hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
没入型VRを応用した新規リハビリテーションシステム開発と有用性の包括的研究

バーチャルリアリティ(Virtual Reality: VR)は仮想現実ともいわれており、コンピューターにより合成されたCGや映像の効果により、特定の機器を装着することで3D空間内にVR体験者の身体が投影され、その空間内へ360度3Dの世界に入り込む没入感を得ることのできる技術である。VRの活用が最も進んでいる分野はゲームの領域であるが、それ以外でもビジネス,通信,教育などの分野でも活用が始まっている。医療の分野でも徐々にVR技術の研究・活用が進んできている。“リハビリテーション"を実施するうえで、効果的な訓練法の開発は常に重要な課題であり、本研究の目的は、このVR技術を活用した「仮想現実」の環境で高次脳機能障害,上下肢機能障害に対する訓練が可能となる新しい訓練システムを構築し、その有用性を検討することである。本システムは対象者がヘッドマウントディスプレイ(HMD)を装着して仮想現実空間の中に身をおき、身体の動きをトラッキングすることで、対象者の高次脳機能,上下肢機能の訓練,評価を行うシステムである。構築されるVR環境は装着するHMD前面のみに投影される形式とは異なる没入型のimmersiveな環境となり、3D空間を自由に利用した訓練内容の設定が可能となるだけでなく、病室や訓練室といった従来の一般的なリハビリ環境とは異なる3DCGや映像で表現された空間内での視覚の変化を活用した訓練が可能となる。視覚入力を脳にフィードバックすることにより全身の運動イメージの学習を強化する治療装置を開発し、その臨床的有用性を検証するとともに、本治療装置が運動機能に与える影響について安全性を含めて包括的に検討する。本年度は没入型ヘッドセットデバイスとなるWindows Mixed Reality Headsetを中心としたVR環境の構築とともに、プログラミングにてVR環境下で作動するリハビリテーションコンテンツ作成を実施した。3D空間を自由に使用することで汎用性のある訓練内容を作成するとともに、脳血管障害の麻痺に対する共同運動から分離運動につながるような訓練など、リハビリテーション医学に基づいた疾患に適した訓練内容を作成。高次脳機能障害については、まずはVR空間を生かした半側空間無視に対する訓練を構築し、訓練効果を元に注意障害,身体失認,観念運動失行,観念失行,視覚失認といった他の高次脳機能障害への対応を目指している。構築した訓練プログラムが適切にVR環境下で適切に安全性をもって動作するよう調整を行っていく。開発したシステムを実際の訓練へ適用するとともに、表面筋電計やゴニオメーターによる筋収縮の改善や分離運動に向けた回復,可動域改善の程度、Simple Test for Evaluating Hand Function (STEF)やPurdue Pegboard Testを用いての上肢機能の変化、歩行分析装置や重心動揺計を用いての歩行機能,荷重バランスの変化、評価バッテリーやアイトラッキングシステムなどを用いての高次脳機能障害の変化、評価表を用いてのQOLや心理的要素変化の測定,解析といった、訓練内容および訓練環境による効果の評価を実施するとともに、VR酔いなどといった副作用の有無に関しての評価を行うことを研究期間内の目標とする。

開発したシステムを実際の訓練へ適用するとともに、表面筋電計やゴニオメーターによる筋収縮の改善や分離運動に向けた回復,可動域改善の程度、Simple Test for Evaluating Hand Function (STEF)やPurdue Pegboard Testを用いての上肢機能の変化、歩行分析装置や重心動揺計を用いての歩行機能,荷重バランスの変化、評価バッテリーやアイトラッキングシステムなどを用いての高次脳機能障害の変化、評価表を用いてのQOLや心理的要素変化の測定,解析といった、訓練内容および訓練環境による効果の評価を実施するとともに、VR酔いなどといった副作用の有無に関しての評価を行うことを研究期間内の目標とする。本年度は主にVR環境、リハビリテーションシステム構築に向けて使用。本研究では「インサイドアウト方式」のヘッドセットデバイスを採用しており、VRが作動するVR対応PCも必要であった。次年度使用額が生じたため引き続き開発したVR用リハビリテーションプログラムを安全に実施するための機器、リハビリテーション効果判定用設備、ヘッドセット使用時に必要となるアイマスクや評価時に必要となる表面電極、ハードディスクやSDカードなど開発したプログラムデータ保存用の記録メディアなどに使用される予定である。
CAPDにおける腹膜劣化抑制:抗Monocyte Chemoattractant Protein-1療法の試み

C7/blkマウスに対して,新規遺伝子導入法として注目されている超音波マイクロバブル法による腹膜への遺伝子導入を行った。まずpCAGGS-LacZプラスミドを用いて,マイクロバブル(Optizon,Amersham社,USA)溶液とプラスミドを腹腔内にシリンジで投与し,その直後に超音波装置(Sonitron2000,Rich Mar Inc.,USA)によって腹壁から超音波照射した。3日後に腹膜採取し,β-galactosidase染色したところ,腹膜への広範囲な導入が可能であることが確認できた。次に,MCP-1のN末端側から7個のアミノ酸が欠損した変異型MCP-1で,MCP-1の受容体であるCCR2への結合能はあるが,それ以後のシグナル伝達を阻止する遺伝子;7NDを用いて,マウス腹膜への超音波マイクロバブル法による遺伝子導入を行った。導入3日目より,7NDを導入したマウスと非導入マウスの腹腔内に0.1%クロルヘキシジン(CG)2m1を4週間連続投与する方法によって腹膜硬化症を惹起した。1週毎に壁側腹膜を採取し,H-E染色,Masson-Tricrome染色にて腹膜の変化(肥厚度,線維化,浸潤細胞数など)を測定した。結果,CG投与によって,非導入群では,2週間目以降の腹膜に変化を認め,肥厚や細胞数増加を認めた。免疫染色でも非導入群では有意な線維化やマクロファージ、線維芽細胞数増加を確認できた。一方,7ND導入群は非導入群と比較して腹膜の肥厚と線維化は軽度抑制されており,浸潤細胞数も減少傾向にあった。以上の結果より,超音波マイクロバブル法による遺伝子導入は腹膜保全に有用な方法である可能性が示唆された。まず、腹膜硬化症の動物モデルの作成を2種類の方法で行った。腹膜透析液を用いる方法では、C7/blkマウスの腹腔内に4.25%グルコース濃度の市販透析液を2ml連日4週間投与した。その間、週2回リポポリサッカライドも腹腔内投与した。なお、生食のみを投与した群をコントロールとした。次に、クロールヘキシジン(CG)を用いる方法を行った。同種のマウスの腹腔内に0.1% CG2mlを4週間連続投与した。1週毎に壁側腹膜を採取し、H-E染色、Masson-Tricrome染色にて腹膜肥厚度や浸潤細胞数等を測定した。結果、両投与群において、2週間目以降の腹膜に変化を認め、3週間目以降ではコントロール群と比較して2倍以上の肥厚や細胞数増加を認めた。続いて免疫染色を行ったところ、やはり3週目以降で両群ともコントロール群と比較して有意な線維化やマクロファージ・線維芽細胞数増加を確認できた。形態学的検討の結果、透析液よりもCG群のほうがコントロールとの差が強くでることが判明したため、以後の実験にはCG投与モデルを作成した。また、上記のモデルマウス作成と並行して、腹膜へ遺伝子導入法の検討も行った。新規遺伝子導入法として注目されている超音波マイクロバブル法による腹膜への遺伝子導入法確立のために、コントロールマウスを用い、まずpCAGGS-LacZプラスミドを使用した。マイクロバブル(Optizon、Amersham社,USA)溶液とプラスミドを腹腔内にシリンジで投与し、その直後に超音波装置(Sonitron2000,Rich Mar Inc.,USA)を用いて、腹壁から超音波照射した。3日後に腹膜採取し、β-galactosidase染色したところ、導入が可能であることが確認できた。引き続き、遺伝子導入効率向上、至適量調査のためにpCAGGS-LacZプラスミドを用いた基礎検討中である。
摂食・嚥下リハビリテーションにおける新しい訓練・評価システムの開発

摂食や嚥下時には、舌の運動が重要な役割を担う。そのため摂食嚥下障害者には、舌運動機能の回復を目的とした訓練を用いることが多い。また近年、舌運動が脳の可塑的変化を促すことも分かってきた。そこで舌運動を遂行している被験者の脳活動を調べ、舌運動を用いた新たな摂食嚥下リハビリテーション法、およびその評価法について検討をおこなった。その結果、指示された方向への舌突出運動が脳機能向上の可能性をもつことを示した。視覚刺激を手がかりとした舌突出運動課題を行うシステム(視覚誘導性舌突出課題遂行システム)を構築し、舌機能の回復・向上およびその定量的評価を同時に行なうことができる摂食・嚥下訓練・評価法を開発中である。現在、このシステムを健常者に用いて、1)時間的・空間的解析による舌運動機能の促進、2)舌感覚・認知機能および高次脳機能に及ぼす効果などのデータを収集している。一方、このシステムを摂食・嚥下障害患者に用い、1)本システムを用いた新たなる摂食・嚥下リハ訓練法の開発、2)本システムを用いた訓練による摂食・嚥下障害に対する機能回復促進の実証を行うために、脳卒中嚥下障害患者における口腔感覚機能と嚥下機能との関係を明らかにした。被験者は、鹿児島大学病院霧島リハビリテーションセンターにて摂食・嚥下障害のため嚥下造影検査を行った脳卒中入院患者10名とした。口腔感覚機能の評価は、モノフィラメント圧痛覚計を用いた舌の表在覚を調べ、表在覚スコアーを算出した。さらに形態の異なる6種のテストピースを用いて口腔立体認知能を得点化し、OSAスコアーとした。摂食・嚥下機能は嚥下造影検査で評価し、videofluoroscopic dysphagia scale (VDS)にて得点化した。結果として、OSAスコアーとVDS口腔スコアーとは有意な正の相関を認めたが、表在覚スコアーとVDSスコアーには有意な相関関係を認めなかった。したがって口腔立体認知能は脳卒中摂食・嚥下障害患者の口腔相の機能を反映している可能性が示唆された。これにより視覚誘導性舌突出課題遂行システムを用いた摂食・嚥下障害に対する機能回復の効果1は、OSAスコアーにより評価することができると考えられた。本研究の目的は、視覚刺激を手がかりとした舌突出運動課題を行うシステム(視覚誘導性舌突出課題遂行システム)を構築し、舌機能の回復・向上およびその定量的評価を同時に行なうことができる摂食・嚥下訓練・評価法を開発することである。現在、開発中のシステムを健常者に用いて、1)時間的・空間的解析による舌運動機能の促進、2)舌感覚・認知機能および高次脳機能に及ぼす効果などのデータを収集している。平成21年度は、このシステムの遂行による脳賦活部位を、近赤外光イメージング装置(fNIRS)による前頭皮質領域の酸素化ヘモグロビン量を計測することにより調べた。被験者は九州歯科大学1、2年次生および65歳以上の高齢者とした。被験者がfNIRS測定中において遂行した課題およびコントロールは以下の通りである。[課題]1)眼前に置かれたモニターに点灯した白色の中央点を、被験者が10秒間注視した後、上下左右の方向の何れかに指示刺激が提示された。2)指示刺激は2秒後に消灯し、さらにその2秒後中央点を青色に変化させた。3)中央点の色が変化した後、被験者は指示刺激の提示された方向に舌を突出させた。4)舌突出後、中央点は白色に戻り、再び指示刺激が提示された。[コントロール]課題の3)において、中央点の変化後、被験者は指示刺激の提示された方向とは無関係に前方に舌を突出させた。課題およびコントロールにおいて、各シークエンスを30秒間、3回繰り返した。課題およびコントロール時の差分により、方向運択的な舌運動時における脳賦活について調べた。本システムに用いられる視覚誘導性舌突出課題遂行に、前頭前野を中心とした前頭皮質領域の関与が伺えたが、詳細な解析が必要である。視覚刺激を手がかりとした舌突出運動課題を行う摂食嚥下リハ・システムの構築を目的として、視覚誘導性舌突出課題遂行中の被験者の脳活性を、機能的近赤外線分光法により計測した。口腔顔面領域の運動機能に障害がない、右利きの健康な若年被験者8名および高齢被験者7名に、視覚刺激により指示される到達目標に対して舌突出運動を行う視覚誘導・方向選択性舌突出課題(以下、方向選択性課題)、および同様のシークエンスをもつが常に舌を前方に突出させる視覚誘導・非選択性舌突出課題をおこなった。非選択性課題では、ランダムに提示される指示刺激の方向とは関係なく、舌を前方に突出させた。同一被験者は、これらの方向選択性および非方向選択性課題を3回ずつ繰り返した。

両課題遂行中の酸素化ヘモグロビンの濃度変化を機能的近赤外線分光法(以下fNIRと略す、島津製作所、OMM-3000)により検出し、脳の活動状態を測定した。測定は主に前頭連合野から行った。両課題遂行中、各被験者により差はあるものの、多くの被験者において前頭連合野の活動が認められた。若年被験者4名と高齢被験者2名においては、非選択性課題より方向選択性課題の遂行中に脳活動が顕著に認められた。これらのことから、本課題は脳活動を促進させ、摂食嚥下リハ・システムへの応用が可能であることが伺えた。また高齢者では、舌を突出させる方向に関する情報、あるいはそれに基づく舌運動は、脳活動を促進する要因にならないことが示唆された。
先天性無痛無汗症における感覚認識機構の解明-疾患動物モデルと脳磁図を用いた検討-

先天性無痛無汗症における感覚認識機構解明のため、脳磁図を中心に研究を行った。(1)本疾患患者を対象として、体性感覚誘発脳磁場(SEF)を評価した。刺激は正中神経電気刺激による体性感覚誘発脳磁場(SEF)とし、刺激条件は、刺激強度2.2-4.8mA、刺激持続時間0.2msec、刺激間隔1000msecを用い、刺激加算回数100回を平均した。結果として、前腕部皮膚電気刺激によって、刺激対側に20、40、70msecのピーク潜時が記録された。潜時20msにおけるSEFから推測されるEquivalent Current Dipoles (ECDs)は、全ての被験者の刺激対側の一次体性感覚領野(SI)に観察された。これは健常者のデータとほぼ一致する結果であった。ECDsにおいても刺激対側のSIに認められ、健常者のものと同様であった。これらの結果より、本疾患の知覚認識機構の中でもAβ繊維を介した機能に関しては健常者のものと同様であることが示唆された。(2)本疾患患者への非侵襲的な末梢神経線維の選択的な刺激方法を確立する目的で、末梢神経の選択的な刺激装置として広く受け入れられているNeurometer^<【○!R】>、QST^<【○!R】>を本疾患患者に施行した。結果として、QST^<【○!R】>は本疾患患者の末梢神経機能評価に有用であるが、Neurometer^<【○!R】>は無髄線維の評価には有用であるものの、有髄線維の評価には慎重であるべきことがわかった。(3)本疾患患者の動物モデルとして、各種の動物モデルの確立を試みた。その過程において、痛みの動物実験として広く用いられているホルマリン・テストが、その使用濃度によって、異なった神経線維を刺激している可能性を見出した。以上が、今回の交付金による実行計画の成果である。今年度の研究においては、先天性無痛無汗症患者の中枢神経系における感覚認識機構を、臨床的ならびに基礎的研究より解明することを目的とした。1,臨床的検討臨床的研究では、まず健常人を用いてMRI撮影後に脳磁図検査を行い、電気刺激による体性感覚刺激時に脳内における反応が良好に測定できることを確認した。次に本疾患患者を用いてMRI撮影後に体性感覚刺激時の、脳内における痛覚(感覚)認識機構を調べた。本年度の本疾患患者の被験者は5名であり、良好な測定結果を得た。現在、その解析中であるが、本疾患においては痛覚刺激に限らず体性感覚刺激時の脳における感知も減弱されている可能性が現在のところ示唆されている。特に第一次体性感覚野(SI)における反応が減弱している症例がみられ、その意義に関して検討中である。次年度は同一被験者らに対して、レーザーを改良した選択的なC線維選択的刺激装置を使用して、再度脳磁図検査を行う予定である。また近年、臨床において汎用されている電気刺激を用いた選択的な神経機能評価装置「Neurometer」を併せて被検者に対して検査をおこない、本疾患患者においては末梢神経機能が障害されていることを確認した。2,基礎的検討ラットを用いた基礎的な検討を行った。

実験モデル動物としての新生児期カプサイシン処置ラットの有用性に関しては未だ確立するに至っていないが、疼痛刺激時の免疫組織化学的手法を用いたFOS蛋白の発現に関しては脊髄において他の実験系に関してすでに確立できており、次年度以降の実験モデル動物確立時に使用予定である。先天性無痛無汗症における感覚認識機構を解明するために、脳磁図を中心とした研究を行った。(1)本疾患患者を対象として、体性感覚誘発脳磁場(SEF)を評価した。刺激は正中神経電気刺激による体性感覚誘発脳磁場(SEF)とし、刺激条件は、刺激強度2.2-4.8mA、刺激持続時間0.2msec、刺激間隔1000msecを用い、刺激加算回数100回を平均した。結果として、前腕部皮膚電気刺激によって、刺激対側に20、40、70msecのピーク潜時が記録された。潜時20msにおけるSEFから推測されるEquivalent Current Dipoles(ECDs)は、全ての被験者の刺激対側の一次体性感覚領野(SI)に観察された。これは健常者のデータとほぼ一致する結果であった。ECDsにおいても刺激対側のSIに認められ、健常者のものと同様であった。これらの結果より、本疾患の知覚認識機構の中でもAβ繊維を介した機能に関しては健常者のものと同様であることが示唆された。(2)本疾患患者への非侵襲的な末梢神経線維の選択的な刺激方法を確立する目的で、末梢神経の選択的な刺激装置として広く受け入れられているNeurometer^【○!R】、QST^【○!R】を本疾患患者に施行した。結果として、QST^【○!R】は本疾患患者の末梢神経機能評価に有用であるが、Neurometer^【○!R】は無髄線維の評価には有用であるものの、有髄線維の評価には慎重であるべきことがわかった。(3)本疾患患者の動物モデルとして、各種の動物モデルの確立を試みた。その過程において、痛みの動物実験として広く用いられているホルマリン・テストが、その使用濃度によって、異なった神経線維を刺激している可能性を見出した。以上が、今回の交付金による実行計画の成果である。
類人猿とヒトの把握能力

ヒトの文明の基本の一つであるマニュピュレーション能力の起源を探るため、類人猿の把握能力についての検討を二つの側面より行った。第1にチンパンジーの握力、回転能力を実験的に測定しヒトと比較する試みを行った。第2にアフリカ大型類人猿の手の骨を計測し、特に弯曲と枝の握りとの関係について検討した。第1の実験的研究には若成年メス2頭を用いた。慣性モメント既知の荷重の加わった各種径ハンドルを回させて、そのトルクと角速度とを測定した。チンパンジーはさまざまなやり方でハンドルを回す能力を持ち、精密把握で回すことができる。ただしチンパンジーの親指が他の4指より短く対向しにくいこともあって、親指を使った精密把握はハンドル径20mmでたまにみられたのみであった。精密把握能力はヒトのみの特性ではなく、少なくとも類人猿には基礎をもつことが示された。最大握力については最大を示している保証をえるのがむずかしく、いまだ充分な計測値をえるにいたらなかった。第2の指骨計測は成年のゴリラのオス10、メス10、計20、ボノボのオス6、メス9、計15、チンパンジーのオス6、メス6、計12について行われた。中手骨、指骨の基節、中節の弯曲を測定した結果、これまで報告されているものとくらべ変量の幅の大きいことが示された。すなわちヒトとくらべ類人猿は弯曲が強いといわれてきたが、その差は少ない。骨の弯曲のみでヒトと類人猿との枝を握る樹上生活の差を論ずることの根拠は小さいと考えられる。このことは、チンパンジー3頭に各種径の棒を把握させた際のX線写真を解析した結果からも言える。すなわち骨格のみでなく、チンパンジーの厚い軟部組織が、枝の把握能力を高めていると考えられる。
プロジェクト型カリキュラム開発過程における教師の能力形成に関する比較教育史的研究

本研究においては、近代日本の教師がプロジェクト型カリキュラムの開発や実践に関わった契機や能力形成のプロセスを米国の教師と比較し、日本の教師のカリキュラム・デザイン能力形成過程の歴史的特質を考察した。本研究では、米国に起こったプロジェクト型カリキュラムの理論的背景とその実践的特質を把握した上で、それらを受容した日本における開発実態を明らかにした。両者を比較した結果、日本では教師の教育内容編成に関する裁量が制限されがちであり、その能力開発を支援する環境の整備が遅かったこと、日本の教師は制度の枠外で実践的能力を開発する意識が強く、各々の実践哲学の形成を自己研修の形で行っていたことを明らかにした。前年度に引き続き今年度も以下の事項について国内資料調査を実施し、日本に流入したアメリカのプロジェクト型カリキュラム開発過程の実態について、次の事項を調査した。1大正期における師範学校附属小学校園におけるカリキュラム開発の実態と中心的役割を果たした教師に関する調査、2唱和初期の児童の村小学校におけるカリキュラム開発の実態と中心的役割を果たした教師に関する調査、3第二次世界大戦後における地域教育プラン(明石・北条・吉城)におけるカリキュラム開発の実態と中心的役割を果たした教師に関する調査。今年度はさらに以下の事項について海外調査を実施した。事例としてとりあげた以下の学校の教師に関しては、実践記録や自伝、回想録、インタビュー記録などの収集に力を入れた。アメリカの2大教育大学以外(1ニューヨーク都市田園学校(The City and Country School)、2ニューヨーク州立大学の練習学校、3ワシントン市のトムソン・スクール、4イリノイ州大学の練習学校、5サンフランシスコ州立大学の練習学校等)におけるカリキュラム開発過程の実態調査、および開発に携わった教師に関する資料の発掘・収集のために、シカゴ大学・イリノイ州立大学・ノースウエスタン大学・ハーバード大学などの各附属図書館に、先行研究や資料の所蔵場所に関する問い合わせを行い、関係文献の収集を行った。さらに、ニューヨーク州公立図書館、コロンビア大学ティーチャーズカレッジを訪問して、史料調査を実施した。今年度は、日本とアメリカにおいてプロジェクト型カリキュラムの理論と実践がどのように導入され普及したのかについて、そのプロセスを理論的・実証的に明らかにするために、以下の資料調査を実施した。特に、事例としてとりあげた教師に関しては、実践記録や自伝、回想録、インタビュー記録などの収集に重点をおいて資料を収集した。1.アメリカに起ったプロジェクト型カリキュラムの理論とその開発過程に関する先行研究の検討、及び以下の15の事例について開発に関わった教師に関する資料調査を行った。1デューイ(J. Dewey)が提唱した「プロジェクト」の理論を実験した、シカゴ大学教育学部の実験学校におけるプロジェクト型カリキュラムの実践、2コロンビア大学ティーチャーズ・カレッジの実験学校スペイヤー・スクールにおけるボンサー(F. G. Bonser)による産業科プロジェクトの開発とその実践、3コロンビア大学ティーチャーズ・カレッジの実験学校ホレースマン・スクールにおけるキルパトリッック(W.H.Kilpatrick)によるプロジェクト・メソッドを理論的根拠としたカリキュラム開発とその実践、4コロンビア大学ティーチャーズ・カレッジの実験学校リンカーン・スクールの教師たちによる作業単元の開発とその実践2.日本に流入したアメリカのプロジェクト型カリキュラム理論に基づくカリキュラム開発過程について以下の13の事項に関する調査を行った。1大正期における師範学校附属小学校園におけるプロジェクト型カリキュラム開発の実態と中心的役割を果たした教師に関する調査、2昭和初期の児童の村小学校におけるプロジェクト型カリキュラム開発の実態と中心的役割を果たした教師に関する調査、3第二次世界大戦後における地域教育プランにみるプロジェクト型カリキュラム開発の実態と中心的役割を果たした教師たちに関する調査本研究においては、日本の教師がプロジェクト型カリキュラム開発や実践に関わった契機や、能力形成のプロセスを米国の教師の場合と比較し、日本の教師のカリキュラム・デザイン能力と、その形成過程の特質を分析した。そのために、まず米国に興ったプロジェクト型カリキュラムの理論的背景とその実践的特質を把握し、近代において日本にもたらされたプロジェクト型カリキュラムや実践の情報が、当時の教師たちにどのような経路で伝わったのかを明らかにした。最終年度である今年度は、1920年代のアメリカにおけるヨーロッパ新教育情報の研究実態に関する補充調査を実施しつつ、昨年度までに海外・国内調査によって収集した史料の整理と分析を行った。調査対象とした教師や学校の中から優れたカリキュラム実践の事例を取り上げ、それぞれの事例のカリキュラム開発の実態、教師の能力形成の契機やプロセスを明らかにすると同時に、米国における優れた実践家といわれる教師について同様の調査を行い、両者の事例の比較を通して日本の教師のカリキュラム・デザイン能力形成過程の特徴を分析した。上記の調査によって得られた研究成果の一部を日本カリキュラム学会と教育史学会で報告するとともに、5本の論文にまとめて学会誌等に発表した。教育史・カリキュラムほぼ計画通りに研究が進んでいるため。昨年の夏に教育職員免許状更新講習の講師を担当したため、夏に行う予定であった海外資料調査の一部が遂行できなかったため。当初の研究計画通りに研究を遂行する予定である。昨年度に行う予定であった海外資料調査を含めて、当初今年度に予定していた計画を遂行する。

当初購入予定であった消耗品の消費量(消耗率)が、予定よりも少なかったため。次年度において、収集資料の整理、成果報告の資料作りのための消耗品(プリンター、用紙、ファイル、文房具など)として使用する。昨年実施する予定であったアメリカにおける資料調査を今年度実施するための旅費、およびそのための文献収集に関わる経費として使用する。
微分方程式の総合的研究

本研究課題においては、種々のテーマにかかわっている研究者間の積極的な交流を支援し、そのための場を提供することに、主とした目的をおき、研究集会等の企画運営を行ってきた。各年度一回12月末に『微分方程式の総合的研究』の表題で、広い範囲の微分方程式研究者を対象とした、大研究集会を開催した。講演者には、最近の発展に寄与のあった研究者に、その研究を中心として、周辺の問題に関して近未来に解決すべきと考える問題点等も含む解説的講演を依頼し、していただいた。また、興味ある新結果をまとめた若い研究者にも、その紹介を兼ねた講演をしていただいた。毎回、200名を越える参加者があり、当研究集会の目的をほぼ達成したと評価している。そのほか、地域ブロック別、テーマを絞ったもの、また若い研究者のみにより企画運営する17の研究集会等を研究分担者の助言を得て開催した。当研究班の関わった2年間に、研究協力者として参加くださった方々から寄せられた研究成果を詳細に述べることは出来ないが、成果の一端として、上記の大研究集会にて発表された研究のなかから主なものを紹介する。磯崎洋、神保秀一、田島真一らにより数理物理学への関連分野、三町勝力は古典的フックス型方程式、堀畑和宏はハルナック不等式の応用、岡本和夫による常微分方程式の変形理論の新しい展開、Lishang Jiangは超電導理論に関係する偏微分方程式の理論に関して、竹内康博にロトカ・ヴォルテラ方程式系の大域的問題、八木厚志には走化性方程式について、岡宏枝には力学系におけるローレンツ・アトラクタの分岐理論の最近の成果の解説を試みてもらった。その他、非線型波動方程式に対する大域解、ボルツマン方程式の漸近挙動、シュレッジンガー方程式のスペクトル解析、弾性体方程式や変分問題、フウリエ積分作用素、各種関数微分方程式の性質等について最新結果の発表も合わせて行った。九回のテーマ別研究集会の企画開催と,本年度の研究成果の交換と来年度計画の情報交換をかねた,研究班全体研究集会を一回開いた.この研究集会「微分方程式の総合的研究」1993年12月21日-23日(代表,岩崎敷久)では,磯崎洋(大阪大)神保秀一(北大)田島慎一(新潟大)らにより,数理物理学への関連分野(多体シュレヂンガー方程式,その他)について,三町勝力(九大)が古典的フックス型方程式の理論について,掘畑和宏が楕円型方程式とハルナックの不等式の応用について,それぞれ最近の結果と展望を語った.その他,微分方程式差分方程式の安定領域,周期解の存在や近似解法,非線型波動方程式,ハートリー方程式やバーガース方程式の漸近挙動や大域解,ドーベイ・スチュワート系やフーリエ積分作用素に関するもの,又抽象的半群の理論からみた微分方程式等について,九つの専門的研究発表も合わせて行った.テーマ別研究集会は主として三つのグループに分類出来る.1)地域性を生かしたもの2)専門性を強く打ち出したもの3)若い研究者の自主的活動.どの研究会においても活発な研究活動が行われていることを示す,新結果が議論された.1)として札幌偏微分方程式研究集会1993年8月5日-7日(代表久保田幸次提案者上見練太郎)夏の偏微分方程式シンポジューム1993年9月5日-8日(代表提案岩崎敷久)偏微分方程式仙台研究集会1994年1月26日-28日(代表提案島倉紀夫)九州における偏微分方程式研究集会1994年1月26日-28日(代表提案中尾慎宏)2)富山大学における微分方程式セミナー

1993年7月13日14日(代表提案内藤学)発展方程式研究会1993年11月25日-27日(代表提案相沢真一)擬微分作用素と応用1994年3月28日29日(代表長瀬道弘提案岩崎敷久)3)発展方程式若手研究会1993年7月25日-28日(代表小川卓克提案田辺広城)超局所解析と古典解析1993年12月6日-8日(代表大鍛冶隆司提案岩崎敷久)があげられる.八回のテーマ別研究集会の企画開催と、二年間の研究成果の公表と将来への研究の展望を兼ねた研究班全体研究集会を一回開催した。この全体研究集会『微分方程式の総合的研究』1994年12月20日-22日(代表、岩崎敷久)では、岡本和夫(東京大)による常微分方程式の変形理論に関する研究の新しい展開について、Lishang Jiang(Suzhou大)は超電導理論に関係する偏微分方程式の理論に関して、中国における最近の研究活動を中心とした解説、竹内康博(静岡大)にロトカ・ヴォルテラ方程式系の大域的問題、八木厚志(大阪大)には走化性方程式について、岡宏枝(龍谷大)には力学系におけるローレンツ・アトラクタの分岐理論の最近の成果、それぞれ非専門の研究者にもわかり易い形で解説を試みてもらった。その他、非線型波動方程式に対する大域解、ボルツマン方程式の漸近挙動、シュレッジンガー方程式のスペクトル解析、弾性体方程式や変分問題、各種関数微分方程式の性質等について、九つの最新結果の専門的研究発表も合わせて行った。テーマ別研究集会は主として三つのグループに分類できる。1)地域性を生かしたもの、2)専門性を強く打ち出したもの、3)若い研究者の自主的活動、何の研究会においても本年度の活発な研究活動を示す、新結果が議論された。1)第19回偏微分方程式論札幌シンポジウム1994年7月28日-30日(代表久保田幸次提案上見練太郎)夏の偏微分方程式シンポジウム1994年8月25日-28日(代表提案岩崎敷久)2)常微分方程式と関数微分方程式の定性的理論サマーセミナー1994年7月26日-28日(代表原惟行提案加藤順二)発展方程式研究会(第14回)1994年9月8日-9日(代表提案相沢真一)第10回松山キャンプ1995年1月4日-8日(代表提案梶谷邦彦)3)第16回発展方程式若手セミナー1994年7月31日-8月3日(代表角谷敦提案田辺広城)第3回超局所解析と古典解析研究集会1994年12月10日-11日(代表大鍛冶隆司提案岩崎敷久)冬のセミナー1995年1月24日-25日(代表高山信毅提案高野恭一)その他、微分方程式関連総合A等の研究集会出席者への旅費援助、運営費援助等や、協力者外国人研究者等による特別講演への援助を行った。
悪性黒色腫における遺伝子増幅と浸潤転移能の研究

腫瘍原性変異による細胞運動能を評価する発光細胞系を構築し、それを利用した化合物スクリーニングからメバロン酸合成経路が悪性黒色腫を含めたがん細胞の細胞運動を制御することを見出した。またヒト悪性黒色腫細胞株のNOD/SCIDマウスへの異種移植モデルにおいて優先的に中枢神経転移をきたす悪性黒色腫細胞株の遺伝子発現増強パターンから腫瘍進展因子の割り出しを行った。悪性黒色腫で発現の高い99遺伝子が絞られ、悪性黒色腫に固有の生物学的特性が転移・浸潤能に影響している遺伝子候補が得られた。これらの候補遺伝子機能が悪性黒色腫の浸潤・転移能亢進と治療抵抗性に関わる可能性が高い。BRAF(V600)とNRAS(Q61K/Q61R)変異は、RAS/RAF/MEK/ERKシグナル伝達カスケードを恒常的に活性化し、悪性黒色腫(メラノーマ)の主要な腫瘍原性変異と考えられている。これまでの詳細なゲノム解析の結果、メラノーマの進展とともに特定の遺伝子増幅が存在することが指摘されている。この遺伝子増幅領域に位置する遺伝子機能がメラノーマの浸潤転移能亢進と治療抵抗性に関わる可能性がある。本研究では、メラノーマに特徴的な遺伝子増幅領域と浸潤能と転移能の関係に焦点を絞り、代表的な増幅領域に存在する遺伝子群の系統的な細胞運動能と浸潤解析からメラノーマ悪性化の協調因子を抽出する狙いがある。本年度では、メラノーマにおける代表的な遺伝子増幅領域(3p13、11q13、5p13-p15、12q14)に存在する遺伝子群(リスト)をGenBank等のデータベースから抽出作業を進めた。また、腫瘍原性遺伝子の変異(や増幅)とともに協調的に働く遺伝子(群)に注視ながらNIH3T3細胞および不死化メラノサイトの細胞運動能(浸潤能)を促進する遺伝子を分離するための細胞スクリーニング系の構築を試みた。不死化メラノサイトを用いた安定的な細胞培養系の確立は難しい状況にあるものの、NIH3T3細胞による細胞運動評価系は容易に確立することができた。この実験系を用いた試験結果から、細胞膜の脂質代謝が上皮間葉転換にかかわることを見出すことができた。実際、その標的阻害は強力な上皮間葉転換促進因子TGFβ1に拮抗し、細胞運動を抑制することができた。メラノーマの腫瘍原性遺伝子の変異の1つであるRAS変異に対しても細胞運動抑制を示した。これらの結果から、当該脂質代謝経路におけるシグナル伝達経路を指標にしつつ、メラノーマの遺伝子増幅領域から細胞浸潤にかかわる因子を追求していきたい。これまでに蓄積されたゲノム解析の結果、メラノーマの進展とともに特定の遺伝子増幅が存在することが指摘されている。本研究では、メラノーマに特徴的な遺伝子増幅領域と浸潤&#8226;転移能の関係に焦点を絞り、代表的な増幅領域に存在する遺伝子群の系統的な細胞運動&#8226;浸潤解析からメラノーマ悪性化の協調因子を抽出する狙いがある。これまで不死化メラノサイトを用いた安定的な細胞培養系の確立は難しい状況にあったため、これまで不死化因子として実績のあるテロメラーゼ(TERT)を安定的に発現するトランスジェニック(Tg)ラットを作製し、そこからメラノサイトの分離する手法をとった(発現をモニターするためのマーカーとしてEGFPを供発現する)。興味深いことに作出した個体から生まれるTgラットは、新生時から皮膚炎を自然発症する性質を持ち(56%)、CD4およびCD8陽性T細胞の双方が増数していた。これらのTgラットから不死化メラノサイトの分離、培養系を確立して行く予定である。また、前年度において確立したNIH3T3細胞による細胞運動評価系によるスクリーニングから新たなTGFβ1に拮抗して上皮間葉転換阻害活性をもつ化合物を分取した。この化合物は色素系の化合物であり、細胞運動に重要なチロシンキナーゼFAKのリン酸化が阻害されることも判明した。昨年度までの結果を合せると、細胞がん化における異常な脂質代謝経路が浸潤転移の重要な律速段階にあることが考えられた。脂質代謝経路におけるシグナル伝達経路を指標にしつつ、メラノーマの細胞浸潤にかかわる仕組みを追求していきたい。過年度の研究成果においてがん代謝に関係した研究から脂質代謝が細胞運動能の亢進のみならず上皮間葉転換と密接に関連していることが明らかになった。新たに色素系化合物が上皮間葉転換を阻害することを見出した。阻害剤を起点に悪性腫瘍の転移&#8226;浸潤の一般的な機序に踏み込むことができる点では進歩に価すると考えている。その一方で、不死化メラノサイトの安定的な細胞培養系の確立ができていないため、安定的に不死化を誘導する因子であるTERTを恒常的に発現するトランスジェニック動物を利用することとした。今後はこの動物と不死化メラノサイト培養系を確立し、メラノーマの発がん過程を勘案した細胞系からアプローチしたい。

BRAF(V600)とNRAS(Q61K/Q61R)変異は、RAS/RAF/MEK/ERKシグナル伝達カスケードを恒常的に活性化し、悪性黒色腫(メラノーマ)の主要な腫瘍原性変異と考えられている。浸潤転移能を持つメラノーマの段階的なの進展機構を知るために、エピジェネティック修飾が少ないと考えられる動物資源から不死化メラノサイトを用いたモデル作成を試みた。前年度に作製したテロメラーゼ(TERT)を安定的に発現するトランスジェニック(Tg)ラットからメラノサイトを分離し、培養系での維持について検討を行った。TERT-Tgメラノサイトはこれまでのヒト初代培養メラノサイトと同党の増殖能を保持していたものの、レンチウイルスベクターを用いた遺伝子導入効率はヒト由来よりも劣る結果を示した。併せてTERT活性を評価したところ樹立系統のTgラットでは野生型ラットとほぼ同程度であることが判明した。TERT-Tgラット由来メラノサイトの不死化クローンの分取について検討を続けるが、樹立したTERT-Tgラット由来メラノサイトにおいてはTERT活性およびレンチウイルスベクターによる転移浸潤関連遺伝子の導入感受性も十分ではない可能性がある。その一方で、in vitro転移浸潤系における細胞運動と上皮間葉転換(EMT)の関係について、HMG-CoA還元酵素阻害による脂質代謝合成系の役割が明らかになった。スタチン系化合物はHMG-CoA還元酵素阻害はTGFβ1によるEMT化誘導に拮抗し、それはコレステロール合成経路と共役することが判明した。これらの結果から、脂質代謝経路とその下流シグナル伝達経路の遺伝子機能に焦点を絞りながらメラノーマ細胞の浸潤転移の仕組みを明らかにしたい。浸潤転移能を持つメラノーマの段階的なの進展機構を知るために、エピジェネティック修飾が少ないと考えられる不死化メラノサイト系が必要になるため、その構築に取り組んだ。しかし、細胞不死化の有力な因子となるテロメラーゼ(TERT)を普遍的に発現するトランスジェニック(Tg)動物を用いたが、樹立されたTgにおけるメラノサイトでのTERT活性が十分ではないことや更なる遺伝子改変への試みとしてレンチウイルスベクターへの感受性の結果を得るまでに時間を要した。さらに28年度内に新たな研究機関(現所属)への異動が生じたため、新たな研究環境の整備と各種施設内実験承認にも時間を要したため研究計画に遅れをきたした。本年度はヒトメラノーマ細胞株の免疫不全マウスへの異種移植モデルにおいて優先的に中枢神経転移をきたすメラノーマ細胞の遺伝子発現増強パターン(マイクロアレイ解析)について再分析を行った。解析対象はSK-MEL-28およびMeWoメラノーマ細胞株を用い、メラノーマに選択的な遺伝子増強がみられる遺伝子を検索した(比較対照には乳がん細胞株MDA-MB-231を用いた)。K-mean cluster分類からメラノーマで発現の高い99遺伝子が絞られた。興味深いことにメラノソーム構造タンパク質gp100(Silver/Pmel17)の発現増強が含まれ、これと共役する膜タンパク分子Gpnmbとその上流転写因子Mafの発現が増強していた。さらに公共データベースCancer Cell Line Encyclopedia Project (http://www.broadinstitute.org/ccle/home)との照合から他の組織由来がん細胞との比較においてメラノーマ細胞でGpnmbの発現が顕著に高い傾向を示した。
水素化アモルファスカーボンの薄膜作成と物性制御

原料が豊富で毒性がない炭素に着目し、水素化アモルファスカーボン薄膜の作製技術の確立と物性制御を行い半導体材料として使える可能性を明らかにすることを目的とした。フラーレンやBathocuproine等有機分子とAg, Ca等との間で大きな電荷移動があることを見出し、この結果より、水素化アモルファスカーボン薄膜へのF、Caドーピングの構想を立てた。Fを添加することでpタイプ化に、また、Ca添加によりnタイプ化に成功した。電気伝導度およびキャリヤ濃度はpタイプでそれぞれ1x10E0Ωcm、1x10E19cm-3, nタイプでそれぞれ1x10E-2Ωcm、1x10E20cm-3を得た。水素化アモルファスカーボン膜作製法および物性制御法を確立し、太陽電池への応用を目指している。25年度は、1反応性スパッタリング法で作製する膜の電気伝導度制御法、2光照射法による水素化アモルファスカーボン膜作製の2点について実験を進めた。反応性スパッタリング法で作製する水素化アモルファスカーボン膜のバンドギャップ制御は予備実験である程度めどが立っているので、ドーピングによる電気的性質の制御を試みた。用いたドーパントは、BとFである。炭素原料にはアセチレンを用い、BおよびFドーピング原料にはそれぞれB4C,CF4を用いた。Bドーピングにおいては、ドーピング量に応じて抵抗率が10E8Ωcmから10E5Ωcmまでの間で変化した。このとき、ラマンスペクトルに大きな変化が観察され、構造変化を伴うドーピングであることが推定された。一方、Fドーピングにおいては、抵抗率は10E8Ωcmから10E2Ωcmまでの間で変化した。この時のラマンスペクトルに大きな変化はなく構造変化を伴わないドーピングがなされていると推定される。構造については今後詳細に検討する。光照射法による水素化アモルファスカーボン膜作製については、原料、光強度、パルス数の効果を調べた。用いた高原はNd:YAGレーザで波長266nm、パルス幅3nsecである。原料にはアルカンであるペンタデカン(C15H32)と芳香族化合物であるベンゼン(C6H6)を用い、原料に含む二重結合性の膜への影響に注目した。ペンタデカンに光照射すると二重結合性が増加、ラマン分光で水素化アモルファスカーボン様のスペクトルとなり、膜形成がなされことを確認した。ベンゼンも同様に水素化アモルファスカーボン膜が形成されているようであるが、光強度によるsp2とsp3の制御はペンタデカンの方が勝っていることを見出した。26年度は、1反応性スパッタリング法により不純物添加によるpタイプ化技術の確立、2光照射法による水素化アモルファスカーボン膜作製における原料がバンドギャップに及ぼす影響に着目して研究を進めた。25年度成果により、B添加では電気伝導度変化はみられるもののデバイス応用できるほど低抵抗化が達成できず、Fの添加を試み低抵抗化の可能性を見出した。今回、Fの添加量と電気伝導度、キャリア濃度、易動度の関係を調査した。抵抗率は10E8Ωcmから10E0Ωcm、キャリア濃度1x10E171x10E19 cm-3の間で制御可能であることが分かった。また、赤外吸収スペクトルより、F添加に伴いF-C伸縮振動に原因するピーク強度増加が測定され、添加したFがCと結合している構造であることがわかった。すなわち、Fの強い電気陰性度によりCから電子を引き抜くことによりpタイプ化が実現されたとメカニズムを解釈することができた。光照射法による水素化アモルファスカーボン膜作製については、用いる原料が成膜された膜のバンドギャップに与える影響を調査した。光源はNd:YAGレーザで波長266nm、パルス幅3nsecである。C-C一重結合の原料とC=C二重結合を有する原料の比較に着目し、ペンタデカン(C15H32)とベンゼン(C6H6)を用いバンドギャップと構造について調査した。ペンタデカン、ベンゼンともに光照射によりスパッタ法で作成したアモルファスカーボンと同様のラマンスペクトルが得られた。二重結合を有する原料を用いた場合、バンドギャップが1eV程度、一重結合の原料では2eV程度の膜が得られ、スパッタ法の結果と傾向は一致した。また、光強度変化によるsp2とsp3の制御性は一重結合の原料のほうが勝っていることがわかった。27年度は、1Ca添加によるnタイプ化技術の確立、2水素化アモルファスカーボンによるpーn接合の作製と有機膜との比較を行い、今後の方向性を検討した。26年度成果より、Fの添加によりバンドギャップエネルギーは下がるが、pタイプ化が可能でかつ低抵抗化できることを明らかにした。この成果を受け、27年度はCa添加によるnタイプ化を検討した。Caの添加量と電気伝導度、キャリア濃度、易動度の関係を調査した。抵抗率は1E7Ωcmから1E-2Ωcm、キャリア濃度1E181E20 cm-3の間で制御可能であることが分かった。また、赤外吸収スペクトルより、Ca添加に伴いC-H伸縮振動に原因するピーク強度が減少したことから、添加したCaがHと置換しCと結合している構造であると推察した。

すなわち、Caの強い電子供与性によりCに電子を与えることによりnタイプ化が実現されたと解釈することができた。pタイプ、nタイプ水素化アモルファスカーボン膜の形成が可能となったので、Siとのヘテロ接合の作製を行った。Siのn基板あるいはp基板とアモルファスカーボンとの接合である。n側電極はAl、p型電極はAuを用いた。電極の接触はn、pともにオーミック性であることを確認した。しかしながら、ヘテロ接合においては整流性が見られなかった。さらに、水素化アモルファスカーボンのpーn接合を作成したが、同様に整流性は見られなかった。これは、界面における高密度欠陥が原因と考えられる。ESRで測定したESR活性の欠陥は1E19cm-3と評価され、高い密度で欠陥が形成されていることが分かった。次のステップとしては欠陥密度の低減化が最重要課題となる。原料が豊富で毒性がない炭素に着目し、水素化アモルファスカーボン薄膜の作製技術の確立と物性制御を行い半導体材料として使える可能性を明らかにすることを目的とした。フラーレンやBathocuproine等有機分子とAg, Ca等との間で大きな電荷移動があることを見出し、この結果より、水素化アモルファスカーボン薄膜へのF、Caドーピングの構想を立てた。Fを添加することでpタイプ化に、また、Ca添加によりnタイプ化に成功した。電気伝導度およびキャリヤ濃度はpタイプでそれぞれ1x10E0Ωcm、1x10E19cm-3, nタイプでそれぞれ1x10E-2Ωcm、1x10E20cm-3を得た。申請書には25年度計画として、原料の効果、電気伝導度制御、光照射成膜法の検討を、26年度にはpタイプ化技術の確立、バンドギャップ制御を挙げている。25年度計画はほぼ計画通り達成し、26年度は予定通り26年度分の計画に沿って実施した。pタイプ化の試みは、まずはB添加の追試から行い、電気伝導度の変化を確認した。しかしながらデバイスへの応用には抵抗が高すぎることから新たな不純物添加を行った。電気陰性度差を利用した不純物添加でキャリアの形成ができないかという観点で実験を企画し、また、アモルファスカーボンはダングリングボンドが多くこれに1価の原子が結合しやすいこと、さらに電気陰性度差が大きい場合には電子の引き抜きなどが生じて電気的性質に変化を与える可能性があると予想し実験した。ドーパント原料としてCF4を用い、流量制御により添加量変化の効果を調べた。抵抗率は10E8Ωcmから10E0Ωcm、キャリア濃度1x10E171x10E19 cm-3の間で制御できた。デバイスへの応用を考えた場合十分なキャリア濃度と電気伝導度であり、pタイプ化技術としては使えるレベルのものであると考えられる。光照射成膜法によりバンドギャップ制御のための原料の効果について検討した。一重結合のペンタデカン(C15H32)と二重結合をもったベンゼン(C6H6)を比較し、ラマン分光や光電子分光での評価においては共に水素化アモルファスカーボン膜が形成されることを見出した。光照射強度の変化により、膜中のsp2とsp3含有量変化はペンタデカンの方が良いことがわかった。
重力を考慮した折り紙構造の数値解析手法の開発

折り紙の展開と畳み込みの仕組みは、建築構造の経済的、かつ合理的な施工、解体などへの応用が期待されている。足場を使わずに迅速に展開できる空間を設計するには、重力を考慮した運動解析が必要となる。これを実現するために、本研究では、折り紙構造の畳み込み運動過程を、迅速かつ精確に追跡できる解析計算手法の確立を目的とする。本研究の成果を基に、建築分野において、折り紙の仕組みによる可動構造物の活用をめざす。
有限温度相転移近傍での中間子質量変化率の格子QCD計算

ケミカルポテンシャルによる質量変化率(質量をケミカルポテンシャルで微分した量)をメソン(擬スカラー、ベクター)に対して格子QCD計算によって求めた。ケミカルポテンシャルはアイソスカラータイプ(μ_d=μ_d)とアイソベクタータイプ(μ_d=-μ_d)の2種類を定義して、それぞれの質量変化率を求めた。当初、1次の質量変化率(1階微分量)を計算したが、この値は非常に小さく、ゼロとみなせることが分かった。そこで2次の質量変化率を計算し、以下のことが分かった。(1)擬スカラーメソンの質量変化率アイソスカラータイプに対する質量変化率は閉じ込め相では小さく、非閉じ込め相では大きい。これはゼロ温度では擬スカラーメソンは南部・ゴールドストンボゾンであり、その性質を保つため閉じ込め相では小さくなっているが、非閉じ込め相ではその性質はなく、大きな値となっていると考えられる。一方、アイソベクタータイプに対する質量変化率は閉じ込め、非閉じ込め相とも負の値で有限の大きさに留まっている。これは、アイソベクタータイプは南部・ゴールドストンボゾンの制限がなく、大きな値となっているものと思われる。(2)ベクターメソンの質量変化率ベクターメソンに対してはまだ統計量が足りなく、計算を進めているが、次のような傾向が見られる。閉じ込め相ではアイソスカラータイプに対する質量変化率は正の値であり、アイソベクタータイプに対しては負の値である。非閉じ込め相では特徴がフリークォーク計算と似ており、ベクターメソンは非ハドロン化していると思われる。有限密度、有限温度状態においてハドロンの質量がどのように影響を受けるかを格子QCD計算によって研究した。このハドロン質量への影響を調べることは、宇宙初期に実現したであろう高温高密度状態でのハドロンの振る舞いや、中性子星などの高密度星の中でのハドロンの振る舞いを知るために重要である。格子QCD計算では、現在のところ有限密度を直接実現して計算するのは困難であるので、ゼロ密度の近傍における質量の変化率を計算する。実行する計算プログラムは、R-アルゴリズムという手法のプログラムをスーパーコンピュータ用に開発した。有限温度相転移の起こる結合定数はポリアコフループをもとに決定した。パイオンに対して計算を実行し、質量変化率を求めた結果、この量はゼロ温度では小さな値であるが、有限温度相転移後では大きな値をとることがわかった。この結果は、ゼロ温度ではパイオンは南部・ゴールドストンボゾンの性質を持っており、有限温度相転移後はその性質が無くなり、カイラルシンメトリーが回復していることに対応していると考えられる。今後はパイオンだけではなくローメソンやバリオン等の粒子に対しても同様の研究を行う予定である。