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銀河間空間における非熱的エネルギーの観測的研究

本研究課題では、当初の計画に従ってジェット現象をみせる活動銀河核の観測的研究と、硬X線検出器の開発実験を行なった。[電波ローブをもちいた銀河間空間のエネルギー配分の観測]電波ローブ銀河を観測、銀河間空間のローブ中における電子エネルギーの磁場に対する卓越、および非一様な空間構造をもつことをしめした(Tashiro et al.,2001,ApJ 546,L19-L23など)。「あすか」の結果に米国Chandra衛星、欧州Newton衛星を用いた観測を加え、ローブ中のエネルギーと核の活動性などに着目した博士論文を指導した(磯部直樹2002年東京大学)。[銀河団、銀河群空間における硬X線観測]銀河群HCG62から硬X線超過を検出、銀河群内部での粒子加速の兆候を見いだした。その結果を投稿、審査ののち米国天文学会誌に公表した(Fukazawa et al.,2001,ApJ 546,L87-L90)。これらの結果は、博士論文研究としてまとめられた(中澤知洋2001年東京大学)。次世代硬X線検出器の開発に向け、位置読み出し型光電子増倍管をつかった無機結晶シンチレータ検出器の試作を行った。さらに、次世代硬X線検出器の開発にむけ、テルル化カドミウム素子の開発、および宇宙空間での使用を模した陽子照射による放射化実験行った。以下に項目に分けて示す。2.「あすか」衛星による電波ローブ天体の観測の結果をまとめ、審査ののちジャーナルに掲載(Adv.Space Res.25,751,(2000))。このほか今年度は、ASTRO-E用HXD検出器の開発、製作、および性能試験を継続した。とくに機上でのデータ処理ソフトウェアの開発と地上試験用のソフトウェアの機能確認を行った。また次世代硬X線検出器の開発に向け、位置読み出し型光電子増倍管をつかった無機結晶シンチレータ検出器の試作を行った。1.ブレーザー天体Mkn421の光度変動観測の結果をまとめ、ジェット中の加速とシンクロトロン冷却について観測的な研究をおこなった(Takahashi et al.,2000,ApJ,542,L105)。2.電波銀河Fornax Aの再観測結果を解析、結果を米国天文学会誌に公表した(Tashiro et al.,2001,ApJ,L19-L23)。この観測によって、電波ローブ中で粒子のエネルギーの高い領域と磁場の高い領域が分離していることを、はじめて観測的に確認した。3.銀河群HCG62から硬X線超過を検出、銀河群内部での粒子加速の兆候を見いだした。その結果を投稿、審査ののち米国天文学会誌に公表した(Fukazawa et al.,2001,ApJ,L87-L90)。このほか今年度は、次世代硬X線検出器の開発にむけ、テルル化カドミウム素子をつかった基礎的な開発実験を行った。本研究課題では、当初の計画に従って銀河間空間の磁場の測定を目指したX線観測と、次世代の硬X線検出器の開発実験を行なった。1.電波銀河Fornax Aの再観測結果を解析、結果を米国天文学会誌に公表した(Tashiro et al.,2001,ApJ 546 L19)。2.これまでの「あすか」による電波銀河ローブの観測に加えて、米国Chandra衛星、欧州Newton衛星を用いた観測を行い、その結果をふくめてた博士論文を指導した(磯部直樹(東京大学))。

この観測によって、電波ローブ中で粒子の積分エネルギーと磁場の積分エネルギーの関係、および中心核との活動度に関して新しい結果を得た。とくに2については、これまで観測してきた電波ローブのすべてにおいて、従来想定されていた粒子と磁場の平衡が実現されておらず、むしろ粒子優勢の傾向があることが確認された。また、ローブ全体の積分エネルギーについては、粒子エネルギーが中心核の活動度に比例する傾向を示すのに対して、磁場のエネルギーは一定であるという興味深い結果を得た。次世代硬X線検出器の素材としてのCdZnTeの開発をすすめ、放射化実験や英国での開発打ち合わせを行った。
大脳基底核回路において新しく見つかった構造とその機能についての研究

1、腹側線条体におけるプレプロタキキニンB産生神経細胞についての研究免疫組織学的研究により、腹側線条体に存在するプレプロタキキニンB産生神経細胞がクラスターを形成したりlateral stripe of the striatumに多数存在するなど、特異的な分布を示すことを明らかにした。その特異的な分布がミューオピオイド受容体の分布とよく一致することが分かった。これはプレプロタキキニンB陽性神経細胞が内在性のエンケファリンに調節を受けることを示す。さらにプレプロエンケファリン、プレプロダイノルフィン等の主要な線条体神経細胞マーカーとプレプロタキキニンBとの共発現率を明らかにした。2、無名質におけるNK3受容体発現細胞についての研究無名質に存在するNK3受容体発現神経細胞は抑制性(GABA作動性)の神経細胞であった。一方、無名質で発現することが知られているcholine acetyltransferaseやparvalbuminなどの神経細胞マーカーとNK3受容体の共発現率は低かった。逆行性トレーサーを大脳皮質に注入したところ、トレーサーで標識された神経細胞の中にNK3受容体陽性細胞があった、つまりNK3受容体発現細胞は大脳皮質に投射線維をおくることが示唆された。大脳皮質に投射する神経細胞にNK3受容体のリガンドであるsenktideを適応した時の電気生理学的反応を記録したところ、膜電位は脱分極方向に変化し、それに伴い膜の電気抵抗が減少した。これはNK3受容体の反応が細胞にとって促進性に働くことを示す。以上の結果をまとめると、線条体のプレプロタキキニンB産生神経細胞は無名質にニューロキニンBを放出し、それによって促進的な影響を受けるNK3受容体発現細胞は大脳皮質に投射線維を送り、GABAを放出することによって大脳皮質の神経細胞の活動を調節していると考えることができる。膜移行シグナルを付加した緑色蛍光蛋白(GFP)を発現するウイルスを制作し線条体のプレプロタキキニンB産性細胞に感染させたところ、このニューロンが線条体の他の投射型ニューロンと同じように中型有棘神経細胞であるととが分かった。腹側線条体においてもプレプロタキキニンB産性細胞の分布を調べた結果、全体の約1割ほどの割合で存在しクラスター状に分布していた。特にlateral stripe of striatumとよばれる場所に高い密度で存在していた。また免疫二重染色によって化学的性質を調べたところ、サブスタンスPやダイノルフィンを高い割合で共発現していることが分かった。腹側線条体におけるプレプロタキキニンB産性細胞の存在率と化学的特徴は背側線条体の場合と似ているといえる。腹側線条体の投射型ニューロンは腹側淡蒼球及び黒質に線維を送っていることが知られているが、プレプロタキキニンB産性細胞は腹側淡蒼球の外側部に主として軸索線維を送づていることが分かった。以上のことから腹側線条体においてもプレプロタキキニンB産性細胞が特徴的な一細胞群として存在することが示唆されたといえる。背側線条体のプレプロタキキニンB産性細胞は無名質という部位に特異的に投射していることが先行研究によって示されたが、その無名質にはニューロキニンB(プレプロタキキニンBから切り出される)の特異的受容体であるNK3を発現する細胞が多く存在する。このNK3産性細胞について化学的性質を調べた結果、同所的に存在するアセチルコリン作動性ニューロンとはほとんど共存しないことが分かった。また、グルタミン作動性ニューロンのマーカーとは良く共存したため、興奮性のニューロンであることが示された。NK3産性細胞は投射型ニューロンであり、その投射先を調べたところ主として大脳皮質の運動関連領域に線維を送っていることが分かった。以上の結果をまとめると、線条体のプレプロタキキニンB

産生神経細胞は無名質にニューロキニンBを放出し、それによって促進的な影響を受けるNK3受容体発現細胞は大脳皮質に投射線維を送り、GABAを放出することによって大脳皮質の神経細胞の活動を調節していると考えることができる。
デオキシヌクレオシドミリン酸プ-ルの不均衡が誘導するDNA二本鎖切断酵素の解析

マウス乳癌由来FM3A細胞に5-フルオロデオキシウリジンを作用させ細胞内dNTPプ-ルの不均衡を起こさせた。この細胞を超音波で破壊した後、10万gで遠心し上清を調製した。次いでこの上清をDEAE-アガロ-スカラムクロマトグラフィ-(食塩濃度匂配)にかけたところ5mMNaclで溶出された分画にDNA二本鎖切断酵素活性があった。さらにこの画分をハイドロキシアパタイトカラムクロマトグラフィ-(10mM→400mMリン酸カリウム濃度匂配)で部分精製を行った。酵素(endo nuclase)活性は200mMリン酸カリウムで溶出される分画に見い出された。SPS-PAGEでこの分画を分析したことろ6本のバンドが銀染色で観察された。このdNTPプ-ルの不均衡によって誘導されるendo nuclaseの性質をFM3A細胞のDNA及びMl3ファ-ジDNAを基質として調べた。その結果、この酵素は二本鎖DNAを特異的に切断すると共に一本鎖DNAの高次構造を認識して切断する活性を有することが判った。一方dNTPプ-ルの不均衡時に細胞内に出現するDNA二本鎖断片の5'末端分析をTLC及びHPLCを併用して分析した。5'未満の塩基はチミンとアデニンで全体の70%をしめた。分析結果はアデニン:36%、チミン:34%、シトシン:18%及びグアニン:12%であった。この実験によりdNTPプ-ルの不均衡時に生じるDNA鎖切断はDNAの特異的な部位で起きているものと考えることができる。
膵管細胞を用いた移植膵島生着の誘導：基礎から臨床へ

膵島移植は重症I型糖尿病の有効な治療法であるが、ドナー不足という課題を有している。膵島細胞は、膵島分離から移植といった一連の医療行為のあいだに、障害を受け、最終的に生着する数は少ないと言われている。本研究では、膵島移植時に血管新生因子を産生する膵導管細胞を共移植することで、細胞死が抑制されるのではと仮説を立てた。新規ルシフェラーゼ産生マウス膵島を用いて移植効果を検討した。300膵島を肝内と腎被膜下へ移植した。移植部位での効果に差はなかった。膵導管細胞の共移植に移植効果は認めなかった。共移植のみでは、急性期の細胞障害を阻止することは難しく、さらなる細胞障害を軽減される工夫が必要と考えられた。本研究においては、膵島分離時に生じる残渣細胞群から、膵管細胞を選択的に分離培養し、経門脈的に肝臓内へ膵島と共移植を施行し、その移植効果を検討する。また、解析には、血糖値、体重、IPGTTなど、膵β細胞量と必ずしも相関しない旧来の方法だけではなく、全く新しいアプローチとして、新規に開発されたPdx1プロモーター作動性分泌型ルシフェラーゼ発現マウス(Pdx1-GLucマウス)膵島を使用し、血漿ルシフェラーゼ活性を測定することで、in vivoにおける膵β細胞量を経時的に測定し共移植効果の有効性解析を行うことを目的としている。本研究では以下の項目を3年間で検討することとした。P-1 Pdx1-GLucマウス膵島の経門脈膵島移植法の確立、P-2膵島分離遺残組織からの膵管細胞と繊維芽細胞分離、P-3膵島と膵管細胞との共移植による移植膵島の生着への効果の解析、P-4研究の総括・統計学的解析、P-5前臨床的大動物実験昨年度はP-1、P-2について検討を行った。Pdx1-GLucマウスの繁殖を行い、そのうちの50%のマウス血漿中に血清ルシフェラーゼ活性が受け継がれることを確認した。血清ルシフェラーゼが確認できた、マウスから膵島分離を行った。膵島分離後の残渣細胞の培養と膵島細胞の培養は安定に行えることを確認した。膵島細胞の培養液から経時的にルシフェラーゼ測定が可能であり、Pdx1プロモーター活性もPCRにて確認した。また、膵島移植を施行した。次年度は膵島細胞と膵管細胞の共移植を行っていく予定である。膵島移植の評価として、血糖値、体重、IPGTTなど、膵β細胞量と必ずしも相関しない旧来の方法だけではなく、全く新しいアプローチとして、新規に開発されたPdx1プロモーター作動性分泌型ルシフェラーゼ発現マウス(Pdx1-GLucマウス)膵島を使用し、血漿ルシフェラーゼ活性を測定することで、in vivoにおける膵β細胞量を経時的に測定し共移植効果の有効性解析を行うことを目的としている。これまでに、マウス膵島の経門脈移植モデルの作成を行って来た。しかしながら、マウス肝は小さく、膵島を多量に移植すると塞栓が形成され、死亡率が高く、モデル作成に難渋している。膵導管細胞の特異的マーカーであるCD133を用いて、膵管細胞の単離を行い、培養可能であることを確認した。本年度は、主にPDX1-GLucマウス膵島を用いて、膵島機能解析を行っている。分離膵島培養液からは、ルシフェラーゼ活性を得ることができた。マウス血漿中の、ルシフェラーゼ活性は、膵島量依存性に確認可能であった。分離膵島を用いた検討では、インクレチンとの共培養を行い、PDX1活性の変化を検討した。GLP1 analog、leptin、adiponectinを添加し、培養24時間後のルシフェラーゼ活性を測定した。GLP1 analog群は、PDX1活性が上昇していた。また、leptin群とadiponectin群はPDX1活性が低下していた。遺伝子組み換えマウスの繁殖が安定せず、進行が遅れている。現在は、環境調整し繁殖が安定するようになった。マウス膵島の経門脈移植モデルの作成を行った。分離した、膵島と膵管細胞との供移植モデルで移植効果を検討を行っている。遺伝子組み換えマウスの繁殖が不安定であり、実験が遅延した。SCIDマウス糖尿病モデルの腎被膜下また肝内に100膵島と300膵島をそれぞれ移植した。100膵島では、血糖値の正常化はしなかった。300膵島ではマウス腎被膜下移植モデルと肝内移植モデルともに血糖値が正常化したが、約4週間で糖尿病を発症した。300膵島がGlucマウス膵島のマージナル移植モデルと考えられた。血清と尿のルシフェラーゼ(Luc)活性を用いて膵島機能を測定した。

血清、尿ともに測定可能であり、尿中Lucは血清に比較し、12.8倍(P=0.012)のLuc活性が高いことが判明し、尿中Lucが膵島量測定に望ましいと考えられた。100膵島移植マウスと300膵島移植マウスともにLucは量的に測定可能であった。血清、尿ともに日内変化を測定したが、日内変動は認めなかった。これは、Lucは非常に安定しており、生体内でインアウトバランスが保たれていると考えられた。今回、開発したGlucマウス膵島移植モデルは、低侵襲で非常に有用である。膵導管細胞を抗CD133抗体で純化し、1.0x106個の導管細胞を共移植した。共移植群と通常の移植群において、尿中Luc活性は有意な差は認めなかった。導管細胞移植モデルで、今回の新奇Lucシステムを用いても差異は認められなかった。Luc活性は、移植直後に最高値を認め、減少してプラトーとなり、糖尿病悪化に伴い、活性も減少した。移植直後は、塞栓を形成し膵島が破壊され血中にLucが遊離することが考えられた。導管細胞移植モデルでも、同様な現象が認められ、膵島のレスキューは困難であった。従来から言われている、移植時のストレス対する膵島の脆弱性が示唆された。また、University of Miami, Ricoridi教授とUC Irvine市井准教授と共同研究でヒト膵島中の抗酸化物質の定量を現在行うとともに、新規抗酸化剤の膵島保護作用の実験を行っている。膵島移植は重症I型糖尿病の有効な治療法であるが、ドナー不足という課題を有している。膵島細胞は、膵島分離から移植といった一連の医療行為のあいだに、障害を受け、最終的に生着する数は少ないと言われている。本研究では、膵島移植時に血管新生因子を産生する膵導管細胞を共移植することで、細胞死が抑制されるのではと仮説を立てた。新規ルシフェラーゼ産生マウス膵島を用いて移植効果を検討した。300膵島を肝内と腎被膜下へ移植した。移植部位での効果に差はなかった。膵導管細胞の共移植に移植効果は認めなかった。共移植のみでは、急性期の細胞障害を阻止することは難しく、さらなる細胞障害を軽減される工夫が必要と考えられた。動物モデル作成に難渋している。経門脈的膵島移植モデル作成の際、肝障害を起こし、生存率が不良であった。また、膵島移植の際、5匹のドナーマウスから1匹のレシピエントを必要とするため、動物の繁殖状況が不十分であった。繁殖環境を調整したことにより繁殖は改善した。膵島移植を経門脈的モデルと腎被膜下移植モデルで膵管細胞の移植効果の比較検討を行って行く予定である。肝胆膵外科肝片葉の門脈クランプを行うことで、肝右葉のみに移植する方法を考えている。これにより、死亡率の低減を計ることを検討している。また、繁殖については、マージナルドナーを想定し、移植膵島の減量で測定を行うことを計画している。実験用遺伝子組み換え動物の当該施設への搬入に際し、動物使用契約と検疫に9カ月かかったため、実際の実験開始が遅れたことによります。搬入後に繁殖を開始し、以後は問題なく実験が行われています。昨年度は、P-1 Pdx1-GLucマウス膵島の経門脈膵島移植法の確立、P-2膵島分離遺残組織からの膵管細胞と繊維芽細胞分離を計画しました。P-1に対しては膵島移植を開始し、移植法の確立した。膵島分離残渣の細胞群の分離培養を行った。遺伝子組み換えマウスの繁殖が安定せず、実験が滞っていたため、次年度使用額が生じた。
軟らかく弾性回復性に優れた重付加型シリコーンゴム印象材の開発

本研究の前年度の目的は,精密弾性印象材として臨床において広く用いられている重付加型シリコーンゴム印象材の操作性の向上,すなわち,硬化前ペーストに練りやすさと垂れにくさを付与することであった。これを受けて今年度は硬化体の物性の向上を目指して研究を行った。前年度に得られた試作ペースト中,練りやすさと垂れにくさを兼ね備え,最も操作性が良いと思われたキャタリストペースト相当のフィラー含有率40%のペーストに希釈触媒液を加えて,フィラー含有率40%のベースペースト相当のペーストと練和することにより硬化体を試作した。硬化体は,はじめに動的試験として粘弾性スペクトロメータによる動的粘弾性試験を行い,貯蔵弾性率と損失正接を測定した。その結果,貯蔵弾性率は市販の従来型よりも小さな値をとる傾向を示し,損失正接は市販の高弾性型よりも小さな値をとる傾向を示した。また,静的試験として弾性ひずみ,永久ひずみ,硬さ試験を行った。その結果,市販材料の従来型と比較して弾性ひずみは大きく,永久ひずみは同程度硬さは小さな値をとる傾向を示した。レジンとの接着に関しては,3種類の市販印象材に附属した接着剤について赤外分光光度計を用いて赤外分光分析を行い,含まれている官能基を推定した。その結果,共通してメチル基を含む有機けい素化合物が含まれていることが推定された。また,レジンとの接着が比較的良好な市販材には脂肪族不飽和炭化水素の存在が推定された。これらを参考に接着剤を試作しレジンとの接着性を検討した。その結果,接着強さはレジンとの接着が比較的良好な市販材料と同程度を示し,破断面は界面破壊を認めた。本研究の本年度の目的は,精密弾性印象材として臨床において広く用いられている重付加型シリコーンゴム印象材の操作性の向上,すなわち,硬化前ペーストに練りやすさと垂れにくさを付与することである。申請者がこれまでに行った市販材料の組成と流動特性の検討を踏まえ,ペーストの配合設計を次のように行った。キャタリストペースト想定のペーストはフィラーの主成分に石英,ペーストに垂れにくさを与えるフィラーとして微粒子フィラーを用い,プレポリマーには重量平均分子量56000と85000からなる低粘度と高粘度2種類のピニルポリジメチルシロキサンを用いた。一方,ベースペースト想定のペーストにはキャタリストペースト想定のペーストに水素化ポリジメチルシロキサンを添加した。その結果,ペーストに垂れにくさ,すなわち降伏値を付与するためには数%の超微粒子フィラーが有効であることがわかった。また,低粘度のプレポリマーを用いることにより練りやすさも同時に付与することが出来た。さらに,ベースペースト想定のペーストに添加した水素化ポリジメチルシロキサンは,チキソトロピックな性質に影響をもたらした。次にこれらのペーストを触媒無添加で練和したペーストの流動性は,ベースペースト想定のペースト単独と比較してチキソトロピックな性質は減少したものの低粘度で降伏値を持つことが確認され,垂れにくく練りやすい,操作性に優れた印象材を作り出す可能性の示唆を得た。今後はこれらの結果を踏まえ,硬化体の物性の向上を目指す予定である。
イメージングプレートを用いた汚染材料中のトリチウム非破壊分布評価法の開発

本研究の目的は、核融合炉における作業環境の汚染のモニタリング等のために、イメージングプレート,IP法により材料中におけるトリチウムの非破壊濃度分布評価法を開発することである。トリチウムから放出されたβ線と材料との相互作用によって生じる制動放射線をIP法により測定することで脱出深さより深部にある材料中のトリチウムを非破壊で評価することが可能となる。しかし、深部に分布したトリチウムでは深度に伴い制動放射線のスペクトルが大きく変化する。また、IPの本体である輝尽性蛍光体,BaFBr(1):Eu2+,はトリチウムレンジでエネルギーに伴ってPSL(photostimulated luminescence)レスポンスが急激に増加するため、IP法による定量評価には深度分布情報が必要とされる。これまでに、トリチウム線源が単体として存在するモデルにおいて、トリチウムのエネルギーレンジにKもしくはL殻電子吸収端をもつ各種アブソーバーの厚みとIP(BAS-MS)のPSL(輝尽性発光,Photo-Stimulated Luminescence)減衰曲線の変化の関連を求めることで、材料深さ方向の分布情報を取得できることを明らかにし、IP-アブソーバー法として確立してきた。23年度には、既知量のトリチウムを吸収させたニッケル,Ni試料に本法の適用を行なった。24年度には、既知量のトリチウムを吸収させたバナジウム,V試料にも本法を適用し、Ni試料の結果と比較した。Cu,Al,Auフォイルをアブソーバーとして用いたPSL減衰曲線を比較したところ、拡散が終了しておらず深度分布が均一でないNi試料ではCu及びAlアブソーバーとAuアブソーバーで減衰のパターンがまったく異なるが、日数が経過したNi及びV試料では全てのアブソーバーについて減衰のパターンは同じになることが示された。本法により固体内トリチウムの拡散状況を非破壊的に観察できた。本研究の目的は、イメージングプレート,IP法により材料中におけるトリチウムの非破壊濃度分布評価法を開発することである。トリチウムから放出されたβ線と材料との相互作用によって生じる制動放射線をIP法により測定することで脱出深さより深部にある材料中のトリチウムを非破壊で評価することが可能である。しかし、深部に分布したトリチウムでは、深度に伴い制動放射線のスペクトルが大きく変化する。また、IPの本体である輝尽性蛍光体,BaFBr(I):Eu^<2+>,はトリチウムレンジでエネルギーに伴ってPSL(photostimulated luminescence)レスポンスが急激に増加するため、IP法による定量評価には深度分布情報が必要とされる。今年度は、IP法に薄い吸収材を用いることで材料中のトリチウム分布情報取得法を開発した。トリチウム線源の表面に薄い吸収材を重ねて行くことにより制動放射(X)線によるIPレスポンスの減衰曲線を取得した。吸収材には、IPに感じるトリチウムのエネルギーレンジに、KもしくはL殻電子吸収端をもつものからCu,Auフォイルを選び、ニッケル材内部にトリチウムが存在している状態を模擬して、ニッケル厚(深さ)とIPレスポンスの減衰との関係を各吸収材について求めた。減衰曲線の関数近似を以下の(1)式で行った。f(x)=a・e^<-μ1x>+b・e^<-μ2x> a,b:成分比μ_1μ_2:透過係数x:吸収材厚みその結果、透過係数μ_1μ_2は、Ni厚(深さ)が変化しても吸収材ごとに一定であること、Ni厚(深さ)によって成分比a,bが系統的に変化することがわかった。成分比を求めることによりNi厚(深さ)を得ることが可能である。
外国語学習における言語学習観の形成とパブリック・ディスコース

本研究では外国語学習の動機付けを左右する学習観が学習者の発達段階でどのように形成されて行くのかを通時的な観点から論ずる。学習者が自らの外国語学習を振り返るインタビューの結果、成人マスメディアなどによって形成される言説に影響を受け、学習観を変化させていく事例がより顕著になることが分かった。学習者に継続的に必要な情報を与え、彼らが正しい判断を行うよう援助することが外国語教育従事者の義務である。平成25年度は主としてインタビューによるデータ収集を行った。本プロジェクトの開始に先行して行ったパイロットスタディーから「言語学習観の形成」とそれぞれの学習者の発達段階における外的要因の影響との関係があることは予想されていた。しかし、これらのデータを再度より詳細に分析をした結果、言語学習観の形成のメカニズムがさらに明らかになった。さらに近年の言語学習観の研究(Amuzie and Winke 2009, Yang and Kim 2011など)では形成された個々学習者の学習観がそれぞれの言語あるいは言語学習に対する態度とつながり、最終的にどのような行動に出るかということに影響をするという1方向への流れが示されているが、これらのデータを再度より詳細に分析をした結果、学習観の形成、態度の変化、学習者の行動の関係は互いに影響を与えるということが判明した。言い換えれば、学習観が学習者の態度を変化させることもあれば、学習者の態度が学習観を変化させることもある得るということである。これはNavarro and Thornton (2011)が指摘するように、「学習観が必ずしも一方的に学習者の行動に影響を与えるとは限らない」という考え方とも共通する。以上の事から、プロジェクト全体の基本概念をモデル化したものをAsiaTEFL2013で発表した(Oda 2013)。インタビューによるデータ収集は引き続き行っているが、段階的に書き起こしとデータベースの構築を行っている。しかし、概念のモデル化を先行させたため、当初の計画にあった、データ分析をしながらの理論構築(グラウンデッド・セオリー)ではなく、モデルを提示しながら、インタビューデータによってその有効性を検証することが今後の研究の中心となる。平成26年度中に行ったことは主として1)収集済みのインタビューデータによる小規模のパイロットスタディー、2)研究方法の枠組みのさらなる裏付けの2つの領域である。前者については、インタビューデータ収集の段階で、本研究の中心となる「学習観」について、被験者から得る回答に当初の想定よりもはるかに多様性が見られたため、3名のデータについて先行して詳細を分析した。その経過については年度内に国内外で研究発表を行うと同時に一本の研究ノートと書籍(論集)の一章として刊行された。この過程において、英語学習者の学習観の変化のパターンの多様性と考えられる要因が絞られてきた。もともと本研究の目的は言語教育の現場への還元が念頭に置かれていたことから、最終的には言語の教師に分かりやすいよう結果の提示およびそれをもとにした様々な助言がなされなければならない。平成26年度中に行った研究発表では当然そういったことを意識していたが、聴衆が受けてきたトレーニングにより、同じ内容でも受け取られ方が大きく異なることが判明した。本研究はもともとインタビュー、アンケート、ドキュメントをデータとした質的研究と位置付けて計画されていた。当然そういった質的研究方法を理解している聴衆とは、データの分析とその結果についての議論に移れるのであるが、そうでない場合聴衆に対しても研究法の妥当性、そして具体的に「何をどこまでできるのか」をより明確に説明できなければならないことがわかった。このような経緯から、2)研究方法の枠組みの再考を行った。当初は大まかに「質的研究」という括りで進めていたが、Denscombe (2010)で指摘されているように、同じインタビューデータでも様々な処理方法があることを再認識し、特に「ナラティブ・アプローチ」(Barkhuizen ed. 2013)が本研究に最も適しているという結論に至った。平成25年度より実施した3年間の研究全体で外国語学習者の学習観の形成の過程における外的要因としての「パブリック・ディスコース」の役割を確かめること、そして言語学習を通時的にとらえた場合、どの段階でその影響が顕著であるかという点を解明し、こういった外的要因が学習の妨げにならないように学習者がどのように向き合っていくべきかを論ずることが目的であった。平成27年度はその完成年度として、特に7名の大学生のインタビューデータをそれぞれの「ナラティブ」としてさらに見直すことにより、学習者の動機、言語学習への態度、学習観の形成の要因との相互関係をモデル化するとともに、学習観の形成に外的要因がどの段階で大きく影響するのか、またその中で「パブリック・ディスコース」がどのようにかかわっているのかについての解明を試みた。当初の研究計画より、本研究はインタビューデータを中心に批判的ディスコース分析(Critical Discourse Analysis)を用い、データから読み取れる学習者の言語学習に対する考え方の変化とその結果としての実際の行動へのつながりを見つけ、様々な段階で変化の外的要因となったものを分析した。インタビューの対象となった学習者は大学で自ら英語を選択し学び続けている学生であったが、彼らの半数以上は、受験という目標がなくなった大学入学以降、マスメディアなどから得た情報が外国語(英語)を学び続けるに至った要因となっている。判断の材料が多くなったことは一見好ましく見えるが、外的な情報が限られているため、これらを無制限に受け入れることが学習を妨げる要因になっていることも無視できない。したがって、特に成人学習者が自らの英語(外国語)学習を省察する機会を与え、必要に応じて軌道修正ができるようなプログラム開発が望まれる。

本研究では外国語学習の動機付けを左右する学習観が学習者の発達段階でどのように形成されて行くのかを通時的な観点から論ずる。学習者が自らの外国語学習を振り返るインタビューの結果、成人マスメディアなどによって形成される言説に影響を受け、学習観を変化させていく事例がより顕著になることが分かった。学習者に継続的に必要な情報を与え、彼らが正しい判断を行うよう援助することが外国語教育従事者の義務である。研究代表者が平成26年1月に病気(心筋梗塞)のために入院し、退院後も加療が必要であっため、特にインタビューとデータの書き起こしが2ヶ月ほど遅れていた。研究実績のところでも述べたように、当初の予定を変更し、1)データ処理と中間報告を同時進行させる、2)学会発表等でのフィードバックを活用するなどを優先に研究を進行させた結果、サンプル数は当初の予定より少ないものの、結論に導くために必要な情報は順調に収集できていると考えられる。応用言語学平成27年度は本研究の最終年度にあたるが、インタビューによるデータ収集は8月ごろまでは継続する。また引き続き積極的に中間報告等を行い、研究の成果を還元していくと同時に、ナラティブ・アプローチの枠組みで質的データ分析を行う。その際、インタビューで得た情報の全てを網羅するのではなく、Richards (2008)らが指摘しているように、コーディングを工夫し、研究の目的を達成するために必要な項目を選択し集中して分析を行う予定である。更に、研究全体のまとめとして1)言語教育の現場に応用ができる提案を行う、2)言語学習に関する言説の中で特に学習者の学習観に大きな影響を与えるものを抽出する3)上記の2)について、ナラティブ・アプローチおよび質的分析を用いて研究する長所および短所を再確認し、今後の同様な課題の研究のアプローチについても提案を行う。研究実績の概要で示したように、パイロットスタディーで収集したインタビューデータを再度詳細に分析を行ったことで、さらなる発見があったのは事実である。その結果、先行研究の結果と対立するものもあったため、プロジェクト内での優先順位に変化があった。これにより当初は平成26年度に行う予定であった概念のモデル化を先行させたという点では、予定より進んでいると判断してよいだろう。その一方で、インタビューによるデータ収集は当初の30名分と言う予定を大幅に下回り7名に止まっている。その理由は概要でも触れたように、インタビューデータから得られる情報が当初の予測よりもはるかに多いため、処理に予想以上の時間がかかってしまっていることが大きな原因であると思われる。多くの「学習観」の研究は1,2名の被験者について詳細なインタビューを行っている者が多いため、7名のインタビューデータで特に不十分とは言えないが、引き続きインタビューは継続して行く予定である。
単純無作為標本および層別標本に基づくブートストラップt検定についての研究

本研究では、ノンパラメトリックな場合について、2標本に基づく2つの母集団平均の差の検定を、ブートストラップ法を用いて行う方法について研究を行った。まず、何種類かの母集団分布(混合正規分布)を想定し、数値実験によりEfron等のブートストラップt検定のサイズ、パワーを、単純無作為標本の場合について計算した。また検定統計量Tの帰無分布およびブートストラップ近似分布を描き、ブートストラップ近似の良さについて検討した。この結果、適当なデータ変換(位置/尺度の変換)を行わないと、ブートストラップ分布とTの帰無分布は大きく異なり、したがって一般的には検定のサイズ・パワーとも極めて悪いことが確かめられた。またこの場合のように、母集団がいくつかの部分母集団から成っている場合には、適当な位置/尺度の変換を行っても、検定のサイズ・パワーは満足できるものではないことも検証された。次に、層別無作為標本の場合について、上と同種の数値的検討を行った。2つの母集団における各層の数を2とし、各層の重み、各層の分布(正規分布)等を設定し、単純無作為抽出の場合の自然な拡張として考えられる層別ブートストラップt検定のサイズ、パワーを数値実験により計算した。その結果、適当な位置/尺度の変換を行うと、層別検定統計量T_Sの帰無分布およびブートストラップ近似分布は比較的近いものとなり、したがって検定のサイズ・パワーはかなり向上することが検証された。この結果に基づき本研究では、2つの標本をそれぞれの位置/尺度で変換した後それらをプールして検定を行う「混合法」という新しい方法を提案し、それが従来からの方法に比べて検定のサイズ・パワーの観点からよいことを数値的に示した。さらにフィッシャーのとうもろこしのデータに対して各種の方法を適用し、それらの良さについても数値的に比較・検討を行った。
中途身体障害者エキスパートスポーツ選手を対象とした自己変容過程の質的分析

本研究は、中途身体障害を受傷後、パラリンピック等へ出場したエキスパートスポーツ選手を対象とし、彼らの受傷体験から卓越した競技力獲得までの自己変容過程を明らかにすることを目的とした。データ収集は半構造的面接により実施した。結果として、対象者は受傷後、障害を受容せざるを得ず何らかの代替選択肢を必要としていること、また障害者アスリートとしての意味を見出しながら、リハビリや義足でのトレーニングへと専心していく様子が明らかとなった。その後、本格的にパラリンピックを目指して新たな競技者人生をスタートさせ、トップアスリートとして、さらには「人間として」の自己再生も果たしていくという過程が明らかとなった。従来、障害者における運動・スポーツは医学的リハビリテーションの一環として取り入れられてきた。しかし、近年では競技レベルの高まりを見せるパラリンピックに出場するためには,定められた標準記録の突破や世界ランキングの上位にランクインすることなどが求められるようになった。そして、パラリンピックが厳しい条件をクリアした世界のトップアスリートだけが出場できる国際競技大会へと成長したことにより、障害のあるトップアスリートへの強化・支援の確立が求められる時代となったと言える(内田,2012)。つまり、障害者スポーツ選手の場合、障害に目を向けるだけではなく、健常者の選手と同様に「エキスパートスポーツ選手」としての対応が肝要であり、こうした視点からの研究が必須となっている。本研究では中途身体障害者のエキスパートスポーツ選手(運動機能障害、四肢切断及び視覚障害等を中途で受傷し、その後パラリンピック等の国際競技大会に出場した選手)を対象とし、彼らの受傷体験から卓越した競技力を獲得するまでの自己変容過程について、対象者の心理の深層にまで立ち入ったライフストーリー・インタビュー及び行動観察により明らかにすることを目的し、1年目の調査を行った。結果として、対象者の受傷経験からリハビリ、障害の受容、そして障害者スポーツ選手として卓越したパフォーマンスを獲得するに至るまでの自己変容の過程が明らかとなりつつある。具体的には、ある対象者の事例から、1.対象者は受傷後、怪我や障害を受容せざるを得ず、代替選択肢を必要としていること、2.障害者(アスリート)として意味を見出しながら、リハビリや義足でのトレーニングへ自己を投資していく、3.最終的には、アスリートとして自己再生を果たすとともに、「人間として」の自己再生も果たしていく、といった自己変容の過程が明らかとなりつつある。本研究の目的は、中途身体障害者のエキスパートスポーツ選手(運動機能障害、四肢切断及び視覚障害等を中途で受傷し、その後パラリンピック等の国際競技大会に出場した選手)を対象とし、彼らの受傷体験から卓越した競技力を獲得するまでの自己変容過程について、対象者の心理の深層にまで立ち入ったライフストーリー・インタビュー(半構造化面接法)及び行動観察により明らかにすることである。過去2年間に渡り、車いすマラソン、陸上、ブラインドサッカー、及びシッティングバレーボール等の種目におけるエキスパートスポーツ選手を対象とした。半構造化面接調査、及び行動観察を行ってきた。これまでのデータ分析を通して、対象者の受傷経験からリハビリ、障害の受容、そして障害者スポーツ選手として卓越したパフォーマンスを獲得するに至るまでの自己変容過程が明らかとなりつつある。しかし同時に、彼らの経験は非常に個別性が高いことが明らかとなってきた。ある対象者は、彼の自己変容過程について、受傷直後、怪我や障害を受容せざるを得ず、それまでに熱中してきたスポーツの代替選択肢を必要とするようになった段階、障害者としてスポーツに再び取り組むことに対する意味を何とか見出しながら、リハビリや義足でのトレーニングへ自己を投資していく段階、最終的に、障害者アスリートとして自己再生を果たすとともに、「人間として」の自己再生も果たす段階、があることを語っている。本研究の最終的な目的は、「身体障害者スポーツ選手の心理的支援プログラム」を提案することにあるが、こうした概念モデルの構築を目指すとともに、対象者の一つ一つの事例をより丁寧にみていくことも、今後はより一層重要であると考えている。最終年は、これらの双方向からのアプローチを意識しながら研究を進めていくことにする。本研究は、中途身体障害者のエキスパートスポーツ選手(運動機能障害、四肢切断及び視覚障害等を中途で受傷し、その後パラリンピック等の国際競技大会に出場した選手)を対象とし、彼らの受傷体験から卓越した競技力を獲得するまでの自己変容過程を明らかにすることを目的とした。データ収集は、「語り手の主観的意味世界における認識や解釈枠組みそのものに焦点を当てる、対話的構築主義に依拠したライフストーリーの立場」(桜井,2002)に準拠し、半構造的面接により実施した。なお、面接は、筆者と対象者による1対1で行い、対象者本人の了解を得た上で、そのすべてをボイスレコーダーで録音しトランスクライブを行った。面接調査の結果は、個人内の体験の意味を大切にするために個性記述的アプローチを採用し、対象者ごとに調査面接の事例としてまとめていった。結果として、対象者は受傷後、怪我や障害を受容せざるを得ず、代替選択肢を必要としていること、また障害者(アスリート)として意味を見出しながら、リハビリや義足でのトレーニングへ自己を投資していく様子が明らかとなった。その後、本格的にパラリンピックを目指して、新たな競技者人生をスタートさせ、パラリンピック等を経験し、再びトップアスリートとしての自己再生を果たす。そして、こうした一連の経験を通し、「ブレなくなった」、「考え方が変わった」、「あるべき姿が分かってきた」のように、「人間として」の自己再生も果たしているという、中途身体障害を経験したエキスパートスポーツ選手の自己変容過程が明らかとなった。

現在は東京パラリンピックの開催に向け、障害のあるトップアスリートへの強化・支援の確立が求められる時代ゆえに、本研究のように障害者スポーツ選手をエキスパートスポーツ選手として扱い、彼らの競技力向上へとつながる研究が必要不可欠となってくるであろう。本研究は、中途身体障害を受傷後、パラリンピック等へ出場したエキスパートスポーツ選手を対象とし、彼らの受傷体験から卓越した競技力獲得までの自己変容過程を明らかにすることを目的とした。データ収集は半構造的面接により実施した。結果として、対象者は受傷後、障害を受容せざるを得ず何らかの代替選択肢を必要としていること、また障害者アスリートとしての意味を見出しながら、リハビリや義足でのトレーニングへと専心していく様子が明らかとなった。その後、本格的にパラリンピックを目指して新たな競技者人生をスタートさせ、トップアスリートとして、さらには「人間として」の自己再生も果たしていくという過程が明らかとなった。本研究課題では、中途身体障害者のエキスパートスポーツ選手を対象とし、彼らの自己変容過程について、インタビュー及び行動観察により明らかにすることが目的であった。その目的を達成するために、25ー26年度にかけて、対象者である中途身体障害者のエキスパートスポーツ選手(具体的には、車いすマラソン、高跳び、シッティングバレーボール等の種目における、現役及び引退したパラリンピアン)へのインタビュー調査、及びフィールドワークを行ってきた。そして一昨年度までの結果として、対象者の受傷経験からリハビリ、障害の受容、そして障害者スポーツ選手として卓越したパフォーマンスを獲得するに至るまでの自己変容の過程が明らかとなりつつあることを報告した。しかし、研究最終年度となった26年度は、ソチパラリンピック及びインチョンアジアパラ競技大会という対象者にとって重要な大会が重なり、多くの対象者がこれらの大会への出場者であったため、対象者との日程調整は困難を極め、当初の計画通りに調査を進めることができなかった。よって、27年度までの補助事業期間の延長を申請させていただき、今年度も継続して研究を行っていくこととなってしまった。スポーツ心理学今年度は継続して、26年度までに実施することができなかった対象者に対するデータ収集を継続して行う計画である。また、データ収集と並行して質的データ分析を行い、中途身体障害者のエキスパートスポーツ選手の自己変容過程の理論モデルの構築を行う。対象者への調査協力の依頼は様々な形で、積極的に行っていく。また、本研究の結果より得られた概念モデルを基に、「身体障害者スポーツ選手の心理的支援プログラム」の開発を行い、その成果を本研究課題の最終的な成果として、スポーツ心理学会、もしくは日本体育学会等で発表する予定である。昨年度は2年計画(平成25年度-26年度)の1年目であり、中途身体障害者のエキスパートスポーツ選手を対象としたインタビュー調査及び行動観察を行った。
OS-MSP法を用いた乳がん診療の効率化と個別化

・術前化学療法の効果予測因子としての有用性を示唆する結果が得られた。・血清中の遺伝子のメチル化およびDNA量が予後予測に有用である可能性が示唆された(投稿中)。1.4つのメチル化マーカー(GSTP1、Rassf1a、RARb、14-3-3-σ)について、新規Primerを設計し、One Step Methylation Specific PCR法(以下OS-MSP法)により、メチル化DNAの定量を行うための条件設定を行った。2.OS-MSP法により、ホルマリン固定・パラフィン包埋後の乳癌腫瘍組織(以下FFPE)や新鮮凍結後の乳癌腫瘍組織、及び、血清中の癌由来DNA中のメチル化DNAを検出し定量することに成功した。さらに、メチル化DNAの割合(メチル化率)の算出も可能になった。3.エストロゲンレセプター陽性(ER+)乳癌において、腫瘍組織のGSTP1のメチル化が術前化学療法(タキソール⇒FEC療法)に対する効果予測因子となる可能性が示唆された。これにより、治療効果が低いと予測される患者を、その対象から除外することが可能になり、その結果として、治療全体の有効率が上昇し、治療の個別化にも寄与するものと思われる。4.ホルモン単独療法によって治療された手術可能ER+乳癌において、腫瘍組織でのGSTP1のメチル化が、予後予測因子として有用か否かを検証したが、現時点では予後との関連は認めていない。今後、症例数を増やし、さらなる検討を加える予定である。5.血清中の癌由来DNA対して、3つのメチル化マーカー(GSTP1、Rassf1a、RARb)によりメチル化を検討した結果、これらのマーカーのメチル化が予後予測因子として有用であることが示唆された。この結果は、これらのマーカーを用いることにより、再発リスクの予測が可能になることを意味している。すなわち、化学療法などのより強力な治療を必要とする群と、副作用の軽度なホルモン療法のみで治療が可能な群を選別することできるようになり、治療の個別化に繋がると考える。早期乳がん患者を対象とし、OS-MSP法を用いて、手術前と手術後の血清および手術時に摘出した腫瘍における遺伝子のメチル化プロファイルを検討した。また、転移再発乳がん患者の血清における遺伝子のメチル化プロファイルを検討した。使用したメチル化マーカーはGSTP1、RASSFIA、RARβ2。●早期乳がん、転移再発乳がんの血清中の遺伝子のメチル化陽性率(3つのうちいずれかのマーカーにおいてメチル化が検出された場合を陽性と定義)は、StageI/II/III/IVでそれぞれ、24%、26%、18%、55%であり、現在、臨床に用いられている腫瘍マーカー(CEA,CA15-3)よりも、StageI/IIにおいて高い陽性率を示した。また、転移再発乳がんでは、腫瘍マーカーと併用することにより、78%の陽性率が示された。これは、再発の早期発見及び治療強度の個別化に寄与する可能性が示唆された。●早期乳がんを対象に、上記3マーカー以外に、DNA損傷によりp53によって誘導される14-3-3δ(癌抑制遺伝子)の発現と術前化学療法(タキソールーFEC)に対する感受性を検討した。その結果、14-3-3δの発現はpCR(組織学的完全消失)率との有意な逆相関を示し、化学療法の抵抗性に関与することが示された。また、GSTP1の発現と術前化学療法(タキソールーFEC)に対する感受性を検討した。その結果、ER陰性乳がんにおいて、GSTP1陰性乳がんは陽性乳がんより有意に高いpCR率を示した(80%vs30.6%)。GSTP1のメチル化が有効な効果予測因子となる可能性が示唆された。●上記マーカーは、乳がんの早期診断や治療モニタリング、治療効果予測に有用である可能性がある。
リソソーム蓄積病とオートファジー病の病態の包括的理解と治療法の開発

本研究はライソゾーム病とオートファジー病の共通点を探ることを目的としている。遺伝性疾患であるライソゾーム病は様々な種類があるが希少疾患であるため比較検討することが難しい。そこでCRISPR/Cas9でライソゾーム病の細胞モデルを構築して病態の解析を進めている。前年度におおむね構築されたライソゾーム病のモデル細胞を用い、オートファジー、エンドサイトーシス、脂質の蓄積、ライソゾーム酵素活性を網羅的に評価した。その過程でオートファジーが一部のライソゾーム病でのみ特に低下していることが比較検討によって明らかになった(一部の結果は昨年度も報告したが、ライソゾーム病の種類を増やして解析を行った)。コレステロール定量との比較で、コレステロールの負荷がオートファジーを止めることを確認した。オートファジーが止まっているライソゾーム病のモデル細胞に対して複数の活性化刺激を加えたところ、ある刺激に対して反応してオートファジーが回復する疾患と全然反応しない疾患が含まれていることが分かった。従って、ライソゾーム病における病態は少なくともオートファジーにおいても一つでは無いことが明らかになった。本結果は同じ背景の細胞を同じ条件でアッセイするすることでしか得られない結果であると考える。今後はライソゾーム病とオートファジー病との関連、また外国人特別研究員の研究である細胞内小胞輸送に関わる分子の機能解析結果とのすり合わせを行い概念モデルを構築する。セルラインの構築は予定通りであったが、表現型の網羅的な解析を行っていく過程で興味深い現象を発見し、その解析を先に行っているため、一部は予想外に進み、一部は後回しになっている。当初の研究計画に従って遂行する。リソソーム病は細胞小器官であるリソソームの機能不全で生じる主に小児期に発症する遺伝性の希少疾患である。一方オートファジーは普遍的に保たれた細胞内の分解システムであり、オートファジーによる分解の最終過程にはリソソームの働きが不可欠である。エンドサイトーシスで細胞外から取り込んだ物質の処理にもリソソームの働きが重要である。本研究計画ではリソソーム病、オートファジー病、細胞内輸送系の障害の共通点を見出し、病態を包括的に理解することでリソソーム病の治療法を開発することを目的としている。当初の研究計画に基づき、本年度はリソソーム病のモデル細胞の作製を行った。CRISPR/Cas9システムを用いてリソソーム関連遺伝子(リソソーム酵素、細胞内輸送に関わる分子、膜タンパク)をノックアウトした。現在のところ約30種類のセルラインの作製を完了し、一部それらのキャラクタライゼーションをWestern Blottingや免疫染色などで開始したところである。リソソーム病のモデル細胞のいくつかででオートファジーの機能を観察したところ、一部の種類でのみ障害が明らかであった。この結果は従来世界中から報告されてきた内容と一部異なる非常に興味深い結果であり、同一セルラインを用いた研究でなければ発見することのできない事実である。来年度以降は、作製が完了したリソソーム病や細胞内輸送系に障害があるセルラインを用いて横断的に表現型の解析を行い病態のあぶりだしをすすめる。当初の計画では、ノックアウトセルラインの作製と同時平行でそれらの細胞の表現型の解析を行い、以降順次ノックアウトセルラインの種類を増やしていく計画であったが、本研究の拡がりを考えると多方面での表現型の比較を(パイロット実験として)スクリーニング的に行う必要があると考えたため、本年度はまずはセルラインの作製に集中し、数がそろってから本格的な解析に着手することとした。従って計画を行う順序を入れ替えた。当初の研究計画に従い、出来上がったセルラインの表現型解析を行っていく。
軽量高強度新素材を用いたハイブリッド構造の強度・靱性能の分析と設計法の構築

鋼製円筒容器構造物などに使用される薄肉鋼板に対して,圧縮力や剪断力が作用した際の力学挙動を力学実験と有限要素法により分析した。まず,圧縮力に関しては,外径約300mm・肉厚約2mmの鋼製円筒シェルに対して,炭素繊維強化樹脂により外側のみを補強し軸圧縮力を作用させ,挙動の分析を行った。補強は,周方向繊維のみと2方向繊維による補強を採用した。繊維配向の違いによらず最大耐力は概ね等しい値となったが,座屈モードや荷重変位関係には違いが見られ,靱性能は大幅に向上することが明らかとなった。同時に,有限要素法によりモデル化・解析を行い,精密に実験結果が再現可能であることを確認できた。次に,剪断力に関しては,有効面積300×300mm,厚さ1.6mmの鋼板に対して,炭素繊維強化樹脂により両側を補強し剪断力を作用させ,挙動の分析を行った。補強は,軸及びその垂直方向の2方向繊維による補強と,軸方向に対して±45度の2方向繊維による補強を採用した。補強効果や座屈モードは大きな変化ななかったが,歪挙動には違いが見られた。この実験に対して,有限要素法によりモデル化・解析を行い,精密に実験結果が再現可能であることを確認できた。以上の2種類の実験と有限要素解析により,解析によって鋼と炭素繊維強化樹脂との複合ハイブリッド構造の力学挙動が精密に再現できることが明らかとなり,実大の有限要素解析の妥当性に繋げられることを示した。さらに最終年度に向けた動的試験の試験設計等を進めた。鋼製容器構造の強度・靱性能の評価に繋がる各種要素力学試験を実施でき,その有限要素解析結果も実験と対応する結果を得られたため。最終年度に実施予定の動的試験の試験設計等を進められたため。初年度において,無補強と補強後の地震時の崩壊性状や補強効果の取得が完了し,2年目において複合ハイブリッド構造の要素力学試験結果と有限要素解析結果の対応が得られたことから,有限要素解析をベースとして実大の構造物の形状と補強量をパラメータとした解析と設計法の構築を進める。また,縮尺試験体を用いた動的試験により,補強効果と力学特性,靱性能を明らかにするとともに,数値解析による詳細な再現を試みる。鋼製円筒容器構造物に対して,地震力が作用した際の破壊モードと耐震性能を分析するため,日本建築学会容器構造設計指針・同解説を参考に内圧および水平力が作用する状況を模擬した分析を実施した。構造規模(円筒構造の径厚比)について3種類,内圧を2種類設定し,無補強の場合・炭素繊維強化樹脂により補強した場合の検討を行い,炭素繊維強化樹脂を容器構造の外側に配することで,大幅な耐力向上が期待できることを明らかとした。炭素繊維の補強については,肉厚と容器構造の高さに対する比(全高さ,半分の高さなど)を設定し,その効果の違いを分析した。更に,炭素繊維の基材構成をパラメトリックに変更して分析し,構造物の底部における象の足座屈を拘束した場合,剪断座屈によって耐力が決定されることから,さらに正負45度方向の補強を行うことでも更に耐力上昇が可能となることを明らかにできた。具体的には,容器鋼板厚さ10mm,径厚比1000の場合,周方向のみに5mmの炭素繊維強化樹脂により補強によっても最大で1.4倍程度の耐力上昇が得られ,最大耐力到達後の耐力低下も2倍程度の耐力保持が可能であることを明らかとした。また径厚比500の場合では,周方向のみに5mmの炭素繊維強化樹脂により補強によっても最大で1.6倍程度の耐力上昇が得られ,最大耐力到達後の耐力低下も2倍程度の耐力保持が可能であることを明らかとした。補強範囲については,象の足座屈のみを拘束する目的で,容器構造の下側20%部分のみを僅か1mm程度の炭素繊維強化樹脂で補強することでも5%程度の効果が得られることを示した。鋼製容器構造について,径厚比3種・内圧2種の計6種について,それぞれ無補強の場合と炭素繊維強化樹脂により補強した場合(6種それぞれに対して4種類の補強パターン)について,その効果を分析を進められているため。