教育到達度評価学会(IEA)と共同で実施した「国際理科教育調査」の結果を、理科の教育課程との関連で分析し、実証的なデータを提供することであり、研究目的の第二は、新学習指導要領施行前後の、中学校理科の教育課程の内容を「生徒の理解の困難な項目」と「教師の指導の困難な項目」という視点で分析することである。研究目的の第一では、「国際比較にみる我が国の理科の学力と好き嫌い等の状況」という研究報告にまとめ、研究目的の第二では、「前教育課程の理科の指導に関するアンケート調査結果」、「中学校理科における教育課程の在り方」、「現行の中学校理科教育課程の内容に関する分析結果」、「中学校理科教育課程の問題点と改善の方向に関する一考察」の四つの研究報告にまとめることができた。研究目的の第一は、低下が憂慮されている理科の学力について、国際教育到達度評価学会(IEA)と共同で実施した過去4回の「国際理科教育調査」の結果と、平成元年以来毎年継続して実施している「理数長期追跡研究」の結果を理科の教育課程との関連で分析し、実証的なデータを提供することである。研究目的の第二は、新学習指導要領の施行前と施行後に児童生徒の理科に関する学力の施行前後の変化を教育課程との関連で分析することである。1.IEA(国際教育到達度評価学会)から第1回3回理科教育調査の学力に関するデータと第3回国際数学・理科教育調査-第2段階調査-(TIMSS-Repeat)の理科の学力に関する各国のデータを入手した。2.理数長期追跡研究の11年間のデータを入手した。3.IEAのデータおよび理数長期追跡研究のデータを基に、国際比較および経年比較に関して分析を行った。4.学習指導要領に示されている中学校理科の内容項目に関して、教師が教えにくかったもの、生徒の理解が困難なもの、工夫した指導法の有無について、また、生徒実験の頻度、演示実験の頻度、野外学習の頻度について、全国の500校の理科主任を対象にアンケート調査を行った。現在回収中である。理科教育課程と学力に関する分析1.前年度分析した各種の学力に関して学力の高い国の理科教育課程・指導法を詳細に分析し、学力との関連を明確にした。2.分析結果に対して助言や示唆を与えてもらう専門委員会を開催し、委員会の助言に基づき,そのつど追加分析を行った。3.理数長期追跡研究のデータについて、主として経年変化と理科教育課程との関連を中心に分析し、その結果を専門委員会で検討した。生徒の理解困難な理科内容項目の調査分析学習指導要領に示されている中学校理科の内容項目に関して、教師が教えにくかったもの、生徒の理解が困難なもの、工夫した指導法の有無について、その他生徒実験の頻度、演示実験の頻度、野外学習の頻度について全国の理科主任を対象に前年度行ったアンケート調査を分析した。また、工夫した指導法については、寄せられた回答すべてを資料としてまとめた。研究目的の第一では、「国際比較にみる我が国の理科の学力と好き嫌い等の状況」を国際数学理科教育調査結果から調べた。研究目的の第二では、前教育課程の理科の指導に関するアンケート調査結果を分析した。また、中学校理科における教育課程の在り方を検討し、現行の中学校理科教育課程の内容に関して分析した。さらに、中学校理科教育課程の問題点と改善の方向に関して考察した。これらを四つの研究報告にまとめることができた。
戦前期3組織の内部労働市場分析ー人事データを用いた比較研究ー

本研究の目的は,戦前期の3組織(鐘紡,兼松,東京市役所)の人事記録を用いて,職員たちの処遇がどのように決まるのか,統計学を用いた推定を行うことであった.2018年度の研究の成果は以下の通りである.第1に,教育(学歴)の効果を推定する際に用いる操作変数の有力な候補を発見したことである.職員の処遇に対する教育の効果は先行研究の中で多くの関心を集めており,本研究でも学歴は重要な説明変数の1つとして位置付けられている.しかし,我々のデータセットの中には職員の能力を示す変数が含まれておらず,欠落変数の問題が懸念され,バイアスを含んだ推定に陥るおそれがあった.その1つの対処法として知られているのが操作変数法である.先行研究の渉猟及び研究分担者との議論の結果,「出身地」が操作変数の有力な候補になりうるという結論に至り,それを含む史料へのアクセスについてもある程度見通しがついた.以上の点を改善し,より学術的意義のある推定結果を得るため,2019年度より新たな研究が開始することとなった(「戦前期日本企業の学歴に基づく所得格差:「特殊」と言われるほど大きいのか?」課題番号:19K01719).人事記録を用いた処遇の推定は,こちらの研究で継続して進めていく計画である.第2に,計画から大幅に遅れている東京市役所の人事記録のデータ化を進めた.入力のための雇用を増員した結果,概ねデータセットは完成した.残すのは入力ミスの確認と修正である.平成29年度にデータセットの作成のために雇用した学生たちが,個人的な都合を理由に作業を行わず,データ入力がほとんど進まなかった.学生たちはその間,作業を行う意思を研究代表者に示し続けていたため,他の学生を代わりに雇用することもできなかった.データセットが完成しなければ,統計的な分析も行うことができない.その結果,当時の遅れを現在も取り戻すことができていない.上述の通り,2019年度から始まる新しい研究(課題番号:19K01719)の中で,本研究で作成したデータセットに出身地を加え,職員の処遇に関する推定を進めていくこととなった.そこで,本研究では2019年度にi)欠落変数の問題があるが,これまで行った分析の結果をワーキングペーパーとして出版する.ii)時間の制約から一部のサンプル(例えば1934年時点で勤続年数が5年の東京市役所の職員)にのみ出身地を加え,そのサンプルを用いた予備的研究を行う予定である.これにより,当初の目的に沿った研究の成果を公表することができ,また新しい研究課題への引き継ぎも円滑に行うことができると考えられる.本研究は戦前の3組織(鐘淵紡績(鐘紡)・兼松・東京市役所)の内部労働市場の実態を推定し,同時期の他企業や戦後と比べてどのような特徴が見られるのか明らかにすることを目的としている.研究初年度である平成28年度は,1.後の統計分析の基礎となるデータベースの作成を行った.その結果鐘紡と兼松に関してはあらかた完成した.東京市役所については『東京市職員銘鑑』と『東京市職員録』に基づき1941年の全職員の入力が完了したが,5000名に達する規模であるほか,データ入力は学部生が行ったので適切に入力されているかどうかの確認が不可欠であり,統計分析に耐えうるデータベースに仕上げるには若干の時間が必要である.このほか,東京都中央図書館で東京市役所の人事システムに関する文書の収集など,研究分担者の藤村は資料調査を進めた.以上と並行して,2.鐘紡の人事制度の統計分析を行った.第一に戦略との適合性との観点から賃金制度の特徴を推定した.その結果(1)工員との良好な関係を築き,長期的観点からの労務管理を促進する職員への勤続インセンティブの存在,(2)各工場の成員が一体となって働くことを促すグループインセンティブの存在,(3)同一製品の生産を担当する工場間の情報共有を促進する工場長に対するインセンティブ,(4)本社と工場長との間のエージェンシー問題を緩和するための成果連動給の存在を明らかにした.第二に,構造方程式モデリングを用いて,賃金だけではなく社内資格と職務も含めた包括的な分析を行った.戦後との比較を念頭に置き,「学歴主義」「学校歴主義」の観点から分析を行った結果,(1)先行研究で述べられている学歴主義,学校歴主義的な処遇は見られない,(2)戦後の「遅い選抜」とは対照的な競争構造,(3)職務も決定要因に含めた基本給,(4)昇給に対する勤続効果の小ささ,が明らかになった.当初の計画では,28年度は資料収集とデータベースの作成を行う予定であった.必要な資料の収集は28年度でほぼ完了している.これに加えて,データベースの作成もまずまず順調である.なぜならば,既に鐘紡と兼松については,人事制度の分析を行うのに必要なデータベースは完成している.東京市役所については,そのデータの基軸となる1941年の職員の入力を終えることができた.以上のような作業に加え,28年度は計画を前倒しして鐘紡の統計分析も行っており,一部の結果は既に学会にて報告を行っている.本年度の活動について(1)鐘淵紡績株式会社(以下鐘紡),(2)東京市役所に分けて説明する.(1)鐘紡の職員名簿の分析を次の3点から行った,

1a)戦前の日本企業の特徴として,学歴に対応して社内身分の階層が形成される「学歴身分制」や,学卒者の間でも卒業学校によって大きな処遇の差がつく「学校歴主義」がよく知られている.これらが鐘紡でも見られるのか検証したところ,学歴や学校歴は従業員の処遇の一決定因であるという推定結果が得られたが,先行研究が示すような階層制や処遇差は見られず,戦後と比較して際立つ学歴・学校歴の効果は確認されなかった.すなわち通説に対して一石を投じる結果が得られた.1b)人事記録を分析している先行研究は全て参照していると言っても過言ではないGibbons(1997)が述べる「10のコア問題」の観点から人事記録を分析した.例えば隣り合う職位の間で給与の分布に重なりが見られるなど,Baker, Gibbons, and Holmstrom(1994)が確認した一部の特徴が鐘紡でも見られ,彼らの発見事実が「戦前」の「日本」企業に対しても一般性を持ちうることが示された.1c)以上の観点以外に鐘紡の特徴を探った.i.「遅い昇進」とは対照的な入社後間も無く差が付く処遇,ii.長期にわたって開かれている昇格の機会,iii.職務と職位の一対一ではない関係が示された.ii, iiiは戦後の日本企業でも広く見られる特徴であるが,これらを説明する理論モデルが存在せず,今後の理論研究の必要性が示唆された.(2)東京市役所について,1941年のデータを用いた予備的分析を行ったが,それ以外の年も含めたパネルデータの分析は,雇用した学生たちの都合によりデータ化がうまく進んでおらず,本格的な分析に着手できていない.遅れを取り戻すべく,1月より新たに4人の学生を雇用しデータ入力を進めている.本研究が対象とした3組織のうち,兼松株式会社(以下兼松),鐘紡についてはほぼ分析を終え,研究成果を様々なところで報告しており,論文の投稿を控えている段階である.それゆえ概ね順調であると言えよう.しかし東京市役所については,上述の通り,データ入力が円滑に進んでおらず,そのため詳細な分析に着手することすらできない状況である.繰り返しになるが,計画の遅れを取り戻すために,雇用の増員によって対処を試みている.本研究の目的は,戦前期の3組織(鐘紡,兼松,東京市役所)の人事記録を用いて,職員たちの処遇がどのように決まるのか,統計学を用いた推定を行うことであった.2018年度の研究の成果は以下の通りである.第1に,教育(学歴)の効果を推定する際に用いる操作変数の有力な候補を発見したことである.職員の処遇に対する教育の効果は先行研究の中で多くの関心を集めており,本研究でも学歴は重要な説明変数の1つとして位置付けられている.しかし,我々のデータセットの中には職員の能力を示す変数が含まれておらず,欠落変数の問題が懸念され,バイアスを含んだ推定に陥るおそれがあった.その1つの対処法として知られているのが操作変数法である.先行研究の渉猟及び研究分担者との議論の結果,「出身地」が操作変数の有力な候補になりうるという結論に至り,それを含む史料へのアクセスについてもある程度見通しがついた.以上の点を改善し,より学術的意義のある推定結果を得るため,2019年度より新たな研究が開始することとなった(「戦前期日本企業の学歴に基づく所得格差:「特殊」と言われるほど大きいのか?」課題番号:19K01719).人事記録を用いた処遇の推定は,こちらの研究で継続して進めていく計画である.第2に,計画から大幅に遅れている東京市役所の人事記録のデータ化を進めた.入力のための雇用を増員した結果,概ねデータセットは完成した.残すのは入力ミスの確認と修正である.
ATP及びその受容体を標的とした新規光老化発症機構の探索

UVA照射による炎症惹起や角化異常は光老化に大きな影響を及ぼす。本研究では、UVA曝露ケラチノサイトでの炎症性サイトカイン産生と分化異常へのATPの関与について検討した。培養表皮細胞にUVAを照射すると、一過的な細胞外ATP濃度の上昇が観察された。ATP分解酵素またはP2受容体阻害剤はUVA誘導性サイトカイン(IL-1α, IL-6, IL-8)産生と分化異常を抑制した。これらの結果から、ATPはUVA曝露による光老化発症過程において重要な役割を担っている可能性が示された。紫外線A波(UVA)曝露による皮膚老化におけるATP及びP2受容体の関与を明らかとするため、はじめにUVA曝露ケラチノサイトからのATP放出機構の解析を行った。続いて、細胞老化促進作用を持つとされる炎症性サイトカインIL-6産生に対するP2受容体阻害剤の抑制効果の検討を行った。ヒト表皮ケラチノサイト由来HaCaT細胞に細胞死を伴わないような低線量のUVAを照射したところ、照射直後をピークとして培養上清中の細胞外ATP濃度が上昇した。このATP放出はP2X7受容体アンタゴニストやヘミチャネル阻害剤により抑制された。また、ヘミチャネル(Connexin43, Pannexin1)、P2X7受容体の発現をウェスタンブロット及び蛍光免疫染色にて確認した。これらの事から、UVA照射によりATPはP2X7受容体及びヘミチャネルを介して細胞外へ放出されることが示唆された。さらに、UVA誘導性IL-6産生はP2X7受容体アンタゴニスト、ヘミチャネル阻害剤、ATP分解酵素前処置により顕著に抑制された。以上の検討より、UVA照射によりヘミチャネルやP2X7受容体を介して細胞外へ放出されたATPは、IL-6産生誘導に寄与することが明らかとなった。正常ヒト表皮角化細胞を用いた場合も、同様の結果が得られている。さらにHaCaT細胞においては、放出されたATPがP2Y11受容体とP2Y13受容体を活性化させ、それぞれ細胞内Ca2+濃度の上昇、Aktの活性化を介してIL-6産生を誘導することが明らかとなった。本研究成果については、現在学術論文へ投稿中である。本年度は正常ヒト表皮角化細胞(NHEK)を用いて、UVA曝露によるサイトカイン産生と分化異常誘導機構へのATPの関与の検討を行った。(1) UVA照射による細胞外へのATP放出:ATP放出経路として知られているヘミチャネル(connexin43, pannexin1)の発現をウェスタンブロット及び蛍光免疫染色にて確認した。UVA照射による速やかな細胞外ATP濃度の上昇が観察されたが、この細胞外ATP濃度の上昇はconnexin43阻害剤の前処置によってのみ抑制された。よって、UVA照射はconnexin43を介して細胞外へATPを放出させることが考えられた。(2) UVA照射によるサイトカイン産生及び分化異常へのATPシグナリングの関与:UVA照射によりIL-1α, IL-6, IL-8産生量が上昇した。このUVA誘導性IL-6, IL-8産生はIL-1α中和抗体、ATP分解酵素及びP2Y6受容体の前処置により抑制された。また、UVA照射はケラチノサイト分化マーカーであるkeratin 10とloricrinの発現を減少させ、involucrinの発現を上昇させた。これら分化マーカーの発現変動は、ATP分解酵素及びP2Y6受容体阻害剤の前処置により抑制された。以上の結果を総合すると、UVA照射によりconnexin43を介して細胞外に放出されたヌクレオチドは、P2Y6受容体を活性化させ、炎症性サイトカイン産生と分化異常を誘導することが示された。申請書に記載した研究実施計画に従って実験を行い、一定の成果が得られている。また、次年度の研究計画に挙げていたUVA誘発性ケラチノサイト分化異常へのATPの関与の検討についても一部行った。以上のことから、当該年度分の研究計画はおおむね順調に遂行していると考えられる。医歯薬学サイトカイン産生の他、角化異常やコラーゲン量減少にも着目して以下の研究を行う。ケラチノサイトにUVAを照射し一定時間培養した後、1) IL-8産生を測定する。2)ケラチノサイト増殖マーカー・分化マーカー発現変化を検出する。3)上清を非照射繊維芽細胞にトランスファーし、繊維芽細胞におけるコラゲナーゼ・エラスターゼ活性を測定する。これらの事象において、予めケラチノサイトに各種ATP放出阻害剤・P2受容体アンタゴニスト・IL-6中和抗体を処置していた場合の影響を検討する。更に光老化モデルマウスを作製し、皮膚抽出物のサイトカイン産生量やしわ形成を指標として、各P2受容体アンタゴニストの塗布効果を検討する。

次年度使用額は、この金額の中で使用するよりは次年度の研究費に組み込んで使用する方がより適切であると考えたため生じた。平成27年度請求額とあわせ、平成27年度の研究遂行に使用する予定である。実験に必要な試薬(培地、抗体、阻害薬等)、器具(ピペットマン、ガラス器具等)、動物等の購入に使用する。また、学術論文投稿などの研究成果の発表にも使用する予定である。
古紙リサイクリングの環境管理に関する経営統計的研究

筆者は、社会的に最適な廃棄物のリサイクリングを導くことを目的として、最近3年間科学研究費奨励研究(A)の補助を受けて研究を行ってきた。開始年度の1993年度は、基礎的研究として廃棄物関連統計を検討し、1994年度には、市場経済下でのリサイクリングのフローを定式化し、線形計画法によって古紙利用率55%を目指した『リサイクル55計画』の達成困難を予測した。第三年度にあたる本年は、古紙を題材にしながら、マクロ経済的なリサイクリング条件からはなれ、リサイクリングの一方の主体である再生品を製造する環境保全型企業(古紙再生業)の経営計画・戦略や品質管理等について検討した。おもな理由は、リサイクリングが廃棄物という下流を始点とするend of pipe政策にとどまる限り、有効性には大きな限界があることが判明したからである。そこで、本研究では、より上流の企業の事業内容や製品デザインからはじまり廃棄にいたるプロセスの総合的品質管理TQM、すなわち総合的環境品質管理TQEMの観点から、理論研究および古紙再生業について事例研究を行った。その結果、1.今後進むであろう、国際標準化機構ISOの環境管理・監査等の標準ISO14000シリーズが品質管理の発想と手順に全面的に依拠していること2.競争優位の源泉となるような高品質、短納期の経営方式と環境保全とを両立させるためには標準化を超えるような組織改革やTQEMの開発が必要なこと3.事例企業においては、経営戦略として工場のクローズド化をすすめ、工程から廃棄物が排出されないように技術開発や設備投資を行う一方で、搬送や倉庫業務にも技術革新を体化した設備投資をおこなっているため(たとえばデジタル・ピッキング・システム)、いっそうの販売量および販売チャネルの増加が望まれていること等を得た。なお、これらの知見は経営学または統計学関連の学会誌に発表する予定である。
磁性金属の圧力下超伝導性の探索

本研究成果の概要を以下に列挙する。1.30mKに至る低温と200GPaに至る高圧を組み合わせた複合極限条件を達成、かつ電気的・磁気的・光学的測定技術の開発に成功した。2.圧力下非磁性状態における鉄の超伝導性の探索を以下の様に行った。a.超高真空中加熱により試料鉄の純化を行った。b.純良化鉄をNaCl媒体中でダイヤモンドアンビルセル(DAC)により加圧した。c.電気抵抗及び磁化の測定を昇圧・降圧の過程で行った。3.超伝導性発現は電気抵抗減少により発見、次いでマイスナー効果の検出により確認した。超伝導性は15GPaにおける強磁性bcc相より非磁性hcp相への転移の後に出現、30GPaで消失した。転移点Tc及び臨界磁場値Hcの最大値はそれぞれ2K及び2000Oeであった。4.メスバウア効果測定を低温強磁場下で行い、hcp相の鉄は伝導電子常磁性であり、鉄原子は磁気モーメントをもたないことを確認した。一方第一原理バンド計算を行った。転移点Tcを見積ったが100GPaの高圧下で最大0.5Kであった。超伝導探索鉄以外に反強磁性マンガンに対してもTn消去圧力が9GPaであることを見出し超伝導探索実験を行ったが未だ発見には至ってない。その他強磁性UGe_2について、強磁性相内の超伝導圧力温度相図の詳細を、電気抵抗及び熱容量測定により決定した。実験的研究の実績超高圧力発生用高精度2段テーパー型ダイヤモンドを使用した圧力発生技術を確立、又、超高圧に耐える微細電極をスパッタ法にて作成する技術の開発にも成功した。微細電極上に磁性金属を蒸着する試みに先立ち、まず箔状の鉄およびマンガンについて加圧実験を行った。圧力下における鉄の強磁性-非磁性転移は転移後の加熱により、促進される事をメスバウアー効果により確認した。ほぼ完全な非磁性εFe状態において冷却を行い、0.1K近傍まで電気抵抗測定を行った。同様な実験はマンガンの圧力下反強磁性消失後についても試みた。結果はいずれにおいても探索目標である超伝導性の発見には至っていない。今後は試料の一層の高純度化を計る予定である。一方、高圧下ペロブスカイト型酸化物について、メスバウアー効果の測定により磁気圧力相図が作成された。理論的研究の実績今年度は磁性金属の研究までには至らなかったが、リンおよびセレンの圧力誘起構造相転移と超伝導に関して以下の成果を得た。リンおよびセレンにおける圧力誘起逐次構造相転移の転移圧力、体積-圧力関係を定量的に説明することに成功した。特に、リンについては、実験的には明らかになっていない260GPa以上での構造に関してbcc構造であると同定した。また、セレンのβ-Poおよびbcc構造における超伝導転移温度Tcの圧力依存性を第一原理的に計算し、低圧相のβ-Po構造ではTcは5K程度でその圧力性依存は小さく、β-Poからbcc構造への転移に際しては2倍程度のジャンプを示し、bcc構造では圧力とともに単調に減少するという結果(予測)を得た。実験的研究の実績平成12年度実施計画に沿って研究を行った。即ち、まず高純度Feについて、超高真空中において融点近傍迄加熱することで試料の純良化を行った。次いでNaClを圧力媒体として純良化鉄を加圧、非磁性領域である13万気圧以上25万気圧までの圧力の下、1K以下の極低温域まで冷却、電気抵抗及び磁性測定を行った。その結果、2Kをピークとする超伝導転移の発見に成功した。(Nature誌へ投稿中)

又、強磁場下において行ったFeのメスバウアー効果の結果、非磁性状態の磁性は局所的な磁気モーメントによるものではなく、伝導電子常磁性によるものであることが確認された。その他、強磁性体UGe_2の圧力誘起超伝導性に関し、比熱測定でその異常性を観測、磁性と超伝導性の共存の解明にむけて更に磁場・圧力・温度相図を完成しつつある。平成13年度実施計画に沿って研究を行い、以下に列挙する成果を得た。1.高純度鉄の圧力下非磁性状態における超伝導相について実験的追求を行い、圧力-温度相図を完成した。結果は、圧力域15GPaより35GPaにおいて超伝導が出現する事を確認した。Tcの最大値は約20GPaにおいて2Kであった。尚圧力上昇・下降に伴うヒステレシスが殆んど無い事、及びその結果、Tcの圧力依存に残存強磁性bcc鉄が寄与しない事が明らかとなった。2.鉄に続きマンガンについても反強磁性消失の起る圧力域で超伝導探索を行ったが超伝導性発見には至っていない。実験結果は従来の反強磁性消失圧力域より高圧側に尚新しい磁気相の存在を示唆するものであった。3.理論的には第1原理バンド計算により、Tcの値が決定された。現在、実験でTcの見出された圧力域における理論値との対応を行いつつある。4.重い電子系UGe_2において強磁性相内の超伝導相について詳細な実験を行い、新しい磁気相との関連を比熱・電気抵抗より明らかにした。
損傷状態を陽な形で評価する次世代耐震診断法のための地震時最大応答推定手法の開発

せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材の混在する既存鉄筋コンクリート造・鉄骨鉄筋コンクリート造建築構造物を対象とし、地震動によるエネルギーの入力過程を考慮した地震時最大応答推定手法の構築を目標として、サブストラクチャ・オンライン実験と最大瞬間入力エネルギーの推定に関する解析的検討を行った。実験結果の検討から、地震応答時の瞬間入力エネルギーと最大応答変位および履歴性状との関係を把握した。解析的検討の結果、地震動の継続時間と、最大瞬間入力エネルギーと総入力エネルギーとの比の関係、弾性時の総入力エネルギースペクトルから弾塑性応答時の総入力エネルギーが推定可能であることを確認した。せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材が混在する既存鉄筋コンクリート造・鉄骨鉄筋コンクリート造建築物を対象として、損傷状態を陽な形で評価できる次世代耐震診断法に適用するためのエネルギー入力過程を考慮した地震時最大応答推定手法の開発を目的として、本年度は、(1)せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材とが混在した建築物を対象としたオンライン地震応答実験による地震応答性状の検討、および、(2)地震動の位相特性と瞬間入力エネルギーに着目した検討を行った。(1)のオンライン地震応答実験による地震応答性状の検討においては、せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材とを並列で加力する実験システムを用い、特性の異なる2波の地震動を作用させる実験を行った。実験では、せん断破壊型部材のせん断降伏以降の急激な耐力低下に対して安定した加力制御を行うため,試験体上下スタブの両側に補剛バネ(平鋼)を設置した試験体を用いた。その結果、せん断破壊型部材の破壊性状と最大応答変位の発生状況の推移について実験的に把握した。また、瞬間入力エネルギーについても検討し、最大応答変位との関係も把握した。(2)の地震動の位相特性と瞬間入力エネルギーに関する検討については、最大瞬間入力エネルギーが入力地震動の位相差分と深い関係があるとの仮説に基づき、まず地震動の位相特性に基づく有効継続時間を評価し、次にこの有効継続時間を用いて最大瞬間入力エネルギーと総入力エネルギーとの関係について検討した。その結果、最大瞬間入力エネルギーと総入力エネルギーの比率に関して、入力地震動の位相特性との関係、有効継続時間との関係を明らかにした。せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材が混在する既存鉄筋コンクリート造・鉄骨鉄筋コンクリート造建築物を対象として、損傷状態を陽な形で評価できる次世代耐震診断法に適用するためのエネルギー入力過程を考慮した地震時最大応答推定手法の開発を目的として、本年度は、(1)せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材とが混在した建築物を対象とした2回目のオンライン地震応答実験による地震応答性状の検討、および、(2)地震動の位相特性と地震応答推定精度に着目した検討を行った。(1)においては、せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材の履歴吸収エネルギーの割合の推移と応答の関係についての検討から、せん断破壊部材の履歴吸収エネルギーはスリップ形の履歴性状により応答繰り返し数が増加するにしたがって、その割合が減少することを確認し、せん断破壊部材の履歴モデル構築に有益な情報を得ることができた。また、応答半サイクル間の瞬間入力エネルギーと応答変位の相関の検討から、両者には高い相関があることがわかり、瞬間入力エネルギーを用いた応答推定法の可能性を示した。さらに、半サイクル単位時間あたりの瞬間入力エネルギーに関する検討から、この瞬間入力エネルギーの最大値は地震波によらずほぼ同値を示すことが判明し、入力エネルギーに関して重要な知見が得られた。(2)については、観測地震動の位相をシフトさせて作成した72波の模擬地震動を用い、既存SRC造建築物を対象として等価線形化法による地震応答推定を行い、位相の違いによる局部的な地震動波形の違いが最大層間変形角の大きさ、および最大層間変形角が生じる層に及ぼす影響を確認し、位相シフトと等価線形化法による応答推定精度について検討した。その結果、位相シフトによる影響は応答推定結果で安全側となるが、場合によっては過大な安全側になることがあるため、今後の検討が必要であることがわかった。本年度の予定は、研究実績の概要にも示した通り、(1)せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材とが混在した建築物を対象としたオンライン地震応答実験による履歴性状と瞬間入力エネルギーの検討、および、(2)入力地震動の位相が地震応答および応答推定精度に及ぼす影響に着目した検討である。(1)については、昨年度の1回目の実験に続いて、本年度に2回目の実験を実施し、せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材とが混在した建築物の履歴性状、瞬間入力エネルギーと応答変位に関するデータが得られるとともに、このデータからせん断破壊部材の履歴モデルのパラメータ設定、および最大瞬間入力エネルギーと最大応答変位との関係等に関する知見がほぼ当初の予定通り得られており、研究は順調に進展している。(2)については、観測地震動の位相をシフトさせて作成した多数の模擬地震動による地震応答解析により、位相シフトと応答性状の関係を確認し、次年度の地震時最大応答推定手法構築に関する基礎的な情報を得ることができた。今後、この検討で得られた情報をどのように地震時最大応答推定手法構築に反映させるかを検討しなければならないものの、概ね当初の予定通りの成果が得られており、研究は順調に進展している。本研究はせん断破壊型部材と曲げ破壊型部材が混在する既存鉄筋コンクリート造・鉄骨鉄筋コンクリート造建築物を対象として、損傷状態を陽な形で評価できる次世代耐震診断法に適用するためのエネルギー入力過程を考慮した地震時最大応答推定手法の開発を目的としている。

これまでの研究でサブストラクチャ・オンライン地震応答実験結果から応答半サイクル間の瞬間入力エネルギーと応答変位との高い相関性や,半サイクル単位時間あたりの瞬間入力エネルギーの最大値は地震波によらずほぼ同値であることが得られている。また、模擬地震動を用いた解析的な研究では最大瞬間入力エネルギーが入力地震動の位相差分と関係があるとの仮説に基づき、最大瞬間入力エネルギーと総入力エネルギーの比率に関して、入力地震動の位相特性との関係、有効継続時間との関係を明らかにした。その後、位相の違いによる局部的な地震動波形の違いが最大層間変形角等に及ぼす影響を確認し、応答推定精度について検討した。本年度は、(1)せん断破壊部材と曲げ破壊部材が混在する建築構造物において、瞬間入力エネルギーを用いた最大応答評価法を適用した検討を行い、最大応答以前でのせん断破壊発生の有無を考慮することにより評価可能であることを示すとともに、これまでに得られた成果をまとめ、(2)せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材が混在する建築物に関する瞬間入力エネルギーに基づく地震時最大応答推定手法の構築として推定手順の流れを整理した。せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材の混在する既存鉄筋コンクリート造・鉄骨鉄筋コンクリート造建築構造物を対象とし、地震動によるエネルギーの入力過程を考慮した地震時最大応答推定手法の構築を目標として、サブストラクチャ・オンライン実験と最大瞬間入力エネルギーの推定に関する解析的検討を行った。実験結果の検討から、地震応答時の瞬間入力エネルギーと最大応答変位および履歴性状との関係を把握した。解析的検討の結果、地震動の継続時間と、最大瞬間入力エネルギーと総入力エネルギーとの比の関係、弾性時の総入力エネルギースペクトルから弾塑性応答時の総入力エネルギーが推定可能であることを確認した。本年度の予定は、研究実績の概要にも示した通り、(1)せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材とが混在した建築物を対象としたオンライン地震応答実験による地震応答性状の検討、および、(2)地震動の位相特性と瞬間入力エネルギーに着目した検討である。(1)については、実験を2回に分け、まず本年度に1回目の実験を実施し、その結果を踏まえて次年度に2回目の実験を行った方がより効果的との判断から、2回目の実験を次年度に実施することとした。本年度に実施した1回目の実験分においても、せん断破壊型部材の破壊性状と最大応答変位の発生状況の推移に関するデータ、および、最大瞬間入力エネルギーと最大応答変位との関係を検討して、当初の予定通りの実験データが概ね得られており、研究は順調に進展している。(2)については、入力地震動の位相特性、有効継続時間、最大瞬間入力エネルギーと総入力エネルギーの比率の関係を明らかにした。最大瞬間入力エネルギーと総入力エネルギーの比率に関する有効継続時間との関係においては、有効継続時間と固有周期の関係が関連することも明らかになり、これについては今後どのように取り扱うかを検討しなければならないものの、概ね当初の予定通りの成果が得られており、研究は順調に進展している。本年度の予定であった(1)せん断破壊型部材と曲げ破壊型部材とが混在した建築物を対象とした2回目のオンライン地震応答実験の実施し、当初の計画である(3)せん断
管理放棄されたヒノキ人工林小流流における物質収支の定量的把握と自然浄化機能の検討

間伐などの施業が行われず放置されたヒノキ人工林(非管理ヒノキ人工林)は,林冠が閉鎖し,下層植生が貧弱となりリター層の発達も不十分となるため,表土流亡が起こりやすい。したがって,土粒子に吸着しやすいリン(P)は,頻発する土壌浸食によって非管理ヒノキ人工林から多量に流失することが予測される。一方,Pの年流出量(支出)は年降水量に依存すると考えられる。本研究では,50年生の非管理ヒノキ人工林流域において,多雨年(年降水量:2251mm)と少雨年(年降水量:1383mm)についてPの物質収支を評価した。年間の全リン(TP)の収支では,支出が降水による収入を多雨年で約7倍,少雨年で約2倍上回った。TPの支出のうち懸濁態リン(PP)の占める割合は多雨年で55%,少雨年で69%であった。これらの結果から,多雨年,少雨年ともに多量のPPが流失していたことが明らかとなった。月別のP収支の結果から,多雨年では8つの月において,溶存態リン(DP),PPの月間支出がともにTPの月間収入を上回っていた。一方,少雨年においてDP,PPの月間支出がともにTPの月間収入を上回ったのは7月と9月の2つの月においてのみであった。しかしながら,9月は台風にともなう記録的な集中豪雨のために,少雨年におけるTPの支出の約40%にあたるPPが流失していた。林床被覆の少ない河道沿いの土壌表層に蓄積されたPが,集中豪雨による表面浸食によって多量に河川に供給された可能性がある。本研究の結果から,非管理ヒノキ人工林では,少雨年であっても集中豪雨があれば,多量のPが流失することが示唆された。下層植生が貧弱でリター層の発達が不十分な森林生態系では,頻発する表土流亡により多量の栄養塩が系外に流出することが懸念されるため,その流出負荷量を把握する必要がある。しかし,多量必須元素の一つであるリンは土粒子に吸着した懸濁態リンとして降雨時に集中して流出するため,一般的な評価法であるL-Q式による流出負荷量の評価が難しい。本研究では,下層植生の貧弱なヒノキ人工林流域における水質・水文観測の結果を踏まえた,懸濁態リンの流出負荷量推定モデルについて検討した。現地観測の結果,降雨時における懸濁態リンの流出特性について次の2点が明らかとなった。(1)単位時間当りの流量の変化割合(ΔQ/Δt ; t:時間,Q:流量)が大きい程,懸濁態リンの供給割合(ΔL/Δt ; L:流出負荷量)は大きい。(2)先行無降雨期間が長いほど,すなわち,森林流域の土壌が乾燥している程,降雨イベントにおける単位流量当りの供給割合(ΔL/ΔQ)の最大値は大きい傾向にある。モデルは上記2点の流出特性を反映させた。さらに,(3)懸濁態リンの供給能力(ΔL/ΔQ)は降雨イベント開始時に最大であり,その後流量の増加とともに減少していくと想定した。なお,(2)の先行する土壌水分状態を表すために先行降雨指標(API)を用いた。このAPIを基に各イベントにおける懸濁態リンの初期供給能力を決定した。モデルを5回の降雨イベントに適用した結果,モデルはL-Q式よりも実測値と適合した。推定値と実測値との絶対誤差の平均値はL-Q式で4.1×10^<-5>kg・ha^<-1>・10min.^<-1>,モデルで1.0×10^<-5>kg・ha^<-1>・10min.^<-1>であった。また,モデルはイベント初期のフラッシング効果壷上手く再現した。本研究で作成した懸濁態リンの流出負荷量推定モデルはAPIと併用することにより,L-Q式では再現できなかった降雨イベントの違いによるL-Q関係の違いやフラッシング効果を再現可能であると考えられる。近年,大気から負荷される窒素化合物が森林の窒素循環に与える影響として窒素飽和が注目されているが,生態系における窒素状態が過剰であるか否かの判断は難しい。本研究では,ヒノキ人工林流域における窒素状態の把握を目的として,林外雨,林内雨,樹幹流,地下水,渓流水の水質水文観測結果を基に,(1)無機態窒素(DIN:NO_<3^->+NH_<4^+>)の物質収支と(2)無機態窒素(DIN)と有機態窒素(ON)の年流出量の比(DIN:ON比)を評価した。ここで,DIN:ON比は生態系の窒素状態を把握する新たな指標として提案されているが,日本の人工林流域に適用可能であるか否かは検討の余地がある。したがって,本研究では(3)DIN:ON比の妥当性についても検討した。研究実績の概要は以下のとおりである。1.林外雨によるDIN沈着量は10kgNha^<-1>yr^<-1>を超え,他流域における報告例と比較して高いことが示された。2.林床へのDIN沈着量(林内雨+樹幹流)は林外雨によるそれと比べて増加しており,その増分は乾性沈着に由来していることが示唆された。3.DINの年流出量は林外雨によるDIN沈着量を下回ったが,他流域の報告例と比較して高かった。

これは渓流水中DINの大部分を占めるNO_<3^->-Nの濃度の高さに起因していた。4.ONの年流出量は全窒素(T-N)の45%を占め,DINのT-N中に占める割合(55%)よりも低いことが明らかとなった。したがって,DIN:ON比は1.2と高く,対象流域の窒素状態を反映していると考えられた。5.地下水および渓流水の水質水文観測から,DIN:ON比の妥当性を支持する結果が得られた。6.本研究の結果は,対象としたヒノキ人工林流域の窒素状態が過剰であることを示唆していた。間伐などの施業が行われず放置されたヒノキ人工林(非管理ヒノキ人工林)は,林冠が閉鎖し,下層植生が貧弱となりリター層の発達も不十分となるため,表土流亡が起こりやすい。したがって,土粒子に吸着しやすいリン(P)は,頻発する土壌浸食によって非管理ヒノキ人工林から多量に流失することが予測される。一方,Pの年流出量(支出)は年降水量に依存すると考えられる。本研究では,50年生の非管理ヒノキ人工林流域において,多雨年(年降水量:2251mm)と少雨年(年降水量:1383mm)についてPの物質収支を評価した。年間の全リン(TP)の収支では,支出が降水による収入を多雨年で約7倍,少雨年で約2倍上回った。TPの支出のうち懸濁態リン(PP)の占める割合は多雨年で55%,少雨年で69%であった。これらの結果から,多雨年,少雨年ともに多量のPPが流失していたことが明らかとなった。月別のP収支の結果から,多雨年では8つの月において,溶存態リン(DP),PPの月間支出がともにTPの月間収入を上回っていた。一方,少雨年においてDP,PPの月間支出がともにTPの月間収入を上回ったのは7月と9月の2つの月においてのみであった。しかしながら,9月は台風にともなう記録的な集中豪雨のために,少雨年におけるTPの支出の約40%にあたるPPが流失していた。林床被覆の少ない河道沿いの土壌表層に蓄積されたPが,集中豪雨による表面浸食によって多量に河川に供給された可能性がある。本研究の結果から,非管理ヒノキ人工林では,少雨年であっても集中豪雨があれば,多量のPが流失することが示唆された。
自己運動中の音空間知覚における空間非対称性

高臨場感バーチャルリアリティシステムを構築するためには,情報の担い手となる人間の聴知覚特性を考慮した情報提示が有効と考えられる。本研究の目的は,自己運動知覚時に見られる物理空間と知覚空間との音像定位の「誤差」,及び,「音空間知覚における空間非対称性」といった聴知覚特性の様相と高次感性との関連を明らかにし,3次元聴覚ディスプレイの高度化を目指すものである。平成30年度は,自己運動時における聴空間の変容及び聴空間の非対称性について,空間参照枠,聴知覚の近方と遠方空間を中心に検討を行った。聴知覚の近方と遠方空間における研究では,オブジェクトへの接近と遠離では異なる聴知覚メカニズムが働く可能性のある知見を明らかにした。また,空間参照枠における検討では,聴空間非対称性の時空間特性を感覚モダリティによる影響のみならず,空間参照枠面からその違いを調べるために実験を実施した。従来,空間対象の脳内表現には,自己身体軸を基準とする表現と,空間内の対象を基準とする表現の2通りがあると言われており,どちらの表現を用いるかで異なる空間定位が行われる可能性がある。ここでは,環境中心座標系においての自己運動時の音空間知覚特性を調べ,環境中心座標系では自己中心座標系で見られる座標軸不同による「負荷」は生じず,音像定位の精度が比較的高く,音像を自己運動方向とは反対側にシフトして定位する知見を示した。これらの知見は,自己運動を知覚する場合に,対象物の位置を本来の位置より自己の近くに定位することで衝突回避準備時間を設けるという,危険回避予測のメカニズムが働く可能性を示唆するものである。当初計画に記載した「音空間知覚における空間非対称性」という聴知覚特性の生起要因とその特徴を明らかにすることに関して,「空間参照枠の違いに基づく検討」という文脈で実験を実施し,詳細に分析を行った。その結果,環境中心座標系では自己中心座標系で見られる座標軸不同による「負荷」は生じず,音像を自己運動方向とは反対側にシフトして定位するという知見を示した。これは,自己運動時には対象物の位置を本来の位置より自己の近くに定位することで,危険回避予測のメカニズムが働く可能性を示唆するものである。また,聴知覚の近方と遠方空間について運動速度の違いを中心に検討を行い,オブジェクトの接近と遠離では異なる聴知覚メカニズムが働く可能性のある知見を明らかにした。これの研究成果をまとめ,日本バーチャルリアリティ学会と日本基礎心理学会にて発表を行った。これらのことを総合し,概ね順調に研究が進展していると考えている。平成31年度は,能動運動と受動運動の差異に着目し,能動的自己運動と受動的自己運動の両側面から自己運動の性質による違いの有無,及び特性の差異について検討を行う。また,各感覚刺激の種類と強度,時間特性等のパラメータを与えた場合の,自己運動知覚時における聴知覚特性の予測手法を検討する。次に,予測結果を3次元聴覚ディスプレイに組み込み主観評価実験を行い,予測の高精度化のための再検証を行う。更に,自己運動速度の違いにおける身体近傍空間への影響について,ヘッドマウントディスプレイと自転車というバーチャルとリアルの組合せ実験環境を構築し,詳細な検討を進める予定である。これらに加えて,前年度までに行った実験結果の分析を進め,国内外の研究会にて積極的に公表を進める計画である。高臨場感バーチャルリアリティシステムを構築するためには,物理指標の充実した再現のみならず,知覚空間の再現,及びその特徴も考慮すべきである。即ち,情報の担い手となる人間の聴知覚特性を考慮した情報提示が,聴覚ディスプレイの高度化・高効率化に繋がると考えられる。平成29年度は初年度ということもあり,研究期間全体で使用する実験プラットフォームの構築を先行して行った。具体的には,先行研究にて構築した水平方向の視覚誘導性自己運動感覚提示システムを改良し,上下方向と前後方向への視覚運動と多チャネル音像提示が可能となるよう再構築した。また,視覚刺激のみならず,体性感覚をも加えたマルチモーダル情報提示が可能なシステムを構築した。更に,これら聴空間非対称性の時空間特性を,感覚モダリティによる影響のみならず,空間参照枠面からもその違いを調べるための実験を実施し,データ取得を完了させた。現在は,取得したデータを分析しており,平成30年度に国内外の研究会にて公表する予定である。一方で,次年度に実施する予定の聴知覚特性と高次感性との関連について,先行して主観評価実験を実施し,体性感覚の操作が高次感性に影響を及ぼす可能性のあることを示した。これらの研究成果は,論文としてまとめ国内学会にて発表を行った。研究期間全体を通して使用する実験システムの構築に目処が立ち,特に,当初計画に記載した「音空間知覚における空間非対称性」という聴知覚特性の生起要因とその特徴を明らかにすることに関して,「空間参照枠の違いに基づく検討」という文脈で被験者実験を実施した。構築したシステムは,上下方向と前後方向への視覚運動と多チャネル音像提示が可能であり,このシステムを用いて空間参照枠の違いによる音像定位への影響を調べる実験を実施した。

本研究の目的は,自己運動知覚時に見られる物理空間と知覚空間との音像定位の「誤差」,及び,「音空間知覚における空間非対称性」といった聴知覚特性の様相と高次感性との関連を明らかにし,3次元聴覚ディスプレイの高度化を目指すものである。平成30年度は,自己運動時における聴空間の変容及び聴空間の非対称性について,空間参照枠,聴知覚の近方と遠方空間を中心に検討を行った。聴知覚の近方と遠方空間における研究では,オブジェクトへの接近と遠離では異なる聴知覚メカニズムが働く可能性のある知見を明らかにした。また,空間参照枠における検討では,聴空間非対称性の時空間特性を感覚モダリティによる影響のみならず,空間参照枠面からその違いを調べるために実験を実施した。従来,空間対象の脳内表現には,自己身体軸を基準とする表現と,空間内の対象を基準とする表現の2通りがあると言われており,どちらの表現を用いるかで異なる空間定位が行われる可能性がある。ここでは,環境中心座標系においての自己運動時の音空間知覚特性を調べ,環境中心座標系では自己中心座標系で見られる座標軸不同による「負荷」は生じず,音像定位の精度が比較的高く,音像を自己運動方向とは反対側にシフトして定位する知見を示した。これらの知見は,自己運動を知覚する場合に,対象物の位置を本来の位置より自己の近くに定位することで衝突回避準備時間を設けるという,危険回避予測のメカニズムが働く可能性を示唆するものである。当初計画に記載した「音空間知覚における空間非対称性」という聴知覚特性の生起要因とその特徴を明らかにすることに関して,「空間参照枠の違いに基づく検討」という文脈で実験を実施し,詳細に分析を行った。その結果,環境中心座標系では自己中心座標系で見られる座標軸不同による「負荷」は生じず,音像を自己運動方向とは反対側にシフトして定位するという知見を示した。これは,自己運動時には対象物の位置を本来の位置より自己の近くに定位することで,危険回避予測のメカニズムが働く可能性を示唆するものである。また,聴知覚の近方と遠方空間について運動速度の違いを中心に検討を行い,オブジェクトの接近と遠離では異なる聴知覚メカニズムが働く可能性のある知見を明らかにした。これの研究成果をまとめ,日本バーチャルリアリティ学会と日本基礎心理学会にて発表を行った。これらのことを総合し,概ね順調に研究が進展していると考えている。平成30年度は,自己運動知覚時における聴知覚特性と高次感性との関連の解明を目指し,聴知覚特性を考慮した場合の高次感性への影響について研究を遂行する。具体的には,構築した実験システムを活用し,様々な知覚実験を通して主に体性感覚の効果とその効果が表れる条件の模索に注力する。また,注意の有無による効果についても,音空間の高次感性に及ぼす影響という文脈で検討を進める予定である。更に,直線自己運動時の空間非対称性についても検討を行い,音像位置による空間非対称性の変容の有無を調べる計画である。これらに加えて,前年度に行った実験結果の分析を進め,国内外の研究会にて積極的に公表を進める予定である。
サリドマイドに感受性を示すマウス胚内の遺伝子を標的としたアザラシ

ヒトで催奇形性を示すがげっ歯類では示さないサリドマイドの分子種差を明らかにする目的で、1,000 mg/kgサリドマイドを経胎盤投与した際の、マウス胚の胚肢芽及び初期胚・全胚のサンプルについて、網羅的に遺伝子発現変動を比較・解析した結果、候補となる転写因子結合配列を2つ見いだした。このシグナルネットワークの機能を修飾する化学物質を併用した奇形誘発実験に向け予備実験を検討中である。本研究の目的は、ヒトで催奇形性を示すがげっ歯類では示さないサリドマイドの分子種差を詳細に明らかにすることであり、以って、その有効薬剤としての多標的性と安全性を両立した新規誘導物質の設計に寄与するとともに、現行のウサギなどを用いた催奇形性評価の近代化に資するものである。このために、サリドマイドを経胎盤単回投与した際の胚肢芽について、網羅的に遺伝子発現変動を解析し、文献情報および先に実施した時間的・空間的な発現パターンの検討結果と照合し、候補シグナルネットワークを得る。次いで、当該ネットワークを変調させる化学物質を投与し、サリドマイド誘発奇形が生じないマウス胚にて奇形誘発実験を検討し、その妥当性を検証する。平成22年度は計画通り、サリドマイド(0, 1,000mg/kg)を妊娠10日のマウス(C57BL/6CrSlc)に経胎盤単回投与(経口)し(溶媒:0.5%メチルセルロース)、経時的(投与2、8及び24時間後)に得られた胚後肢・肢芽RNAサンプル(1腹分をプールし1サンプルとした;各3例)についてGeneChip (Mouse Genome 430 2.0,Affymetrix社)を用いて網羅的に遺伝子発現変動を解析した。t-testでのP値が0.05未満且つどちらかの発現コピー数が0.2以上という条件下にて対照群と投与群とを比較し、発現変動が認められた遺伝子を抽出した。その結果、投与2、8及び24時間後についてそれぞれ、増加分は49、130及び1,779、減少分は110、26及び9プローブセット(ps)が見出された。現在各遺伝子について、その遺伝子欠失マウスの文献情報と照らし合わせつつ、その機能の妥当性並びに関係するシグナルネットワークの探索を検討している。平成23年度は、平成22年度に得られた、1,000mg/kgサリドマイドを経胎盤単回投与した際の胚後肢・肢芽(胎生10.5日)において発現変動を示した遺伝子(計2,103プローブセット[ps])について、その遺伝子欠失マウスの文献情報との照合,及びin silicoでのプロモーター解析を利用することにより、標的候補シグナルネットワークの絞り込みを検討した.あわせてこの検討結果と、肢芽形成以前の初期胚(胎生8.5日)の遺伝子発現変動解析から得た、発現変動遺伝子(計194ps)及び、独自に見いだしたサリドマイド催奇形に関係する候補分子(X遺伝子)のシグナルネットワークと比較・検討し、候補分子あるいは当該分子カスケードの絞り込み作業をおこなった。発現変動する機能未知の遺伝子が予想よりも多かった為、予定より絞り込み作業は遅れたが、別の解析ソフトを利用し、より高精度な解析により進捗することができた。

平成23年度は、平成22年度に得られた、1,000 mg/kgサリドマイドを経胎盤単回投与した際の胚後肢・肢芽(胎生10.5日)において発現変動を示した遺伝子(計2,103プローブセット[ps])について、その遺伝子欠失マウスの文献情報との照合,及びin silicoでのプロモーター解析を利用することにより、標的候補シグナルネットワークの絞り込みを検討した.あわせてこの検討結果と、肢芽形成以前の初期胚(胎生8.5日)の遺伝子発現変動解析から得た、発現変動遺伝子(計194 ps)及び、独自に見いだしたサリドマイド催奇形に関係する候補分子(X遺伝子)のシグナルネットワークと比較・検討し、候補分子あるいは当該分子カスケードの絞り込み作業をおこなった。平成24年度は、候補となる転写因子結合配列を見いだし、この候補シグナルネットワークの機能を修飾する化学物質を併用した、奇形誘発実験の用量設定実験を検討中である。発現変動する機能未知の遺伝子が予想よりも多かった為、関係するシグナルネットワークの探索に時間を費やした。24年度が最終年度であるため、記入しない。マウスにおいては、サリドマイド催奇形が生じないことが知られている。したがって、潜在的に奇形に関係する遺伝子の発現変動が生じているにもかかわらず、変動幅の少なさなどから、奇形が生じない可能性が考えられる。そこで、候補分子カスケードを、活性化あるいは阻害など機能を修飾する化学物質を併用し、サリドマイド誘発奇形が生じないマウス胚にて奇形を誘発させる実験をおこない得られた候補遺伝子の妥当性を検証する。