hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
頭頂連合野における三次元形態の視覚情報処理機構

面の傾きをコードする視差手がかりには,面全体に分布する「視差の勾配」手がかり,あるいは輪郭部分に生じる「幅視差」「方位視差」などがある.また,絵画的手がかりとよばれる,線遠近法やGibsonが指摘したきめの勾配も重要なてがかりである.これまでの我々の研究で,サルの頭頂間溝後方部(CIP領域)の面方位識別ニューロンは,種々の両眼視差手がかりを組み合わせて面の傾きをコードすることが明らかになった.さらに,絵画的な手がかりについて調べたところ面方位識別ニューロンは線遠近法手がかりや,肌理の勾配によって面の傾きをコードしていることがわかった.さらに,この領域には曲面に選択的に反応するニューロン群があり,三次元形態知覚の中枢である可能性を示唆する結果が得られた.さらに,これらの面方位ニューロンが知覚に直接関係しているかどうかを調べるため,面の傾きの短期記憶に関係するのかどうか,面の傾きを判断して決定することに関係があるかどうかを,遅延見本あわせ課題を用いて調べた(学会誌等4).大多数のニューロンは遅延期間中に持続的な発火活動を示し,そのうち約半数は遅延期間中の活動が面方位に対して選択的な反応を示していた.また,多くのニューロンは刺激が見本刺激として呈示提示されるか,マッチ刺激として呈示されるのか,あるいはノンマッチ刺激として呈示されるのかによってその反応が変化した.したがってこれらの結果は,面方位識別ニューロンは知覚における面の傾きの短期記憶に関係しており,さらに,面の傾きを判断し決定することに関係していると考えられる.面の傾きをコードする視差手がかりには,面全体に分布する「視差の勾配」手がかり,あるいは輪郭部分に生じる「幅視差」「方位視差」などがある.また,絵画的手がかりとよばれる,線遠近法やGibsonが指摘したきめの勾配も重要なてがかりである.これまでの我々の研究で,サルの頭頂間溝後方部(CIP領域)の面方位識別ニューロンは,種々の両眼視差手がかりを組み合わせて面の傾きをコードすることが明らかになった.さらに,絵画的な手がかりについて調べたところ面方位識別ニューロンは線遠近法手がかりや,肌理の勾配によって面の傾きをコードしていることがわかった.さらに,この領域には曲面に選択的に反応するニューロン群があり,三次元形態知覚の中枢である可能性を示唆する結果が得られた.さらに,これらの面方位ニューロンが知覚に直接関係しているかどうかを調べるため,面の傾きの短期記憶に関係するのかどうか,面の傾きを判断して決定することに関係があるかどうかを,遅延見本あわせ課題を用いて調べた(学会誌等4).大多数のニューロンは遅延期間中に持続的な発火活動を示し,そのうち約半数は遅延期間中の活動が面方位に対して選択的な反応を示していた.また,多くのニューロンは刺激が見本刺激として呈示提示されるか,マッチ刺激として呈示されるのか,あるいはノンマッチ刺激として呈示されるのかによってその反応が変化した.したがってこれらの結果は,面方位識別ニューロンは知覚における面の傾きの短期記憶に関係しており,さらに,面の傾きを判断し決定することに関係していると考えられる.絵画的な奥行き手掛かりであるテクスチャーの勾配と両眼視差を組み合わせて面の傾きを表現する立体図形や,ランダムドットステレオグラムによる立体図形をコンピュータグラフィクスで作成した.まず,サルにGo/No-goタイプの遅延見本合わせ課題を訓練し.1で作成した立体図形を,ステレオディスプレイ上に,グラフィクスコンピュータ(インターグラフ社製,Zx10 ViZual)を使って表示した.課題遂行中のサルの頭頂連合野から単一ニューロン活動を記録し,本年度は面の傾きに対して選択的に反応するニューロンについて絵画的手がかりの影響を集中的に調べた.見本図形に対する頭頂連合野ニューロンの反応を解析した結果,a.テクスチャーの勾配と両眼視差をつかった立体図形に反応する神経細胞が見つかった.1)垂直な面,2)Y軸の回りに左右に45度回転した面,3)X軸の回りに前後に45度回転した面,4)2,3の組み合わせによる4つの斜めの面,の9つの面を使って面の傾きに対する選択性を調べたところ,多くの細胞は面の傾きに選択的であった.次に,b.ランダムドットステレオグラムによる立体図形を使って同様に面の傾きに対する選択性を調べたところ,この細胞は視差信号の勾配によって面の傾きを判断していることがわかった.c.テクスチャーの勾配のみで表現した立体図形を作成し,ニューロンの選択性を調べると,一部の細胞はテクスチャーの勾配だけを手がかりとして面の傾きを判断していることもわかった.以上の結果は頭頂連合野の面の傾きに選択的な細胞は,視差の手がかりとテクスチャーの手がかりを統合して面の傾きを識別していることがわかった.世界がなぜ三次元的(立体的)に見えるか、これは一見簡単そうに見えて実は大変難しい問題で、脳科学の最重要課題の一つである.眼球の水晶体の背後にあって光センサーの働きをしている網膜は平面なので,我々が実際に得ている視覚情報は,世界の二次元投影像にすぎない.ところが,我々が知覚している世界は三次元である.これは,脳が,網膜上に投影された二次元像を元に,物体の立体的な構造や,物体と物体の位置関係を計算しているからである.この複雑な計算を実際に脳がどのように行っているかは,長い間不明であった.

最近になって,我々を含めた日米欧の幾つかのグループが,ランダムドットステレオグラムなどを刺激に用いて,脳内には,両目が水平方向に少しずれた位置にあることから生じる網膜像のずれ(両眼視差)を検出する細胞があることを見つけ,脳が三角法を用いて奥行きを計算していることが明らかになった.しかし,これで問題が解決したわけではない.なぜなら,片目を閉じるとこの方法で奥行きを計算することはできなくなるが,それでも世界は三次元的に見えるからである.それは,脳が単眼像から,両眼視差以外の手がかりを使って奥行きを計算しているということである.二次元画像である絵画や写真に奥行きを感じるのもこのためである.1950年代にアメリカのGibsonは,自然界の物体には表面に一様な模様(テクスチャ)があり,このテクスチャのついた物体が奥行き方向に傾いていると,観察者から近い部分の模様は,密度が低く,大きく見え,逆に,観察者から遠い部分の模様は,密度が高く,小さく見えるので,このテクスチャの「勾配」によって,奥行きを計算することができると指摘した.我々は,以前に両眼視差を検出する細胞を見つけた頭頂連合野のCIP領域に,テクスチャの勾配を検出する細胞があるのではないかという仮説を立て、以下のような実験を行った。まず,サルに一定の時間間隔をおいて連続的に提示される二つのテクスチャ平面の傾きが同じか違うかをボタン押しで答えさせる課題を訓練した.この課題を遂行中に,頭頂連合野のCIP領域からニューロンの活動を記録したところ,多くの細胞がテクスチャ平面の傾きに選択的に反応し,テクスチャ勾配の検出を行っていることが分かった.また,これらの細胞は,テクスチャーパターンを変えても選択性は変わらなかったことから,単にテクスチャーパターンに反応しているのではないことが分かった.さらに,ランダムドットステレオグラムを使って同じ細胞を調べてみると,多くの細胞が,テクスチャ勾配と同時に両眼視差にも感受性をもっていることが分かった。この論文ではこれらの結果から,頭頂連合野のCIP領域で,テクスチャ勾配の情報が分析され,さらにもうひとつの重要な奥行き手がかりの情報である両眼視差の情報と統合されることによって、奥行き知覚が生じるということが明らかになった.さらにこの論文で我々は,サルも人間の知覚と同じょうに,単眼像から奥行きを知覚していることを行動学的に明らかにした.面の傾きをコードする視差手がかりには,面全体に分布する「視差の勾配」手がかり,あるいは輪郭部分に生じる「幅視差」「方位視差」などがある.また,絵画的手がかりとよばれる,線遠近法やGibsonが指摘したきめの勾配も重要なてがかりである.これまでの我々の研究で,サルの頭頂間溝後方部(CIP領域)の面方位識別ニューロンは,種々の両眼視差手がかりを組み合わせて面の傾きをコードすることが明らかになった.さらに,絵画的な手がかりについて調べたところ面方位識別ニューロンは線遠近法手がかりや,肌理の勾配によって面の傾きをコードしていることがわかった.ところで,このCIP領域の面方位選択性ニューロンが知覚とどのような関係にあるのかは,これまではっきりしていなかった.
プロトン勾配による集光のフィードバック制御

1.NPQ作動原理の解明II 強光を当てた時にLHCSR3タンパク質が合成されqEクエンチングを引き起こすことは知られていたが、よく似たLHCSR1については、その存在こそ知られていたものの、よくわかっていなかった。そこで、通常の人工照明ではなく紫外線を含む照明でクラミドモナスを培養し、LHCSR1を蓄積させた状態でピコ秒領域での蛍光減衰過程の詳細な解析を行い、qEクエンチングが光化学系IIから光化学系Iへのエネルギー移動、および光化学系Iにおける光化学反応にて起こることを明らかにした。2.強光シグナル伝達系の解明II 強光シグナル伝達系が概日リズムの影響を受けることは知られていたがその分子機構は明らかではない。そこで概日リズム変異株を解析し、強光シグナルと概日リズムの関連を明らかにした。これまでに単離された105のroc(rhythm of chloroplast)変異株の中から赤色光環境下で特に高いqEクエンチング能を持つroc75変異株に注目した。この赤色光環境下でROC75を欠失するとLHCSR3発現レベルが高かったことからROC75は赤色によって活性化されるLHCSR3の負の制御因子であることがわかった。また、青色光環境下ではクリプトクロムを欠損(pcry)するとROC75発現量が下がったことから、pCRYがROC75を正に制御することも明らかとなった。以上よりROC75は青色光受容体であるpCRYによって発現量が正に制御され、赤色光によって活性化される、LHCSR3の負の制御因子であることが判明した。本研究には、3つの柱がある。1)NPQ作動原理の解明、2)強光シグナル伝達系の解明、3)NPQの生理作用点の解明。このうち、本年度はすでに得られていた変異株を解析し、順調に2)の成果を出した。さらに次年度以降に向け、多数の新しい変異株の取得に成功している。1)については、これまで世界的に研究が進んでいなかったLHCSR1に光をあて、研究を推進したところ、思いがけず、そこに全く新規なNPQ機構が潜んでいることを明らかにした。これまではNPQ(qEクエンチング)は、光化学系IIにおける熱散逸であることが定説であったが、本研究により、過剰なエネルギーは光化学系IIから光化学系Iへと逃され、光化学系Iにて安全に光化学反応に使われていることがわかった。この反応を仲介しているのがLHCSR1であった。昔から、光化学系Iは光化学系IIと比較して効率の良い(無駄の少ない、蛍光を発しない)光化学反応を行うことは知られていたため、この反応は理屈に叶うものであったが自然界で実際に起きていたことを証明したのは初めてとなり、大きな成果となった。一方、NPQ生理作用点の解明については、実験系の改良に時間を要し、成果としては次年度以降に持ち越しとなったため、全体としてみれば、「おおむね順調に進展している」との評価とする。1.NPQ作動原理の解明III 新しい光化学系II超複合体精製方法の開発、および、これを用いたNPQ超複合体(PSII-LHCII-LHCSR)の精製。同超複合体のポリペプチド組成(AKTAmicro/ウェスタン解析)、色素組成(UPLC)、ポリペプチド架橋実験による相互位置解析等の生化学解析。2.強光シグナル伝達系の解明III 新規LHCSR遺伝子発現変異株の取得とその解析(NPQ活性、光合成機能解析、色素分析、LHCSR3およびLHCSR1遺伝子発現量およびタンパク質発現量解析。3.NPQの生理作用点の解明ーnpq変異株の生理解析、細胞内代謝解析。野生株および各種npq変異株の集光収率解析、光阻害解析。異なる光環境で培養した野生株/新奇npq変異株の比較メタボローム/メタボロームによる細胞内代謝解析。強光条件下において光化学系II超複合体にLHCSR3が結合している時(NPQ超複合体が形成されている時)は、LHCからCP43への励起エネルギー移動はCP47と比較して選択的に阻害されていることがレーザー励起蛍光減衰スペクトル解析により観測された。これは、反応中心へ過剰なエネルギーが集中することを防ぐ意味があるものと考えられる。さらにフェムト秒解析を進めたところ、684nmに18.6psの減衰定数を持つ蛍光バンドがあることを確認した。これは、これまでに報告がある、クロロフィル-ルテインによるヘテロ二量体が生成する時定数と酷似していることから、強光下の光化学系II超複合体におけるエネルギーの散逸部位は、LHCSR3内にあり、さらにその内部に結合されているクロロフィル-ルテインヘテロ二量体である可能性が高いことが示唆された。NPQ作動原理の解明ーNPQ超複合体のうち、PSII-LHCII-LHCSR3超複合体の精製方法の改良および大量精製方法を確立した。また、PSII-LHCII-LHCSR3超複合体のポリペプチド組成、色素組成を解明した。さらに、このNPQ超複合体内の励起エネルギー移動についてレーザー励起蛍光減衰スペクトル解析を行い、LHCを励起した際の励起エネルギーの行き先を詳しく解析した。また、クエンチングの実体についてフェムト秒時間領域での解析を行い、18.6psの減衰定数を持つ蛍光バンドを確認した。強光シグナル伝達系の解明ーフォトトロピン欠失株を利用し、その復帰変異株を強光耐性の表現型を指標に3株単離した。NPQの生理作用点の解明ー異なる光環境で培養した野生株について比較メタボロームを行い、細胞内代謝解析を進めた。

1.NPQ作動原理の解明II 強光を当てた時にLHCSR3タンパク質が合成されqEクエンチングを引き起こすことは知られていたが、よく似たLHCSR1については、その存在こそ知られていたものの、よくわかっていなかった。そこで、通常の人工照明ではなく紫外線を含む照明でクラミドモナスを培養し、LHCSR1を蓄積させた状態でピコ秒領域での蛍光減衰過程の詳細な解析を行い、qEクエンチングが光化学系IIから光化学系Iへのエネルギー移動、および光化学系Iにおける光化学反応にて起こることを明らかにした。2.強光シグナル伝達系の解明II 強光シグナル伝達系が概日リズムの影響を受けることは知られていたがその分子機構は明らかではない。そこで概日リズム変異株を解析し、強光シグナルと概日リズムの関連を明らかにした。これまでに単離された105のroc(rhythm of chloroplast)変異株の中から赤色光環境下で特に高いqEクエンチング能を持つroc75変異株に注目した。この赤色光環境下でROC75を欠失するとLHCSR3発現レベルが高かったことからROC75は赤色によって活性化されるLHCSR3の負の制御因子であることがわかった。また、青色光環境下ではクリプトクロムを欠損(pcry)するとROC75発現量が下がったことから、pCRYがROC75を正に制御することも明らかとなった。以上よりROC75は青色光受容体であるpCRYによって発現量が正に制御され、赤色光によって活性化される、LHCSR3の負の制御因子であることが判明した。本研究には、3つの柱がある。1)NPQ作動原理の解明、2)強光シグナル伝達系の解明、3)NPQの生理作用点の解明。このうち、本年度はすでに得られていた変異株を解析し、順調に2)の成果を出した。さらに次年度以降に向け、多数の新しい変異株の取得に成功している。1)については、これまで世界的に研究が進んでいなかったLHCSR1に光をあて、研究を推進したところ、思いがけず、そこに全く新規なNPQ機構が潜んでいることを明らかにした。これまではNPQ(qEクエンチング)は、光化学系IIにおける熱散逸であることが定説であったが、本研究により、過剰なエネルギーは光化学系IIから光化学系Iへと逃され、光化学系Iにて安全に光化学反応に使われていることがわかった。この反応を仲介しているのがLHCSR1であった。昔から、光化学系Iは光化学系IIと比較して効率の良い(無駄の少ない、蛍光を発しない)光化学反応を行うことは知られていたため、この反応は理屈に叶うものであったが自然界で実際に起きていたことを証明したのは初めてとなり、大きな成果となった。一方、NPQ生理作用点の解明については、実験系の改良に時間を要し、成果としては次年度以降に持ち越しとなったため、全体としてみれば、「おおむね順調に進展している」との評価とする。・もう一方の重要なqEエフェクタータンパク質LHCSR1についても解析を進める。PSII-LHCII-LHCSR1超複合体を形成しているかどうか、LHCSR3と同様の励起エネルギー移動を行うのかどうかを詳しくしらべる。・既にえられたphot変異株の復帰変異株についてマッピングを進めるとともに、NPQ能力等の表現型解析を進める。
学習ベクトル量子化による多次元データの可視化管理図

複雑化した製品やサービスに関するデータの理解支援を目的としてベクトル量子化モデルを用いた多次元管理図の構築を行った.管理者は自己組織化マップに代表されるベクトル量子化モデルによる低次元空間において視覚的な異常検知を可能にした.さらに,外れ値の検出において利用される指標の一つであるPeculiarity Factorの計算量を,ベクトル量子化モデルを用いて近似的に計算することによって,抑制する方法を提案した.これらの手法は複雑かつ高度化した製品サービスの管理技術として期待できる.本課題の目的は学習に基づいた多次元管理図を構築することであり,データ中の外れ値を如何に視覚的に理解しやすく表示するかが重要なポイントになる.平成25年度の研究の大枠としては,学習に基づいた多次元管理図を構築するうえで重要となる,外れ値検出方法について研究を進めてきた.ここでは,外れ値の検出において近年利用され始めているPeculiarity Factorを学習ベクトル量子化を用いて近似計算することで,Peculiarity Factorにおける頑健性の欠如や計算量の問題を克服することができた.平成25年度における実績としては,上記の研究成果を国内会議にて1件(インテリジェントシステムシンポジウム2013),国際会議にて1件(HCI International 2013)発表することができた.学術論文誌には現在投稿中であり,平成26年度中の掲載を目指している.また,上記の国内会議における発表に対して後日,電気学会より技術委員会奨励賞を頂くことができた.この受賞は本研究の内容に対して,外部から一定の価値が認められたものであるといえる.また,副次的な研究成果として,上記の研究や調査から得られた知見およびアイディアを他のマイニング分野へ応用をすることができた.この結果,Web上に散在する製品評価のデータの可視化法を提案することができた.この内容についても既に学術論文誌に投稿中であり今年度中の採録を見込んでいる.複雑化した製品やサービスに関するデータの理解支援を目的としてベクトル量子化モデルを用いた多次元管理図の構築を行った.管理者は自己組織化マップに代表されるベクトル量子化モデルによる低次元空間において視覚的な異常検知を可能にした.さらに,外れ値の検出において利用される指標の一つであるPeculiarity Factorの計算量を,ベクトル量子化モデルを用いて近似的に計算することによって,抑制する方法を提案した.これらの手法は複雑かつ高度化した製品サービスの管理技術として期待できる.2013年3月31日現在,国内会議1件,国際会議1件の発表を行ってきた.上記の発表内容は,学習ベクトル量子化(Learning Vector Quantization,LVQ)モデルを管理図に拡張するという第1の試みとして,多次元データの管理限界領域を自己組織化マップ(Self-organizing Map,SOM)上で可視化する方法の提案である.SOMはLVQの基礎をなすモデルであり,これを用いることによって多次元データを量子化しつつ,2次元平面上に配置して可視化することができる.これにより,非線形性を持つデータの管理限界の可視化を試みた.2014年度はこれまでの研究成果のまとめとして,論文執筆・国際会議等での発表を中心に活動を進めた.特に,これまでに行ってきた研究成果を論文としてまとめ,2件学術論文誌に掲載された.一つは,外れ値検知などにおいて利用されているPeculiarity Factorの計算において,ベクトル量子化モデルを用いて近似することによって,より実応用の可能性を高める事ができた.二件目として,本テーマの研究を進めるにあたり,得られた知見や考えをWeb上のデータ拡張する研究を行った.これによりカスタマーレビューデータを可視化し,ユーザの理解支援を実現した.なお,前者の研究テーマは2014年1月に電気学会から技術委員会奨励賞を,後者のテーマは2015年5月に経営工学会から論文奨励賞を受賞しており,外部から一定の評価を頂けたと考えている.また,学術論文誌への掲載には間に合わなかったが,ベクトル量子化モデルの一つである自己組織化マップを用いた多次元データの管理図に関する研究を行い,経営工学会秋季大会にて発表を行っている.本テーマの期間終了後においても,これらの成果をさらに発展させていく予定である.知的情報処理本研究課題において最終目標としていた多次元データ管理図の可視化アルゴリズムの構築が想定以上に困難であった.このため,目標達成のために提案法の基本指針を変更することになってしまい,当初の予定よりも検証実験に遅れが生じ,前年度中に参加する予定であった国際会議・国内会議への出張および学術論文誌への投稿に遅れが生じてしまった.これに伴い,補助事業期間を延長(平成26年度終了に変更)させて頂いている.残りの延長期間(平成26年度中)にこれまで遅れをとっていた論文の執筆や学会発表をこなしていく予定である.また,学術論文の審査も概ね順調に進んでいるものの,査読が長期化するリスクも考慮に入れると,この補助期間の延長は妥当な判断であったと考えている.LVQの半教師あり学習モデルを提案していく予定あるが,その実装に苦戦しており実験の進捗が当初の計画よりも遅れている.RというフリーソフトのSOMやLVQのパッケージを使用して実験を進める予定であったが,提案法では学習アルゴリズム自体を直接変更する必要があるため,実験に直接流用できるパッケージが見つからなかった.現在,自ら実験用のプログラムを作成している.このため,予定していた学会発表および論文誌への投稿時期が後ろにずれてしまった.9月までに,半教師あり学習モデルの構築・実装を行い,11月以降に実施される国内学会において発表する際に最低限必要な実験結果を揃える予定である.

また,LVQの半教師あり学習モデルに関する研究の十分な実験結果を揃えた段階で,学術論文の作成に移る予定である.これは学会発表の準備と並行して進めていく.今後は,予定よりも遅れてしまった論文の執筆および学会発表を中心に進めていく.学術論文誌へ投稿中の論文は,何れも査読者からのコメントへの対応は既に完了しており,結果待ちの段階である.この結果に対する対応や手続きを最優先事項として進めていく.また,本研究の副次的成果である,他のマイニング技術への応用に関する成果を国内外の会議にて発表する予定である(これは,学術論文誌には投稿済みではあるが,国内外の会議では未発表であるため).さらに,予定変更前の本事業における最終目標であった,多次元管理図の可視化を学習ベクトル量子化の周辺技術による達成を目指す.これは,カーネル変換したデータセットに対して異常値クラスと正常値クラスを教師信号とした教師あり自己組織化マップを適用することで実現可能であると考えている.現時点では,予備的な実験を一通り完了しており,夏季休業中の論文投稿および秋季の国内学会での発表を予定し,並行して(優先順位は上記の作業よりも低いが)進めていく予定である.現在,当初計画していた半教師ありLVQの学習アルゴリズムはほぼ完成しており,その実装段階に移っている.Rのパッケージの流用等で苦戦しているため,進捗は予定よりもやや遅れているが,プログラムを自作することによって対応していく.なお,実験に使用するデータは,RやCで作成できる人工データを用いていく予定であるため,費用や収集の時間はかからない.さらに余力がある場合は,これまでに提案してきた手法や既存のSOM-LVQを管理図として企業の財務データの分析等への応用を試みる予定である.これらの手法や実験の結果を学会でのプレゼンや論文誌への投稿という形で発表するための準備を今後進めていく.当初予定していた提案モデルの構築が想定していた以上に困難であったため,本テーマの目的を達成するうえでの計算方法を変更せざるを得なくなってしまった.これに伴い,検証実験においても当初の予定よりも大幅に遅れが生じてしまい,予定していた論文誌への掲載および会議・学会での発表が来年度にずれ込んでしまった.このため,学会誌への掲載料および出張の旅費が計画通りに消費する事ができなかった.学術論文は現在,電気学会論文誌に投稿中であり,掲載料は9万円程度を予定している.また,2014年にクアラルンプール(マレーシア)で開催される国際会議IEEE-IEEMもしくはサンディエゴ(米国)で開催されるIEEE-SMCのいずれか一方において,研究成果の発表を予定している.国内学会はインテリジェントシステムシンポジウム,経営工学会全国大会への参加を予定している.これらの出張への参加費・旅費に残りの20万円を充てる予定である.さらに国内学会での発表を2件ほど計画しており,その際の参加費・旅費への支出として利用する.
変異型SOD1の重合体形成についての細胞生物学的解析

一部の家族性ALS(FALS)においてSOD1が原因遺伝子として同定され、神経病理学的にSOD1遺伝子変異をもつ患者脊髄の運動神経細胞内にSOD1免疫反応陽性の封入体を認めることが知られている。細胞内封入体には、不溶化したSOD1が蓄積していると考えられているが、本来可溶性タンパク質であるSOD1が、どのように不溶性変化し細胞内に蓄積するのか、どのように不溶性変化したSOD1が細胞死に影響するのか不明である。本研究では、変異型SOD1の可溶性変化について、H46R変異型SOD1のトランスジェニックマウスと培養細胞系を用いて検討した。トランスジェニックマウスの脊髄を、順次異なる界面活性剤と変性剤を含む緩衝液で分画し、ウエスタンブロットで観察したところ、変異型SOD1はTriton-X100不溶性-SDS可溶性、蟻酸可溶性画分に単量体並びに高分子分子種として分離された。病期毎にみると、SDS可溶性変異型SOD1単量体は発症前より増加し、より高度に不溶化した蟻酸可溶性変異型SOD1分子種は発症後より増加していた。H46R変異型SOD1を過剰発現させたCOS-7細胞では、プロテアソーム阻害剤の濃度依存性にマウスと類似した変異型SOD1の可溶性変化を認めた。Hsp70を変異型SOD1と共発現させると、SDS可溶性画分より以降の画分に回収される不溶性SOD1の発現量が低下した。一方、野生型SOD1が回収されるPBS可溶性、Triton-X100可溶性画分中のSOD1量には変化を認めなかった。SDS可溶性画分は、中間的なミスフォールド分子種を含有し、プロテアソーム分解系活性と分子シャペロン活性によって影響を受けることが示された。また、SDS可溶性変異型SOD1は、発症前より有意に増加することより、発症初期の段階における神経細胞毒性に関与する可能性が考えられた。
航空機RS・GIS・数値シミュレーターを統合した都市熱環境の設計・管理システム

データ処理と解析のための下記(1)(3)アルゴリズムを開発し,これらを取り込んだプログラムを作成した。(1)「モニタリング・解析サブシステム」において,航空機RSとGISデータから都市環境情報(土地被覆,建物形状・高さ,樹高・樹形等)や熱環境情報(表面温度分布等)を取得するためのデータ処理・解析のアルゴリズム(2)「数値シミュレーターによるシミュレーションサブシステム」において,航空機RS・GISデータ等からの環境情報を用いた熱環境シミュレーションのアルゴリズム(3)各サブシステムから得られる都市環境情報と熱環境情報を統合し,建物スケールから都市スケールまで連続的な三次元都市熱環境解析・評価に利用可能な環境情報図や熱環境解析図を作成するアルゴリズム本システムによる解析に必要な入力データを有する逗子市を適用対象として提案した本システムの適用性について検討した。作成した熱環境情報図より,ヒートアイランドが顕在している市街地等が読み取れる。また詳細な解析ができる街区スケールの熱環境解析図より夜間の山谷部に冷気が生成されていることが確認できると共に,都市開発が進んでいる山谷部における熱環境が悪化していることも把握できる。このような現状に対する改善案として,道路沿いに植林と蒸発冷却舗装を適用した場合について作成した熱環境解析図により,熱環境悪化の主要因である舗装面の表面温度が5°C以上低下している改善効果が見られる。街区が大気にどれだけ顕熱負荷を与えるかを示す指標であるヒートアイランドポテンシャルで比較すると,改善案の方が約5°C低下しているほどの改善効果が得られる。周囲の緑被表面温度と同程度の表面温度分布が形成されていることから環境のポテンシャル(冷気流)を活かした改善が行えたことも確認できる。以上のように都市の表面温度分布特徴や被覆材料・空間形態等の変化による熱的影響が定量的に予測・評価できることから,本システムの有用性を示した。大崎再開発地区等を対象として夏季と冬季晴天日の昼と夜(多時刻)に収録された航空機リモートセンシング画像を用いて,観測対象地区のGISデータと整合し,土地利用毎に建物の用途別・構造別・部位別の表面温度分布画像を作成し,それぞれの季節変化・時刻変化に現れる特徴を把握した。この手法による解析結果から,屋外全表面温度分布のシミュレーションに必要な地面や屋根等の表面被覆材料の熱物性情報を抽出できる可能性があることが明らかになった。また,リモートセンシングとGIS及び数値シミュレーターの連成解析手法の開発において,二次元の平面情報であるリモートセンシング観測画像を主に処理・分析するデータ解析ソフトウェアへ屋外熱環境シミュレーターの出力結果である三次元全表面温度分布データを取り込むための3D-CADモデル再現手法や温度データの表示方法,位置合わせの処理方法等に関するアルゴリズムの開発を行った。現時点では,一棟の建物を対象とした場合,その三次元全表面温度分布画像をリモートセンシングデータ解析ソフト上で再現できる処理手法を開発した。さらに,GISデータを屋外熱環境シミュレーターへ取り込み,自動的に数値解析用3D-CADモデルへ変換できるデータ処理プログラムも整備した。航空レーザ測量や車載型レーザ測量等から取得された都市の詳細な空間情報(建物の凹凸,土地被覆,樹木等)を3Dデジタルデータとして適用することにより,本解析システムにおいて実際の複雑な都市空間を再現した3D-CADモデルを用いた熱環境解析が可能となることについて検討した。高空間分解能の航空機リモートセンシングデータ(MSSデータ)による高精度の土地被覆分類手法を提案するために,従来の方法で用いられていなかった冬の昼・夜のマルチテンポラルデータを加え,夏・冬の昼・夜マルチテンポラルデータを用いた土地被覆分類アルゴリズムの開発を行い,複数の典型的な市街地街区を対象としたケーススタディを通して本手法の有効性を検証した。その結果,夏のMSSデータだけを用いた従来の分類方法では,日影や倒れ込みの影響により判別が困難となった(誤分類されやすい)画素は細分類できた。従来の方法による木造建物の分類の正答率は最高で90%程度だったのに対して、本提案の手法では95%の高精度となった。また,RC造建物でも90%程度の精度が得られた。夏・冬の昼・夜マルチテンポラルデータから表面温度のシミュレーションに必要な各土地被覆の日射反射率を推定する方法について検討し,データ解析のアルゴリズムを作成した。代表的な市街地街区の観測データを用いた検討の結果では,目視判読による結果に比べ,推定した日射反射率は,木造建物の場合,ばらつきが比較的大きかったが,地表面やRC造建物の場合,近い傾向を示したことが明らかになった。数値シミュレーターによる三次元全表面温度分布画像をリモートセンシングデータ解析ソフト上で再現できる処理手法を検討し,複数棟の建物から構成された街区においても表現できるアルゴリズムの開発を行った。

また詳細な解析ができる街区スケールの熱環境解析図より夜間の山谷部に冷気が生成されていることが確認できると共に,都市開発が進んでいる山谷部における熱環境が悪化していることも把握できる。このような現状に対する改善案として,道路沿いに植林と蒸発冷却舗装を適用した場合について作成した熱環境解析図により,熱環境悪化の主要因である舗装面の表面温度が5°C以上低下している改善効果が見られる。街区が大気にどれだけ顕熱負荷を与えるかを示す指標であるヒートアイランドポテンシャルで比較すると,改善案の方が約5°C低下しているほどの改善効果が得られる。周囲の緑被表面温度と同程度の表面温度分布が形成されていることから環境のポテンシャル(冷気流)を活かした改善が行えたことも確認できる。以上のように都市の表面温度分布特徴や被覆材料・空間形態等の変化による熱的影響が定量的に予測・評価できることから,本システムの有用性を示した。
南極氷床コアに含まれるクラスレート水和物結晶の構造と生成過程に関する研究

本研究の目的は、南極ボストークで掘削された深層コア氷を用いて、その中に含まれるクラスレート水和物の構造と生成過程を明らかにすることにある。本研究で得られた成果を要約すると以下の通りである。(1)極地氷床におけるクラスレート水和物の生成過程の全体像を明かにした。静水圧下で、気泡がクラスレート水和物に変化する過程を実験室で再現することに成功し、実際の氷床で気泡からの遷移に数千年から数万年もの長期間を要しているのは、クラスレート水和物の核生成の困難さに原因があることを明らかにした。(2)クラスレート水和物の平均体積が、氷床の表面温度に強く依存することを明かにし、これが新たな温度指標になり得ることを示した。(3)クラスレート水和物の成長過程で、空気組成気体がその気体分子の大きさによって、弁別されることが間接的に示された。しかし、実際の成分気体の分布を明かにするには至らなかった。(4)氷期の終りの最寒冷期に対応するクラウディバンドが、クラスレート水和物の微結晶から成ることおよび微結晶の分布が短期的に変動していることを明かにした。しかし、その原因については、今後の課題として残った。(5)X線回折によってクラスレート水和物の分布を効率的に測定する方法を開発した。これによって、上記(4)の微結晶の分布も調べられるようになった。以上の結果、所期の目的はほぼ達成されたが、まだ氷床中の空気組成気体の挙動を定量的に記述するレベルには達していない。これは、氷中の気体の拡散係数が極めて小さいために測定が困難なことと氷床コア中の気体の分布を精度良く測定することの困難さに起因しており、今後の課題である。南極ボストーク基地で堀削された氷床コアに含まれるクラスレート水和物について、以下の新たな知見を得た。1.氷床コアに含まれるクラスレート水和物の解析(1)X線構造解析:比較的大きなクラスレート水和物について、X線四軸自動回折計による構造解析を行った。グリーンランド・ダイスリー基地で堀削されたコア中のクラスレート水和物とは明らかに違うデータが得られており、現在その相違の原因について検討を進めている。微少なクラスレート水和物については、高エネルギー物理学研究所の放射光実験施設で、その分布を非破壊的に検出することに成功した。さらに、効率的な方法を検討中である。(2)レーザラマン測定:クラスレート水和物中のN_2とO_2については、その伸縮モードを検出し、深さ依存性を調ベている。CO_2については、まだ検出に成功していない。赤外分光を並用して、検出方法を検討している。(3)光学顕微鏡観察:クラスレート水和物の平均体積が、水素同位体組成と極めて良い相関関係にあることを見い出した。すなわち、水和物の平均体積は、氷床表面温度の新たな指標になり得ることが明らかになった。2. X線回折によるクラスレート水和物の生成過程の観察:高圧セルに氷の粉末を入れ、CO_2気体で加圧することによって、クラスレート水和物を生成し、その生成速度をX線回折で測定可能であることを確認した。この測定は、北大に既設の透過能に秀れた高エネルギーX線発生装置がなければ不可能であることも明らかになった。3.氷床におけるクラスレート水和物の生成過程について理論的検討を行い、氷床中における分子拡散が重要であることを明らかにした。

本研究で得られた成果を要約すると以下の通りである。1、極地氷床におけるクラスレート水和物の生成過程の全体像を明らかにした。静水圧下で、気泡がクラスレート水和物に変化する過程を実験室で再現することに成功し、実際の氷床で気泡からの遷移に数千年から数万年もの長期間を要しているのは、クラスレート水和物の核生成の困難さに原因があることを明らかにした。2、クラスレート水和物の平均体積が、氷床の表面温度に強く依存することを明かにし、これが新たな温度指標になり得ることを示した。3、クラスレート水和物の成長過程で、空気組成気体がその気体分子の大きさによって、弁別されることが間接的に示された。しかし、実際の成分気体の分布を明かにするには至らなかった。4、氷期の終りの最寒冷期に対応するクラウディバンドが、クラスレート水和物の微結晶から成ることおよび微結晶の分布が短期的に変動していることを明かにした。しかし、その原因については、今後の課題として残った。5、X線回折によってクラスレート水和物の分布を効率的に測定する方法を開発した。これによって、上記4の微結晶の分布も調べられるようになった。以上の結果、所期の目的はほぼ達成されたが、まだ氷床中の空気組成気体の挙動を定量的に記述するレベルには達していない。これは、氷中の気体の拡散係数が極めて小さいために測定が困難なことと氷床コア中の気体の分布を精度良く測定することの困難さに起因しており、今後の課題である。
ホットウォール法による硫黄・セレン・テルル化亜鉛系半導体超格子に関する研究

ZnTeSeS系【II】-【VI】族化合物半導体は可視域の発光ダイオード材料として有望であるが、P,n制御は容易でなくその利用は十分ではない。これらの超挌子はこの問題の解決に手掛りを与えるものと思われる。本研究では、ホットウオール薄膜作製法を用い、本研究室で考案したフリップ・フロップ(成長-中断)法で、GaAs(100)基板上に、ZnSe-ZnSSe及びZnTe-ZnSSe超挌子を作製し、X線回折、反射高エネルギ電子線回折、ラマン散乱及びフォトルミネッセンス(PL)測定より、これら超挌子の結晶学的性質及び電子構造を明らかにした。ZnSe-ZnSSe超挌子に関しては、【Z_n】【S_x】【S_(e1-x)】(X;00.3)混晶薄膜の作製に成功し、ZnSe-ZnSSe超挌子においてX線回折で、CuKα1,α2の分離したサテライトパタンを観測した。又ZnSe-ZnS超挌子ではPLフオトンエネルギ(hDPL)の量子井戸依存性に関して、バンドオフセットとしてハリソンのデータを用い、歪みによりZnSのレベルが上昇し、バンドオフセット△Ecを0.1eVとすることにより、理論と実験の良い一致をみた。ZnTe-ZnSSe超挌子に関しては、挌子不整合が7%あるにもかかわらず、ZnTe(170【A!°】)-ZnSe(10【A!°】)超挌子において、CuKα1α2による分離したX線回折サテライトパタンを観測した。更にHeCd励起のPL測定において、初めてバンドギャップによる発光を観測した。又各種の厚さよりなるZnTe-ZnSe超挌子において、この発光は観測され、共鳴ラマン散乱においても同様な発光がみられた。このhDPLを歪みがバンドギャップとバンドオフセットに及ぼす影響を考慮して解折すると、この超挌子はタイプI'構造であることが分った。又ラマン散乱よりZnTe(5【A!°】)-ZnSe(5【A!°】)超挌子において、相互拡散は小さいことが分った。更にZnTe-ZnS超挌子においても、挌子不整合が13%あるにもかかわらず、X線回折のサテライト構造を観測し、ラマン散乱において折り返しモードを観測した。
preconditioningのメカニズムにおけるクロストークの解明-各種情報伝達系と梗塞サイズ縮小効果との相互関係-

2)α1受容体を介する情報伝達系と他の情報伝達系とのcross-talkによる梗塞縮小効果3)Adenosine受容体を介する情報伝達系と他の情報伝達系とのcross-talkによる梗塞縮小効果2)α1受容体を介する情報伝達系と他の情報伝達系とのcross-talkによる梗塞縮小効果日本白色種ウサギ、30分間の虚血・48時間再灌流モデルにおいての11群に対し、梗塞サイズを求めた。CEC、DMPXと8-SPTでPCによる梗塞サイズ縮小効果は抑制されたが、DPCPXでは抑制し得なかった。また、PC+8-SPT+tyramineにて梗塞サイズ縮小効果は再出現した。2)α1受容体を介する情報伝達系と他の情報伝達系とのcross-talkによる梗塞縮小効果3)Adenosine受容体を介する情報伝達系と他の情報伝達系とのcross-talkによる梗塞縮小効果Adenosine受容体を介する情報伝達系と他の情報伝達系とのcross-talkによる梗塞縮小効果
成人スティル病におけるマクロファージの基礎・臨床からの統合的解析による病態解明

本研究では成人スティル病のマクロファージ活性化の指標としてのヘムオキシゲナーゼ(HO)-1および血清フェリチンの測定の意義を検討するために多施設共同研究をおこなった。AOSD患者146例より血清を得て、ELISA法を用いてこれらのタンパク質を定量した。その結果、血清HO-1>30.2 ng/ml、血清フェリチン819 ng/mlで、AOSD診断に対する感度・特異度ともに80%以上であることが判明した。また治療に応じてこれらの指標はともに低下したことから、AOSD診療における有益なバイオマーカーであることを提唱した。本研究では、成人スティル病の新規バイオマーカーの開発と、疾患の予後(再燃の有無など)と遺伝学的・血清学的特徴の関連性を明らかにすることを目的としている。本年度は、AOSD患者103例(山口のAOSD分類基準を満足)および対照疾患26例(治療前の他の膠原病、敗血症等)患者の臨床的特徴と血清中のフェリチン・HO-1値を分析した。寛解基準は臨床症状消失とフェリチン正常化と定義した。ROC解析と単変量・多変量解析にて山口の基準との診断精度の比較をおこなった。血清フェリチン・HO-1はともにAOSDの活動期・再燃時に対照群と比較して高値であった。血清フェリチンとHO-1は有意に相関していたが、両者が乖離する例も認めた。寛解例ではフェリチンは全例正常範囲だったが、20.6%の症例でHO-1は高値であった。13例の治療58.4日後にはフェリチン・HO-1ともに有意に低下していたが、86.4%の症例でフェリチンは正常化していた一方でHO-1は53.8%の症例で高値に留まっていた。ROC解析によりフェリチン>830ng/ml(感度85.7%、特異度82.5%)、HO-1>21.1ng/ml(感度94.4%、特異度87.8%)がカットオフ値と算出された。多変量解析により、「定型的皮疹」、「リンパ節腫脹・脾腫」、「RF/ANA陰性」、「HO-1またはフェリチン高値」、が診断に寄与する独立した因子であること分かった。血清フェリチン・HO-1はAOSDのバイオマーカーとして有用であるが、その変動は両者で異なることもあった。今後さらに症例を蓄積して有用性を検討し、新分類基準を提案したい。さらに遺伝学的解析にも着手すべく準備を進めている。AOSDの診断における血清フェリチンとHOー1の有用性は確認でき、国際学会での報告を行っている。今後コントロール症例を蓄積して、論文発表に向けて準備する段階まで来ている。本研究では、成人スティル病の新規バイオマーカーの開発と、疾患の予後(再燃の有無)などと、遺伝学的・血清学的特徴との関連性を明らかにすることを目的としている。本年度はAOSD患者145例、対照52例(治療前の他の膠原病・炎症性疾患、敗血症などの感染症)の臨床的特徴、血清フェリチンおよびHO-1の比較を行った。本年度はさらにエキスパートによる客観的なAOSDの独立した判定を行った。また、寛解の定義をより厳密に設定した。結果:エキスパートによる判定、重複例などを除外すると、確実なAOSDは88例であった。これらを活動期、寛解期、再燃群の3群に分けて解析した。血清フェリチン、HO-1はともにAOSD活動期で対照と比し高値であり、治療によって低下し、再燃で上昇した。血清フェリチンは治療後短期間で低下したが、HOー1は高値で持続する症例も多かった。ROC解析では、フェリチンとくらべてHOー1の感度・特異度は高かった(フェリチンの感度77.5、特異度81.1、HOー1の感度92.5、特異度81.1)。多変量解析により新たなAOSDの分類基準に有望な因子として、「典型的皮疹」、「39°C以上の発熱の持続」、「血清HOー1高値(96ng/ml以上)」、「咽頭痛」、「好中球増加」を抽出した。考察:血清HOー1がフェリチンと比して特異度が高いことは重要な知見である。ただ、HOー1の測定は一般臨床ではまだ難しいことから、フェリチンを用いた分類基準も提唱する必要がある。現時点の問題点としては、対照が50例と少ないことである。これをさらに増加させて、検出力と強めていきたい。すでに解析は開始しており、研究成績は日本リウマチ学会、米国リウマチ学会で複数回学会発表をおこなっている。H29年度中に論文化することを目指している。また治療に応じてこれらの指標はともに低下したことから、AOSD診療における有益なバイオマーカーであることを提唱した(Kirino et al, Mod Rheumatol, 2018)。さらに現在AOSD末梢血単核細胞由来マクロファージを用いて、サイトカイン産生などの様々な機能解析を推進している。M-

CSFによって分化させたM2マクロファージからはフェリチン、CD163、HO-1などのAOSDバイオマーカーとなるタンパク質が多量に産生されていることが判明した(Kishimoto, Kirino et al, Arthritis Res Ther, 2018)。これらの解析を通じて今後AOSDの病態解明、治療標的となることが期待される。本研究では成人スティル病のマクロファージ活性化の指標としてのヘムオキシゲナーゼ(HO)-1および血清フェリチンの測定の意義を検討するために多施設共同研究をおこなった。AOSD患者146例より血清を得て、ELISA法を用いてこれらのタンパク質を定量した。その結果、血清HO-1>30.2 ng/ml、血清フェリチン819 ng/mlで、AOSD診断に対する感度・特異度ともに80%以上であることが判明した。また治療に応じてこれらの指標はともに低下したことから、AOSD診療における有益なバイオマーカーであることを提唱した。本年度は、コントロール症例(発熱性疾患)の血清をさらに蓄積し、AOSDにおける診断への有用性を確立し、論文投稿を目指す。さらに予後予測に関する多施設共同研究を推進する。遺伝学的検索はDNAを集積し、全エキソーム解析を準備している。今後対照をさらに増やして、新たなAOSDの分類基準を提唱する。さらに患者血球を用いたin vitroの実験をH29年度より開始しており、より疾患メカニズムに迫る研究を継続してH29年度の報告に繋げたい。リウマチ・膠原病本年度は、解析と研究発表に重点をおいていたため、未使用分が発生した。本年度は血清HO-1とフェリチンの測定をさらに施行していく予定である。さらに全エキソーム解析を本学遺伝学講座と共同で開始する予定である。また、国際学会での発表も予定しており、研究予算を使用する予定である。
Stem cellの脳血液関門通過に関する基礎的研究

研究の目的は、脳血液関門のin vitroモデルを用い、人臍帯血幹細胞migrationの機構を明らかにすることである。まずは正常脳血液関門モデル(C、5% CO_2、75% N_2)とBBB虚血モデル(1% O_2、5% CO_2、94% N_2)の違いについて検討した。培養液はserum freeのものを使用した。その際は20% O_2においても細胞障害性を認めた。1% O_2で細胞障害性がわずかに認められる虚血後3時間を選択した。当初血管内皮細胞は初代培養のものを用いが,培養状態が不安定であった。血管内皮細胞特異的な第8因子も50%のみが染色される状態であった。そのためHUVECを血管内皮モデルとして用いることとした。H^3イヌリンを用いた透過性実験では、虚血モデルにおいて統計学的に優位な透過性の亢進はなかった。同様に20%O_2、1% O_2のもとでoccludin、claudin-1、claudin-5、ZO-1、ZO-2のtight junction proteinsの発現も大きな変化をみとめなかった。本年度はstem cellのmigrationの実験を本格化していく予定である。BBB虚血-再還流モデルも同時に使用することとした。
４技能を関連させた英語指導法の開発と中高英語教育への応用

本研究では、4技能を関連させた英語指導法の開発を中心に取り組んできた。大学生を対象にしたGroup Work Reportingという「口頭レポート」と「要約文のライティング」を関連させた活動で、自律的な学習が促進されることを検証した。また、中・高における英語指導では、複数の技能を関連させることで、「英語を使いながら定着」させ、英語でコミュニケーションを行う際の「小さな成功体験」の積み重ねにより定着した力を基に「発信につなげる」、一連の指導過程を開発した。それらの具体的な指導法開発の成果は、研究協力者の授業実践をDVDに記録する形でまとめることができた。本研究は、複数の技能を関連させて定着を図る英語指導法であるGroup Work Reporting(以下GWR)による学習が、大学生英語学習者の第二言語習得に及ぼす影響について検証し、さらに、GWRなど複数の技能を統合した指導を中学・高校の英語教育において実施するために、授業モデルの構築と中高で活用できる教材開発を行うことを目的としている。平成24年度の研究では、1大学生英語学習者のGWRにおける英語使用の実態分析、2技能を統合して行う英語指導のための教材開発、3技能を統合した指導のあり方の中高英語教員への提案、の3点に重点を置いて研究を進めてきた。1に関しては、昨年度収集した大学生のGWRにおける発話データを用い、学習者の即興による「口頭レポート」とその後の「要約文」、さらには、遅延テストによる「口頭レポート」で用いられた英語表現を比較・分析した。2では、昨年収集した資料やBBCの語学学習サイトにおける素材などを活用し、大学生の学習用、ならびに、英語教員研修用の教材開発を行った。3に関しては、「4技能を統合的に活用する英語授業のあり方」について論文や英語教員を対象とした教育情報誌の記事などに表し、また、各地の英語教員研修会で指導法について具体的な提案を行った。本研究は、複数の技能を関連させて定着を図る英語指導法であるGroup Work Reporting (以下GWR)による学習が、大学生英語学習者の第二言語習得に及ぼす影響について検証し、さらに、GWRなど複数の技能を統合した指導を中学・高校の英語教育において実施するために、授業モデルの構築と中高で活用できる教材開発を行うことを目的としている。3年間の研究で、1大学生英語学習者のGWRにおける英語使用の実態分析、2技能を統合して行う英語指導のための教材開発、3技能を統合した指導のあり方の中高英語教員への提案、の3点に重点を置いて研究を進めてきた。1に関しては、大学生のGWRを用いた一連の学習によって、学習者の発話の正確さが向上することが明らかになった。学習者は、GWRによる自律的な学びを通して、正確な英語を定着させることができた。しかし、学習者の発話を詳しく分析すると、自律的な学習活動のみでは改善されにくい言語材料が存在することも同時に明らかになった。2に関しては、これまで収集した資料やBBCの語学学習サイトにおける素材などを活用し、大学生の学習用、ならびに、英語教員研修用の教材開発を行った。3に関しては、「4技能を統合的に活用する英語授業のあり方」について、研究協力者との授業研究会等を通して、複数の技能を統合し、英語を使いながら定着させ、英語によるコミュニケーションの「成功体験」を積み重ねることにより「発信につなげる」一連の指導過程を開発した。これらの研究成果は、研究協力者の授業実践をDVDに記録する形でまとめることができ、英語教員を対象とした指導法研修会や英語教員セミナーにおいて具体的な提案を行った。本研究は、複数の技能を関連させて定着を図る英語指導法であるGroup Work Reporting(以下GWR)による学習が、大学生英語学習者の第二言語習得に及ぼす影響について検証し、さらに、GWRを活用した英語指導を中学・高校の英語教育において実施するために、授業モデルの構築と中高で活用できる教材開発を行うことを目的としている。平成23年度の研究では、(1)大学生英語学習者のGWRにおける英語使用の実態把握、(2)大学生のGWRに活用できる教材開発のための英語圏における教材化可能な素材の収集、(3)中高新学習指導要領におけるGWRによる指導法の位置づけと意義の明確化を行うための学会や教員研修セミナーなどにおける情報収集、の3点に重点を置いて研究を進めてきた。(1)に関しては、大学の「英語コミュニケーション」の授業で実施したGWRの活動で、学習者の発話を録音し、発話の文字起こしを行った。これらの資料を基に、学習者の「口頭レポート」と「要約文」の内容や使用表現を比較するための基礎資料を整えた。(2)夏季休業中に渡英し現地の教材収集を行うとともに、英国外国語教育推進や外国語教員研修の拠点であるCILT(National Language Centre)の主要な関係者と最新の外国語教育指導法などについて意見交換を行った。