hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ｘ線トモグラフと地球化学指標に基づく新しい炭酸塩溶解指標の確立

これにより浅海(150m)から深海(5000m)まで4層全ての結果が出揃った。本研究で得た結果を総括する。グロビゲリナ・ブロイデスの骨格密度変化は顕著な季節性をもち、低pH、高全炭酸環境下の冬季の12月4月にもっとも溶解が進行した。逆に高pH、低全炭酸環境下である夏場の511月までは骨格密度の変化は小さく、高密度の殻を保存していた。年間を通した殻密度の変化は、海水の炭酸系の変化と一致し、また各水深の結果は整合的であることから、殻密度低下は浮遊性有孔虫の死後、沈降中に溶解したものではなく、殻を形成する際に密度の異なる殻を形成した可能性を強く示唆する。一方、冬季には殻の大きさが小さいが殻密度が高く、逆に夏季には殻の大きさは大きいが殻密度が低下するという明瞭な逆相関の関係も同時に認められた。つまり浮遊性有孔虫の殻密度には成長速度に関係する反応速度論的要素が介在することを示唆している。浮遊性有孔虫殻の切片を作成し、電子顕微鏡で観察を行った結果、骨格密度の違いをつくる主な原因は骨格の2層に分かれた結晶構造であることが判明した。内側層は細かい顆粒状の炭酸塩粒子であり、空隙が多くもろく壊れやすい。一方最外殻は自形結晶の菱状構造であった。つまり低pH、高全炭酸環境下で形成された内側層こそが骨格密度低下を示す直接的な原因であることが判明した。すなわち冬季には本来頑丈な殻が作られるはずが、周囲の炭酸系の変化により内側層の形成能力になんらかの変調をきたし、殻密度の低下を招いていることを示した。つまり海洋酸性化が本来の生物鉱物化作用を上回り、骨格形成に強く関与していることを示したことから、海洋酸性化が原生生物への明確な脅威となることを突き止めた。マイクロフォーカスX線CT(MXCT)にてスキャンした浮遊性有孔虫の画像を掲載した。さらに本研究で得た成果を今後加えて行く予定。微古生物学研究計画は当初の予定どおりに順調に達成されている。とくに実験室内における溶解実験を行うことで、天然試料の溶解過程のモデル化が達成されたことは大きな成果となった。現在この成果について学術雑誌に投稿中である(Iwasaki et al., in review)。さらに、浮遊性有孔虫飼育では世界初となる、通水型pCO2調整飼育水槽で浮遊性有孔虫を飼育し、最終氷期の大気中CO2濃度である200ppmから、IPCCにより2100年迄に予想される大気CO2濃度よりさらに高い1200ppmまでの高pCO2環境でも新しい骨殻(チェンバー)を形成させることにはじめて成功した。高いpCO2で形成した骨格密度は、従来の他生物の結果から、天然のそれと比べて骨格密度が低下している可能性が予想できる。しかしながら一方で、白亜紀後期にみられる浮遊性有孔虫の骨格は、各種古海洋プロキシーやモデル計算により予想されるpCO2濃度(2000ppm)でも厚く大きく、かつ頑丈な骨格を作ることが古生物的記録より明らかとなっている。現在この骨格をマイクロフォーカスX線CT装置で分析中であるが、本研究結果は、現在の環境変化に対する骨格形成の知見のみならず、太古の地球環境と生物の環境に対しても応えるものとなりうる。このように、本研究は当初の計画に加えてさらなる生物学的知見も蓄積しつつある。来年度はこれに骨格の安定同位体比、さらに化学分析結果を加え、浮遊性有孔虫の殻形成から溶解過程までの一連のプロセスを、生物学的、古生物学的、地球化学的知見から系統立てて理解することに努める。
培養細胞を用いたクローン豚作出技術の開発

1997年に、成雌羊乳腺培養細胞を未受精卵に核移植することによって1頭の子羊が作出されて以来、体細胞クローン作出技術を家畜の育種・改良へ応用するための研究が行われてきた。その結果、成雌牛あるいは雄牛の体細胞の核移植によって確実に子牛を生産できるようになった。一方で、流産、死産、産直死等の異常が頻発することも明らかとなった。これに対して、体細胞クローン豚では牛でみられたような異常は認められていないが、成功率がきわめて低く、また成功例も乏しい。核移植の成功率を左右する要因として、ドナー核の単離と細胞周期の同調、レシピエント卵染色体の除去、ドナー核の導入、活性化刺激や体外培養などの諸条件があげられる。核を受け入れるレシピエント卵として、染色体を除去した第2減数分裂中期の未受精卵が用いられている。染色体の除去は第1極体の位置を指標としてその近辺の卵細胞質を多量に除去したり、ヘキストで染色後、蛍光顕微鏡下で観察しながら除去されている。いずれの手法を用いた場合でも、除去に時間がかかったり、除去の成功率が低かったり、卵細胞質の生存性が低下したりするなどの欠点がある。そこで本研究では、マウス胚性幹細胞を用いて核移植に必要な要素技術を確立しながら、染色体を容易に再現性高く除去する手法を確立することに重点をおいて実施した。その結果、牛、豚、ウサギ未受精卵を低濃度のシュークロースとデメコルシンを含む培地で短時間培養すると、凝集した染色体を含む細胞質小突起が囲卵腔に放出され、この小突起を除去することによって染色体の除去が容易に実施できることが明らかとなった。また、この方法で染色体を除去した卵細胞質へ体細胞を核移植することによって、正常なクローン豚が得られることを明らかにした。1997年以来、羊、マウス、牛や山羊で体細胞の核移植で産子が得られたことがあいついで報告されている。2000年になって、豚でも産子作出の成功例が報告されたが、その成功率は牛に比べて極めて低い。そこで、本研究では、豚の胚盤胞、胎子あるいは成体の体細胞から培養細胞株を樹立し、未受精卵へ核移植を行い、体外での胚盤胞への発生能ならびに雌豚へ移植後の産子への発生能を調べることを目的に実施する。本年度は、核移植のレシピエント卵細胞質として用いる卵胞卵の体外成熟条件、除核方法、単為発生誘起法をまず検討し、ついで成豚の卵丘細胞より樹立した体細胞の核移植を行って胚盤胞への発生能を調べた。その結果、未成熟卵胞から採取した卵子を、mNCSU37培地で44時間体外培養を行うと、8590%が成熟することが判明した。しかしながら、培地への血清の添加や低酸素気相は成熟率に影響しなかった。ついで、電気刺激を与えた後、サイトカラシン添加培地で4時間培養して単為発生を誘起し、その後6日間培養して胚盤胞への発生能を調べた。また、電気刺激後、6-DMAP処置の影響を調べた。その結果、6-DMAP添加区における胚盤胞への発生率は25%と無添加区の9%に比べて有意に向上した。この条件下で、培養卵丘細胞の核移植をおこなって6日間培養したところ、約10%が胚盤胞に発生することが判明した。昨年度樹立した胞卵の体外培養条件、未受精卵の単為発生誘起条件を用いて、豚体細胞の核移植を行った結果、8頭の体細胞クローン豚の作出に成功した。

用いたドナー細胞は、1頭の成熟雌豚(4歳)の肝臓、心臓、腎臓、筋肉、耳、卵管より樹立した細胞ならびに培養卵丘細胞および体長7.5cmの胎児より樹立した細胞である。細胞は24回継代培養し、少なくとも3日間以上血清飢餓培養を行った後、核移植に用いた。抗体を用いた検討の結果、用いた細胞はいずれも繊維芽細胞であることが判明した。まず、染色体を予め除去した第2減数分裂中期未受精卵に直流電流を与えてドナー細胞を1個融合し、活性化刺激を与え、6日間体外で培養して発生率を調べた。その結果、何れの細胞を用いた場合でも核移植卵の内39%が胚盤胞に発生することが判明した。ついで、核移植卵を1または2日培養後24細胞期へ発生させ、約5時間かけて鳥取県中小家畜試臓場へ運送した。ついで、性周期を同調させた受胚豚の子宮へ外科的に移植した。受胚雌にはそれぞれ137341個の核移植胚を移植した。移植した6頭の受胚雌の内、超音波による妊娠診断のよって3頭が受胎していることが判明した。その内、1頭は妊娠62日目に流産したが、残りの2頭は正常な子豚をそれぞれ4頭ずつ分娩した。また、その他1あるいは2頭の死亡胎児を同時に娩出した。DNAのマイクロサテライト解析を行った結果、いずれもドナー細胞由来であることが判明した。現在、クローン豚は分娩後6ケ月目を迎えているが、何れも極めて元気に発育しており、異常などは認められていない。前年度、豚未受精卵をコルセミドで短時間処置すると、染色体を含む細胞質が囲卵腔の中に突出してくること、この突起を除去することによって容易に卵子の染色体を除去できる事を見い出した。この様にして除核した卵子に体細胞を核移植する事によって、8頭の体細胞クローン豚の作出に成功した。そこで、本年度は、染色体の除去に用いる細胞骨格系阻害剤の種類、処置時間、処置濃度が、核移植卵の発生能に及ぼす影響を調べると共に、昨年度得られたクローン豚の繁殖特生並びに生理特性について検討した。細胞骨格系阻害剤として、コルセミドならびにノコダゾールを用いたが、処置後細胞質突起の生じる割合は、0.10.4ug/mlコルセミド,0.3ug/mlノコダゾールで3060分間処置をした場合差は見られなかった。また、これらの除核卵子に体細胞を核移植し、体外で6日間培養して発生率を検討したが、いずれのステージヘの発生率も処置間で大差は見られなかった。しかしながら、これらの核移植卵を10頭の受胚雌に移植したところ、2頭が計4頭の正常なクローン個体を分娩したが、これらはいずれもコルセミド処置区由来であった。また、昨年度得られた8頭の体細胞クローン豚は、いずれも正常に発育して性成熟期をむかえた事から、雄と交配した。その結果、6頭が受胎し、いずれも正常な子豚を出産した。なお、残り2頭のクローンは不妊であった。また、これらクローン豚の血液中の成分を正常豚と比較したが、大差は見られなかった。
中性子とX線を相補的に利用した電子密度可視化法の有機光機能性結晶研究への展開

本研究では中性子回折で求めた各電子の調和熱振動モデル及びX線回折データによって分子中の価電子密度を可視化する「X-N解析法」のための信頼度の高い回折データを、J-PARCの単結晶中性子回折計SENJUを用いて取得する方法を確立するとともに、発光性有機結晶における価電子密度の温度依存性の観察を目的としている。平成30年度はこれまでにSENJUを用いて得られているシュウ酸二水和物結晶の単結晶中性子回折データを用いたX-N解析及び構造解析の精度をより向上させるために必要な強度補正法や消衰効果補正法の検討を行った。これらの補正法が各原子の温度因子に大きく影響することがこれまでに判っており、過去に定常中性子源を用いて得られた結晶構造と比較しつつ補正法の確立を慎重に進めている。また、価電子密度温度依存性観察の標的分子である2-(2'-hydroxyphenyl)benzimidazole (HPBI)については、当研究で発見した新規多型(γ型)についてX線及び中性子構造解析を行うとともに、蛍光測定及び赤外分光測定を行った。その結果、HPBIのγ型多型では温度変化によって既知の多型よりも明瞭な分子内水素移動が観察され、これが既知多型に比べて強い分子間水素結合によることが示唆された。また、蛍光励起スペクトルにも大きな温度依存性が見られ、HPBIのγ型多型における蛍光特性と分子内水素移動の相関を明らかにできた。現在、X-N解析を進めるとともに、結晶中のパッキングを考慮に入れた量子化学計算を行うことで、結晶のパッキングが分子の電子状態に及ぼす影響の解明を進めている。本研究では同一の単結晶試料に対してX線と中性子線を相補的に用いた構造解析を計画の柱としているが、当初500KWで稼働予定だったMLFの中性子源が150KWの出力に留まったため、追加の中性子回折実験が必要となったのに加えて、研究対象の有機結晶試料における物性の温度依存性が新規多型に由来することを発見し、この新規多型の結晶構造と物性の相関を新たに評価する必要が生じた。以上のことから、当初の計画に比べて全体としてやや遅れているといえる。令和元年度は、強度補正法及び消衰効果補正法を含めたSENJUによるX-N解析法のプロトコルを確立する。また、これまでに得られたHPBIのγ体についてX-N解析及び結晶中の分子パッキングを考慮した量子化学計算を行い、α体との結晶構造の違いがHPBI分子の電子状態、更には結晶の光特性に及ぼす影響を定量的に評価する。量子化学計算については主に所属機関が所有する大型計算機システムを利用し、可能な限り高レベルの基底関数で行う。また、本研究のもう一つのターゲットである光誘起スピン転移(LIESST)を起こす金属錯体について、単結晶の調整を行うとともに、SENJUでのin-situレーザー光照射システムを構築してレーザー光照射環境下での単結晶中性子回折測定を行う。本研究では、中性子回折で求めた各原子の調和熱振動モデルおよびX線回折データによって分子中の価電子密度を可視化する「X-N解析法」のための信頼度の高い回折データを、J-PARCの中性子回折計SENJUを用いて取得する方法を確立することを第一の目的としている。平成28年度は、そのための標準試料として選択したシュウ酸二水和物結晶について、0.8mm角の大きさの単結晶を調製し、SENJUを用いた回折データの測定を行った。SENJUでは試料を真空雰囲気化に設置して測定するため、試料結晶を真空グリスでコーティングすることで水和水の脱離を防いで測定を行うことに成功した。その上で、試料による吸収や消衰効果に対して波長依存性を考慮した様々な補正を施した回折強度データを作成し、原子炉の4軸中性子回折計で測定された既知の回折強度データとそれぞれのBragg反射強度、およびS/N比の比較を進めている。また、シュウ酸二水和物結晶のX線回折データと併せ、多極子展開法による価電子密度解析のためのソフトウェアであるXD2015を用いた解析を進めている。更に、本研究の目的の一つである発光性有機結晶における価電子密度の温度依存性の観察では、標的分子である2-(2'-hydroxyphenyl)benzimidazole (HPBI)の室温および100Kでの単結晶X線回折測定を行うとともに、2.0 x 1.5 x 0.5 mmの単結晶の調製に成功し、100Kでの単結晶中性子回折測定についてSENJUを用いて行った。これにより、100Kの分子構造については水素原子も含めてすべて決定することに成功した。本課題ではJ-PARCの単結晶中性子回折計SENJUによる構造解析を主な手法としている。課題申請時はJ-PARCの出力として500kWを想定していたが、中性子線源の予想外のトラブルにより、実際の出力は150kWにとどまっている。そのため、SENJUで予定していた測定に必要なビームタイムが増え、その分ビームタイム確保に時間を要したため、全体の進捗がやや遅れている。本研究では中性子回折で求めた各電子の調和熱振動モデルおよびX線回折データによって分子中の価電子密度を可視化する「X-N解析法」のための信頼度の高い回折データを、J-PARCの単結晶中性子回折計SENJUを用いて取得する方法を確立するとともに、発光性有機結晶における価電子密度の温度依存性の観察を目的としている。平成29年度は前年度に引き続きシュウ酸二水和物結晶のX-N解析を進めるとともに、価電子密度温度依存性観察の標的分子である2-(2'-hydroxyphenyl)

benzimidazole(HPBI)の単結晶について、前年度の100Kのデータに引き続き室温での単結晶中性子回折データを得ることが出来た。結晶性の問題からブラッグ反射のピーク幅が広がっているため、構造解析に使える反射の選別と反射強度の導出を慎重に進めているが、この結晶における光化学特性の大きな温度依存性の原因を構造から明らかに出来ると期待している。また、本研究で行うX-N解析と量子化学計算の結果の比較を行うための第1段階として、既にSENJUを用いた室温、低温での中性子構造解析を行ったHPBIの異なる多形結晶について、様々な基底関数での単分子での量子化学計算で得られた構造との比較を試みた。その結果、非水素原子間やC-H結合の結合長、結合角については一致したのに対し、O-H、N-H結合および分子間O-H...N水素結合の結合長、結合角について両者の間で有意な差が見られ、結晶格子内のパッキング様式がHPBI分子の構造に対して影響を与えていることが明らかとなった。今後、価電子密度に対するパッキングの影響を明らかにし、結晶としての光化学特性と関連付けるうえで期待の持てる結果と言える。本研究課題ではJ-PARCの単結晶中性子回折計SENJUによる構造解析を主な手法としている。課題申請時はJ-PARCの出力として500800kWを想定していたが、中性子源の予想外のトラブルにより、実際の出力は150kWにとどまっている。そのため、SENJUで予定していた測定に必要なビームタイムが増え、その分ビームタイム確保に時間を要したのに加え、想定より大きい単結晶試料を使わざるを得ないことから結晶性が良くない、補正が煩雑という問題が生じ、解析に時間を要している。そのため、全体の進捗がやや遅れている。本研究では中性子回折で求めた各電子の調和熱振動モデル及びX線回折データによって分子中の価電子密度を可視化する「X-N解析法」のための信頼度の高い回折データを、J-PARCの単結晶中性子回折計SENJUを用いて取得する方法を確立するとともに、発光性有機結晶における価電子密度の温度依存性の観察を目的としている。平成30年度はこれまでにSENJUを用いて得られているシュウ酸二水和物結晶の単結晶中性子回折データを用いたX-N解析及び構造解析の精度をより向上させるために必要な強度補正法や消衰効果補正法の検討を行った。これらの補正法が各原子の温度因子に大きく影響することがこれまでに判っており、過去に定常中性子源を用いて得られた結晶構造と比較しつつ補正法の確立を慎重に進めている。また、価電子密度温度依存性観察の標的分子である2-(2'-hydroxyphenyl)benzimidazole (HPBI)については、当研究で発見した新規多型(γ型)についてX線及び中性子構造解析を行うとともに、蛍光測定及び赤外分光測定を行った。その結果、HPBIのγ型多型では温度変化によって既知の多型よりも明瞭な分子内水素移動が観察され、これが既知多型に比べて強い分子間水素結合によることが示唆された。また、蛍光励起スペクトルにも大きな温度依存性が見られ、HPBIのγ型多型における蛍光特性と分子内水素移動の相関を明らかにできた。現在、X-N解析を進めるとともに、結晶中のパッキングを考慮に入れた量子化学計算を行うことで、結晶のパッキングが分子の電子状態に及ぼす影響の解明を進めている。
強制非平衡イオン分光によるタングステン多価イオンの電離断面積測定

本研究の目的である小型電子ビームイオントラップ(CoBIT)を用いた多価イオンの電子衝突電離断面積測定に向けて、今年度は、電離断面積データが豊富な鉄多価イオンについて原理実証のため実験を行った。電気通信大学のCoBITを用いて鉄14価イオンからの極端紫外(EUV)発光スペクトルを電子ビームエネルギーのパルス制御を行いながら測定し、その発光線強度のエネルギー依存性の観測に成功した。また、イメージインテンシファイア付sCMOSカメラを新規に導入し、可視域発光線のイメージングシステムの構築も進めた。核融合科学研究所の同型CoBITでは、タングステン多価イオンの生成・トラップとEUV発光分光の予備実験を進めた。その結果、世界で初めて、タングステン27価イオンからの電気八重極相互作用による自然発光が観測された。本研究でタングステンイオン電離断面積の理論計算に用いる計算手法の妥当性評価を行ううえで基礎となる重要な知見を得るために、既存の実験値がある低価数イオンについて断面積の比較を行った。その結果、概ね実験をよく再現することが確かめられたが、断面積がピークをもつエネルギーで理論値が実験値を約40%上回ることが分かった。また、大容量メモリを搭載したハイパフォーマンスコンピュータを導入し、電離断面積の高精度理論計算と衝突・輻射モデルの大規模計算ができる環境を整えた。以上の本課題の主たる基礎実験・理論研究を進めるとともに、核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)でのタングステン多価イオン輸送研究に係わって、基底状態のタングステン多価イオンの磁気双極子遷移による近紫外可視域の発光線の測定を行った。その結果、LHDで観測されていた未同定発光線の同定を暫定的だが行うことに成功した。これにより、今後のLHDでのタングステン計測がより広範囲の価数で可能となった。申請時の研究計画では、核融合科学研究所のCoBIT装置と電気通信大学のTokyo-EBIT装置に新規測定システムを構築する予定であったが、両者を行うためには交付された予算が不足したために方針を転換し、電気通信大学のCoBIT装置に既設のシステムを活用また増設して実験を行うこととした。一方、核融合科学研究所のCoBIT装置は、電離断面積測定を支援するために、タングステン多価イオンのEUV発光および可視発光分光実験を行い、電離断面積測定に有用な発光線の同定のために使用することとした。しかし、電気通信大学での耐震工事があり、実験準備が想定よりも遅れたため、本年度中に計画していた鉄多価イオンについての電離断面積測定実験までは実施できなかった。なお、以上の方針転換により実験設備の経費を削減できたことで、本研究課題での理論計算の大規模化を図るため、核融合科学研究所に大容量メモリ搭載のハイパフォーマンス・コンピュータを新規に導入した。電気通信大学のCoBIT装置に既設されている時間分解EUV分光システムを活用し、電離断面積が既知の鉄多価イオンについて本測定手法の原理実証実験を行う。また、それと相補的に、タングステン多価イオンの分光スペクトル測定を、核融合科学研究所の同型CoBITを用いて実施する。これらの実験と並行して、時間発展型衝突・輻射モデルをもちいたEUVスペクトルの時間発展の理論予測計算を行うとともに、HULLACコード等を用いたタングステン多価イオンの電離断面積データの理論計算を網羅的に行う。その際、計算の大規模化に伴う計算時間の増加が問題となることが予想されるが、本年度新規導入した大容量メモリ搭載のハイパフォーマンス・コンピュータの活用、併せて新しい計算アルゴリズムの開発等により、計算効率の向上を図る。

申請時の研究計画では、核融合科学研究所のCoBIT装置と電気通信大学のTokyo-EBIT装置に新規測定システムを構築する予定であったが、両者を行うためには交付された予算が不足したために方針を転換し、電気通信大学のCoBIT装置に既設のシステムを活用また増設して実験を行うこととした。一方、核融合科学研究所のCoBIT装置は、電離断面積測定を支援するために、タングステン多価イオンのEUV発光および可視発光分光実験を行い、電離断面積測定に有用な発光線の同定のために使用することとした。しかし、電気通信大学での耐震工事があり、実験準備が想定よりも遅れたため、本年度中に計画していた鉄多価イオンについての電離断面積測定実験までは実施できなかった。なお、以上の方針転換により実験設備の経費を削減できたことで、本研究課題での理論計算の大規模化を図るため、核融合科学研究所に大容量メモリ搭載のハイパフォーマンス・コンピュータを新規に導入した。電気通信大学のCoBIT装置に既設されている時間分解EUV分光システムを活用し、電離断面積が既知の鉄多価イオンについて本測定手法の原理実証実験を行う。また、それと相補的に、タングステン多価イオンの分光スペクトル測定を、核融合科学研究所の同型CoBITを用いて実施する。これらの実験と並行して、時間発展型衝突・輻射モデルをもちいたEUVスペクトルの時間発展の理論予測計算を行うとともに、HULLACコード等を用いたタングステン多価イオンの電離断面積データの理論計算を網羅的に行う。その際、計算の大規模化に伴う計算時間の増加が問題となることが予想されるが、本年度新規導入した大容量メモリ搭載のハイパフォーマンス・コンピュータの活用、併せて新しい計算アルゴリズムの開発等により、計算効率の向上を図る。
チュニジアにおける国民意識とイスラムの関係性：文学史の分析を中心に

本研究は、国民が共有すべき歴史としてチュニジアで編まれたアラビア語文学史の分析を行う研究である。チュニジア憲法は、イスラムは国家の宗教であり、アラビア語は公用語であると明記する。その一方、チュニジアは世俗主義を標榜し、長い間フランス語とアラビア語によるバイリンガル教育を行ってきた。憲法の理念と実際の政策が相反するような状況の中、チュニジアではどの文化、歴史への帰属意識を土台として、どのようなナショナルアイデンティティーが形成されてきたのかを明らかにすることを本研究は目的としている。
レンチウイルスベクターを用いた新しい遺伝子機能解析システムの構築とその応用

本研究では、レンチウイルスベクターを用いて個体レベルでの遺伝子機能解析システムを構築すると共に、遺伝子破壊マウスライブラリーを構築した。さらに遺伝子破壊マウスの約1割でみられる生殖不全について解析を進めた。結果として、Calr3, Pdilt, Spesp1, Tex101, Pmis2が精子の受精能力に必須であることを証明し、また胎盤特異的な遺伝子操作により妊娠高血圧症候群のモデル動物の開発に成功した。ヒトやマウスの全ゲノム配列が明らかにされた21世紀はポストゲノム時代と言われるが、ゲノムに秘められた無数の遺伝情報を生理機能と結びつけるには、個体レベルで遺伝子機能を解析する手法や、遺伝子組換え動物そのものが必要不可欠となる。申請者は遺伝子治療用に開発されたレンチウイルス(LV)ベクターに着目し、個体レベルでの遺伝子操作法の開発を進めてきた。本研究では、LVベクターの特徴を生かしてin vivoランダム遺伝子破壊法や遺伝子置換システムを開発し、遺伝子組換えマウスライブラリーを作製する。これらの遺伝子組換え動物はバイオリソースとして公開し広く生命科学研究者に提供する。ところで我々の経験から遺伝子破壊したマウスの約1割で生殖不全が認められる。これらのマウスについて重点的に解析を進めることで、社会問題にもなっている不妊・不育のメカニズムを明らかにする。レンチウイルスベクターはHuman lmmunodeficiency Virus(HIV)由来のレトロウイルスベクターの1種であるが、特筆すべき利点として、非分裂期にある細胞にも効率良く感染できる特徴や、遺伝子発現が抑制されにくい特徴を併せ持つ。本研究では、動物個体レベルで遺伝子機能を解析するツールとして、レンチウイルスベクターの有用性について検討することを目的としている。20年度は、インテグレース活性を欠失させたレンチウイルスベクターを用いることでランダムな組込みを減らせば相同組換え効率を上昇するかどうかを検討した。その結果、ES細胞を用いたカルメジン遺伝子座を標的とした相同組換えに成功した。標的遺伝子組換え後もES細胞は全能性を有しており、キメラ動物を介して生殖系列に乗ることを確認した。またジーントラップベクターを載せたレンチウイルスベクターを作製し、ES細胞に感染させることで効率良く遺伝子破壊できるかどうかを検討した。その結果、レンチウイルスベクターのLTRには偽スプライスアクセプターがあるために、一定頻度で偽陽性クローンが出現することが分かった。そこで点変異導入によりスプライスアクセプターを潰したコンストラクトを準備しなおし、ウイルスベクターの作製効率等に問題ないことを確認した。ジーントラップしたクローンにおけるベクター挿入位置を効率良く決定する方法として、Ligation Mediated PCR法を採用し、その効率を検討した。増幅産物を1つ1つシーケンスするのではなく、次世代シーケンサを用いてマス解析することで、一度に複数クローンの遺伝子挿入位置を決定することに成功した。レンチウイルスベクターはHuman Immunodeficiency Virus(HIV)由来のレトロウイルスベクターの1種であるが、特筆すべき利点として、非分裂期にある細胞にも効率良く感染できる特徴や、遺伝子発現が抑制されにくい特徴を併せ持つ。22年度はLVベクターを生殖系列に寄与できるEmbryonic Stem(ES)やGerm line Stem(GS)細胞、もしくは受精卵に感染させることで、遺伝子破壊したマウスを効率良く作製する研究を継続して実施した。これまでにES細胞では薬剤選択によりLVベクター挿入株を1000近く樹立し、内292株について、Ligation Mediated PCR法(LAM-PCR法)によりベクター挿入位置を同定した。また受精卵への感染ではGFP蛍光選別によりLVベクターが挿入されたマウスを200系統近く作製した。内82系統について挿入位置を同定するとともに、57系統を公的バイオリソースセンターに寄託・公開し、譲渡可能とした。次にインテグレース欠損型のLVベクターを用いて遺伝子置換システムの開発を目指した。ES細胞での実験では、標的遺伝子組み換えに成功したものの、絶対的な相同組み換え率の改善は認められなかった。ところで我々は、LVベクターを胚盤胞に感染させることで胎盤特異的な遺伝子操作が可能であることを報告している。本研究では、この技術を応用して、血管新生阻害因子である可溶型のVEGF受容体(sFLT1)を胎盤特異的に発現させることを試みた。その結果、妊娠マウスの血圧が上昇すると共にタンパク尿を発症し、妊娠高血圧症候群のモデルとなることを見出した。さらにこのモデルマウスを用いてsFLT1が胎盤の血管新生不全や子宮内胎児発育不全を引き起こすことを明らかにすると共に、プラバスタチンによるPlacental Growth Factor(PGF)の誘導が治療効果を示すことを論文報告した。この発表論文は多数の新聞でも紹介されるなど研究成果の情報発信と社会還元に繋がった。【目的】本研究では、レンチウイルスベクターの特徴を生かしてin vivoランダム遺伝子破壊法や遺伝子置換システムを開発し、遺伝子組換えマウスライブラリーを作製する。さらに不妊マウスについて重点的に解析を進め、社会問題にもなっている不妊・不育のメカニズムを明らかにする。

【遺伝子破壊マウスおよびラットの作製】引き続き遺伝子破壊マウスライブラリーの構築に取り組んだ。具体的には遺伝子破壊したES細胞を用いてキメラマウスの作製と生殖系列への寄与を確認した。また共同研究者の樹立したラットES細胞へのウイルスベクター感染と遺伝子破壊を予定していたが、樹立されたラットES細胞の生殖寄与率が低下したために、新たなラットES株を樹立するまで実験を延期した。【生殖不全マウスの解析】本年度は小胞体内腔に存在してS-S結合を触媒するプロテインジイソメラーゼ(PDI)の精細胞特異的ホモログであるPDILTに着目して研究を進めた。PDILT欠損マウスの精子は見かけ正常な形態と運動性を有するが、子宮から卵管に移行できないために雄性不妊であった。さらに生化学的な解析からPDILTは小胞多シャペロンであるカルスペリン(CALR3)と共役して精子膜タンパク質ADAM3の品質管理に必須であることを報告した。ところでこれらADAM3を欠損する精子は卵子を取り囲んでいる透明帯に結合できないことも知られている。ところがPDILT欠損精子だけでなくADAM3欠損精子を卵管に直接注入したところ受精・分娩に至った。今回の成果は、ADAM3欠損による雄性不妊の原因は透明帯結合不全ではなく、卵管移行障害にあることを証明するものであり、原因不明の雄性不妊のモデルとしても評価される。【目的】本研究では、レンチウイルスベクターの特徴を生かしてin vivoランダム遺伝子破壊法や遺伝子置換システムを開発し、遺伝子組換えマウスライブラリーを作製する。これらの遺伝子組換え動物はバイオリソースとして公開し広く生命科学研究者に提供する。さらに不妊マウスについて重点的に解析を進め、社会問題にもなっている不妊・不育のメカニズムを明らかにする。【遺伝子破壊マウスの作製】引き続き遺伝子破壊マウスライブラリーの構築に取り組んだ。またハプロイドのマウスES細胞株を樹立し、ウイルスベクター感染による遺伝子破壊に取り組んだが、ハプロイドES細胞株が不安定なために系として確立するには至らなかった。
運動による気分、認知作業効率改善および海馬神経新生促進を修飾する栄養環境の解明

ヒトを対象とした認知機能テストの成績や、ラット海馬における神経新生と認知機能や不安傾向との関係などを指標に、一過性あるいは継続的な運動の効果を検証した。事前に運動を実施することで、ドリル式加算課題の解答数増加、Trail Making Testの動作時間短縮、d2テストのコミッションエラー増加の抑制、および空間的記憶課題における回答反応時間の短縮効果が認められた。以上より、事前に行う中強度運動によって、空間情報処理が促進されることが強く示唆された。動物実験については、現在のところ運動の有無による記憶能力や不安傾向および海馬の新生細胞数においても有意な差は認められていない。本研究は、継続的に実施する運動と一過性の運動が脳や心の健康に及ぼす効果に着目し、高齢化や介護の問題に直面する社会や個人に最適な生活習慣を提言することを目的に実施する。本研究計画では、ヒトを対象とした認知機能テストの成績や、ラット海馬における神経新生と認知機能や不安傾向との関係などを指標に、継続的あるいは一過性の運動の効果を検証する。平成27年度については、運動習慣のない女子大学生15名を対象として、計算課題や記憶課題実施直前に実施する中強度の自転車運動(心拍数120拍/分、10分)が、それらの課題の成績にどのような効果を及ぼすのかを検討した。その結果、事前に中強度運動を実施すると、ドリル式の単純加算課題では運動後に成績が向上したが、一問一答式の計算課題と視覚的記憶課題では成績の向上は認められなかった。また、ドリル式単純加算課題においてのみ、重回帰分析によって「運動の有無」が独立因子として成績に影響することが明らかとなった。同じ計算課題であるにもかかわらず、ドリル式課題と一問一答式課題で異なる結果が得られた理由として、ドリル式計算のように次に解くべき問題が連続的に視野内に次々と入ってくるような課題においては、暗算し、解答を記述していることと平行して、次の問題となる隣の数字に注意が向けられ、その解答のための脳内プロセスが並列的に既に走り始めている可能性が考えられる。すなわち、運動による覚醒レベルの上昇によってより広い空間からの情報が得やすくなることで、通常よりも更に一手先の問題の解答プロセスまでもが同時進行的に生じたのではないだろうか。この結果については、運動生理学会で発表するとともに、生理人類学会誌に投稿した。ヒトを対象とした実験については、一定の成果を出すことができているが、動物実験については当初予定から遅れているのが現状である。本格的な免疫組織化学的手法による神経新生の定量化は私自身にとって新たなチャレンジであり、ようやく動物飼育のスペースや実験場所が確保できつつある状況である。BrdUの免疫組織化学染色法による検出について、平成27年度末から本格的に検討を進める予定で、8匹のラットの行動実験を終え、脳の薄切切片を作成し保存していたが、熊本地震の影響で保存用バッファーの漏出や停電の影響があり、サンプルが傷んでしまった。再度、予備実験を実施する必要がある。事前に中強度運動を実施すると、ドリル式の単純加算課題では運動後に成績が向上したが、一問一答式の計算課題と視覚的記憶課題では成績の向上は認められないことをH27年度に見いだした。複数の問題が視野内にある場合にその作業量が増加したことから、運動による覚醒レベルの上昇が空間情報処理能力を向上させた可能性を議論した。そこでH28年度は、その仮説を検証するために、女子大学生16名を対象として、計算以外の空間情報を扱うトレイルメイキングテスト(TMT)を導入して(ドリル式加算、一問一答式加算およびTMT)、中強度運動(心拍数120拍/分、10分)前後のそれらの成績を比較した。ドリル式加算および一問一答式課題はこれまでと同様の結果となり、ドリル式加算課題のみで運動後に解答数が増加した。TMTでは、中強度運動後に動作時間に短縮傾向が見られた(運動前15.1秒から運動後14.2秒へ、P = 0.09)。TMTの動作時間(次の標的へペンを動かしている時間)にはペンを動かしながら次のターゲットを探索する作業も含まれており、これが短縮したことは、運動により空間への注意のかかり方が強まる、あるいは広がるといった変化が生じ、それが空間情報処理力を向上させた可能性がある。これらの結果については、今年度の学会にて報告予定である。実績概要に記したとおり、ヒトを対象とした課題についてはほぼ計画通りに進行しており、成果についても学術雑誌や学会大会での公表という形で示すことができている。一方、昨年度より動物実験については当初予定から遅れている状況があったが、熊本地震による影響で施設や実験器具に損害が生じ、さらには組織サンプルが傷むなどの被害もあり、進捗状況としてはあまり芳しくないのが現状である。ヒトを対象とした実験がほぼ順調に進行していることもあり、現在そちらに軸足を置く形で研究を進めている。

本研究計画では、ヒトを対象とした認知機能テストの成績や、ラット海馬における神経新生と認知機能や不安傾向との関係などを指標に、継続的あるいは一過性の運動の効果を検証する。昨年度までに、事前に中強度運動を実施することにより覚醒レベルが上昇し、空間情報処理能力が向上する可能性について複数の課題を用いて検証を進めてきた。そこでH29年度は、その仮説を検証するために、女子大学生16名を対象として、これまでとは異なる空間情報処理能力が求められるd2テスト、および空間的記憶課題を導入し、中強度運動(心拍数120拍/分、10分)前後で実施するそれらの課題の成績を比較した。d2テストでは運動後に解答数が増加したが、安静条件でも同様の変化が認められ、運動の効果は観察されなかった(安静条件; 475 vs. 496問,運動条件; 476 vs. 503問,ともにp < 0.01)。しかし、誤って標的とは異なる刺激をチェックするコミッションエラーの数が、安静条件と比べて運動条件で抑制された(安静条件;0.13 vs. 0.84‰, p < 0.01、運動条件;0.42 vs. 0.35‰, n.s.)。空間記憶課題では、正答率に運動の効果は認められなかったが、運動条件においてのみ、回答までの反応時間が短縮された(安静条件;758vs. 753 msec、運動条件;692 vs. 666 msec, p < 0.05)。上記の結果は、運動により空間情報処理能力が高まるという仮説を支持するものと考えられる。これらの結果については、今年度の学会にて報告予定である。ヒトを対象とした認知機能テストの成績や、ラット海馬における神経新生と認知機能や不安傾向との関係などを指標に、一過性あるいは継続的な運動の効果を検証した。事前に運動を実施することで、ドリル式加算課題の解答数増加、Trail Making Testの動作時間短縮、d2テストのコミッションエラー増加の抑制、および空間的記憶課題における回答反応時間の短縮効果が認められた。以上より、事前に行う中強度運動によって、空間情報処理が促進されることが強く示唆された。動物実験については、現在のところ運動の有無による記憶能力や不安傾向および海馬の新生細胞数においても有意な差は認められていない。ヒトを対象とした一過性の運動の影響に関する研究については、事前の運動が広い空間からの情報収集力を向上させるとの仮説をさらに検証するために、Trail Making Testを課題に加え、検証を進めていく予定である。さらには、眼球運動測定装置の購入も考えているので、課題遂行中の被験者の眼球運動を直接測定することも予定している。これにより、より説得力のあるデータを得ることができると考えている。海馬神経新生に関する実験では、免疫組織化学的手法については、これまで同様に、経験のある研究者にアドバイスを求めながら、大至急プロトコールを確立していく。染色の基本的プロトコールはBrdU特異的ということではないので、生化学的手法の基本を早急にマスターすることが重要となると考える。ヒトを対象とした一過性の運動の影響に関する研究については、空間情報処理能力を向上させるとの仮説をさらに検証するために、フランカー課題を導入し検証を進める予定である。
多読指導が単語認知処理と統語解析処理の自動化に及ぼす影響

多読の目的は多くの易しい英文に触れることにより、単語や文法の処理の効率を促進することによって流暢な読解力をつけることにある。本研究では単語の意味判断テストと一文の文法性判断テストは開発し、文法知識の処理効率がよりよく効率的な読みとかんけいがふかいことを明らかにすることができた。1.前科学研究費による研究で、意味プライミング法による、中学生・高校生用単語認知テストを作成した。パイロット実験を実施した結果、正答数が低い問題項目に修正を加え完成した。2.今年度は、多読により統語解析力の自動的処理能力が伸びるかどうかを測定するためon-lineによる統語解析テストを作成することを目標とした。最初に、どのようにしたら、また、どのような統語の特徴を測定すればよいかを知るため、統語解析に関する先行研究の文献を調べた。読んだ主な文献は下記の通りである。3.分法知識と文法知識を運用する力に差があるかどうかを知るため、またどちらが読解力を説明力があるかを知るため、on-line実験だけでなく、off-lineの問題も作成をした。試行錯誤の結果、反応速度を測定するon-line実験には適した問題があるので、一部(語または語句の順序に関する正誤問題)はon-line用の独自の問題を作成した。問題の種類は、morpheme level, phrase level, sentence levelの問題を、pre-testとposttest用の2種類を作成した。2年目にパイロット実験を実施して改善する予定である。1.今年度は、多読により統語解析力の自動的処理能力が伸びるかどうかを測定するため.またonline(文法知識)とoff-line(文法知識の運用力)で処理にどのような違いがあるのかを調査するため、onlineとoflineによる統語解析テストを完成することを目標とした。Online,Off-lineとも高校生、中学校上級生も被験者に入るので、英語検定試験3級レベルの問題も作成することにした。従来の問題は英語検定試験2級レベルと差別化した。パイロット実験の結果、Off-lineでの結果を見て、なぜ間違えているのかわからないので、選択した理由を書かせる、選択したことに対する自信度を調査する項目を加えるように改善した。Word orderに関するon-line問題は実際作成も難しかったので、off-lineだけで実施するように変更した。2.またパイロット研究の結果、on-lineとoff-lineと文法項目が同じだけれど、文が異なると同じように比較ができないので、単語だけを変えて、できる限り同じような文型を使って、on-lineとoff-lineの問題を作成する方が良いとの結論に達したので、次年度さらに改良を加える。テストの妥当性、信頼性については、信頼性はテスト結果からすぐに算定できるので問題はない。妥当性は問題数がかなり多いので今回はほかのテストとの併存的妥当性に関しては問題ないとの結論に達した。Filler文に関しては、問題の数が多いこと、しかも調査する文法の特微も多いので、被験者が意図を理解するのは難しいので、filler文は入れないことにした。1.本年度は、多読により統語解析の自動的処理能力が発達するかを測定するためon-lineの文法性判断テストを完成した。この文法性判断テストは解答時間を設定して、文法の非明示的知識を調べるものではなく、できるだけ速く解答することを求め、反応速度を測定するものである。このテストは統語処理の自動化の程度を知るためのテストである。そのため、刺激文は7語から10語までに統制し、非文法的文における誤りと判断する判断点を4語から7語までにくるように統制した。刺激文の種類は「語順」、「形態素」、「句や文に関する文」、「テンスとアスペクト」とした。たとえば、「形態素」に関するテスト項目には「過去形」、「三人称単数現在のS」、「複数形」、「格」、「冠詞」の用法を問う問題が含まれる。語彙もJACET語彙表で2000語以内に制限した。被験者の注意力を考慮し、刺激文の数は、文法的文40題、非文法的文40題とした。2.時間を意識したon-lineのテストの処理と、明示的な文法知識による処理で結果にどのような違いがあるかをみるためoff-lineテストも作成した。off-lineのテストでは正誤の判断だけでなく、自信度、間違いと判断した判断点、間違い判断した理由を書かせた。同じ刺激文を使ったので、on-lineテストを実施してからおよそ一カ月にoff-lineのテストを実施した。その結果については分析中で平成25年度に発表する。3.on-lineの統語解析テストとoff-lineの統語解析テストの結果を反応時間をとりいれたクローズ・テストとリーディング・テストの処理効率と比較して、読解における統語処理能力との関係を検証し、平成25年度に発表する。4.多読指導の事前と事後に統語処理テスト、単語認知テストを実施して、文法処理能力と単語認知力が多読によってどれほど伸びるかを検証し、発表する。代表者が2度手術で入院を余儀なくされたため、実証研究のためのテストができなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。

高等学校と大学で、作成したoff-lineでの文法知識とon-line1での文法知識の運用力(速さと正確さ)に関するテストを測定し、on-lineとoff-lineの統語解析力に違いがあるかを調査する。またその統語解析力と単語認知力(速さと正確さ)とリーディング力との関係を調査する。24年度が最終年度であるため、記入しない。
親を巻き込んだ子供の身体活動を促進する通信教育プログラムの開発と有効性検証

最終年度はこれまでに開発した教材を用いて,1ヶ月の無作為割付介入試験を実施した(プロジェクト名称:わんぱくキッズ宅配便).具体的には地方中都市(人口約30万)の保健所と連携して,市内の公立保育園(27園)・幼稚園(26園)・小学校(54校,1年生のみ)に参加募集冊子(約4500部)の配布を依頼した.その後,申込みのあった家庭に対して,歩数計,親子関係検査,各種調査票を郵送した.初回の調査票等が返送後,クロスオーバーデザインにより,参加家庭単位で介入群と比較群に無作為に割り付けた.プログラムで用いる行動変容技法は,目標設定,達成度評価,オペラント強化法(外的報酬),運動実施の阻害要因と効果的対処,行動観察,ソーシャルサポートである.実施期間はおよそ6週間で,教材配布を3回,行動変容のスキルアップ課題を3回,アドバイスのフィードバックを2回行う.また,歩数計を配布し,1日の歩数を記録し返送するよう求めた.教材の配布は,およそ2週間に1回のペースである.教材は親子で楽しく運動遊びができるよう工夫されているが,参加者は指導者と一度も顔を合わせることなく,全てのコミュニケーションは紙を媒体としている.またいつ・どのよう・どんな運動遊びをするか,などといった実施の内容はすべて参加者による自己決定に任された.主な評価項目は,歩数,運動遊び時間,親子での運動遊びに関する準備性である.申込み家庭数は58家庭(親子合計対象人数:191名)で,父親47名(平均年齢:38.1才),母親56名(36.4才),男児48名(5.8才),女児40名(6.0才)であった.結果、46家庭がプログラムを開始し、プログラム終了時(開始より5週間後)まで継続した家庭は34家庭(73.9%)であった。結果として子供の歩数に変化はみられなかったが、運動習慣のない大人の歩数は増加し、本研究の簡易な介入が30代後半の比較的若い年齢層に有効であることが明らかになった。またプログラムへの総合評価は7.9点と高かった。今後、親訓練の要素を十分に取り入れ、子供の「外遊び」につながる行動を変容させるためのスキルを、親自身が高めてくプログラムに改良する必要があることが示唆された。平成15年度は、通信教育プログラムで用いる教材の開発を中心に行った。また開発した教材を用いて、試験的に参加者を募集し効果検証を行った。具体的には48歳の子供がいる家庭を対象とし、行動変容技法を取り入れた通信教育による身体活動促進プログラムを実施し、加速時計を主な指標として有効性を検証した。参加者募集は2つの保育園を通して、教室パンフレットを300部配布するかたちで行った。申し込みがあったのは3家族で、実際には2家族がプログラムを開始した。参加人数はY家族の場合、父、母、娘の計3名で、W家族は父、娘、祖父、祖母の計4名であった。プログラムで用いた行動変容技法は、目標設定、達成度評価、オペラント強化法(外的報酬を与える)、運動実施の阻害要因と効果的対処、行動観察、ソーシャルサポートであった。

実施期間はおよそ6週間で、教材配布を3回、行動変容のスキルアップ課題を3回、アドバイスのフィードバックを2回行った。また、加速時計を配布し、1日の運動消費エネルギーと歩数を記録表へ記録するよう求めた。教材の配布は、およそ2週間に1回のペースであった。指導者と参加者は一度も顔を合わせることなく、コミュニケーションはすべて紙を媒体としたものであった。またいつ運動をするか、どれだけ実施するか、何を行うか、などといった運動実施の内容はすべて参加者による自己決定に任された。結果として、Y家族全体の歩数は、プログラム開始時より約10000歩増加していた。特に娘は約7000歩、母親は約2000歩増加した。W家族全体の歩数は、家族全体の目標である1日25000歩を6週間通して維持していた。以上のことから、今回開発したプログラムは一定の有効性を持つことが示唆された。今後比較群を設定し改良を加えたうえで、大人数を対象とした有効性検証を行う予定である。平成16年度は,前年度の予備的介入研究の結果を受け,大規模な無作為割付介入を行う予定であった.しかし,本年度に行った文献研究と,幼児教育研究者と討論から,単に運動遊びを奨めるだけでなく,運動と他の生活習慣との関連を強調した方が,より多くの参加者にとって魅力的なプログラムになると判断した.そこで平成16年度は,保育園児・幼稚園児およびその親を対象とした質問紙調査を実施し,ここで得られた情報から教材を再度作成することを目的とした.調査は,運動遊びの量と幼児の睡眠の質,遊びの種類や,頻度,タイミングと睡眠の質に焦点を絞った.調査は,福岡県のA幼稚園,B保育園,佐賀県のC幼稚園の園長に依頼し,園を通して各家庭に質問紙を配布し,回収した.調査対象者は園に子供を通わせる保護者であった.質問紙の配布数は433部で回収数254部(回収率61%)であり,データ分析の対象は,保育園児03歳28名,46歳35名,幼稚園児03歳84名,46歳96名とその保護者であった.その結果,4歳以上の保育園児では,就寝直前の遊びが睡眠の質を落としている可能性が示唆された.その他の年齢では,同様の結果が得られなかった.また,4歳以下では,ゆっくりとした入浴が睡眠の質を高める可能性が示唆された.運動遊びの量および種類の多さと睡眠の質の関連は見られなかった.その他全般的に,年齢および親の生活習慣によって,子供の生活習慣の実態は異なっている傾向が示された.以上の調査から,発達段階に応じて異なった教材内容を作成する必要があることが明らかになった.平成17年度には,これらのことを踏まえて教材を作成し,大規模な無作為割付介入を行う予定である.最終年度はこれまでに開発した教材を用いて,1ヶ月の無作為割付介入試験を実施した(プロジェクト名称:わんぱくキッズ宅配便).具体的には地方中都市(人口約30万)の保健所と連携して,市内の公立保育園(27園)・幼稚園(26園)・小学校(54校,1年生のみ)に参加募集冊子(約4500部)の配布を依頼した.その後,申込みのあった家庭に対して,歩数計,親子関係検査,各種調査票を郵送した.初回の調査票等が返送後,クロスオーバーデザインにより,参加家庭単位で介入群と比較群に無作為に割り付けた.プログラムで用いる行動変容技法は,目標設定,達成度評価,オペラント強化法(外的報酬),運動実施の阻害要因と効果的対処,行動観察,ソーシャルサポートである.実施期間はおよそ6週問で,教材配布を3回,行動変容のスキルアップ課題を3回,アドバイスのフィードバックを2回行う.また,歩数計を配布し,1日の歩数を記録し返送するよう求めた.教材の配布は,およそ2週間に1回のペースである.
沿岸生態系への負荷低減のための海水中からの生物学的リン除去

海水中からのリンの生物学的除去に関し、嫌気、好気海水活性汚泥を用いてリン酸除去の実験を行ない以下の結果を得た。1.海水中からリン(P)と共役的に除去される金属イオンは、カリウム(K)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ナトリウム(Na)、汚泥固体中の含有量(モル数)の増加分を△とすると、△K/△P=0.394,△Mg/△P=0.27,△Ca/△P=0.07,△Na/△P=0.082を得た。カリウムについては淡水活性汚泥による除去量(△K/△P=0.162)よりも多いことが分かった。2.初期嫌気時間を7h、10hの2種類について検討したところ、硫酸還元菌数は前者では6.1x10^3CFU/gMLVSS,後者では2.6x10^4CFU/gMLVSS、除去リンPremは初期嫌気時間7hでは7.2mg-P/L-vessel,10hでは0.76mgP/L-vesselとなり、硫酸還元菌数が多いと、リン除去量は低下する傾向がみられた。3.サイクル内の平均酸化還元電位は、初期嫌気時間7hの方が10hよりも高く、上記のように硫酸還元菌数が少なく、リンの除去量は多い。嫌気時間7h一定で、曝気速度を変えた場合も、0.25vvmの方が、0.15vvmよりも硫酸還元菌数が少なく、リンの除去量は多い。上記2.の結果と合わせてまとめると、嫌気時間は7h程度、曝気速度は0.25vvmが海水中からのリン除去に最適であると結論した。4.硝酸イオンの影響については、10mg-N/Lをサイクル初期に有機物とともに添加すると、リン酸除去はゼロになるが、有機物添加後2h経って硝酸イオンを同量添加すると、硝酸イオン無添加の場合と同じリン除去が可能であり、硝酸イオンを含む排水からのリン除去における排水添加方法の指針が得られた。
分配に関する行動の理論モデルの構築へ向けて　－実験研究によるアプローチ－

従来の実験研究では、分配に関する選好を抽出することを目的としていたため、これまで構築されてきた分配に関する選好の理論モデルは、より一般的な状況での分配に関する行動を説明できておらず、実証研究や他のゲームを用いた実験研究への応用は限られている。本研究では、実験的手法を用いて、分配に関する行動に影響を与える他の要因を「分配の対象となる人数」の観点から解明することにより、分配に関する行動の理論モデルの構築を目指す。先行研究で広く用いられているゲームをベースに複数の実験を設計し、実験室とフィールドの両方において段階的に実施する。