hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クラミドモナス・アクチン完全欠失変異株を用いたアクチン機能の追求

アクチンは細胞の分裂,運動,形態形成などの様々な現象に関与するが,その機能にはまだ不明な点が多い.クラミドモナスにおけるアクチンは,他の生物のアクチンとよく似たごく一般的な構造を持つこと,鞭毛の内腕ダイニンと結合していること,有性生殖の際に形成される接合管という構造に含まれること,などが知られている.しかし,なぜアクチンがダイニンと結合しているのか,接合管形成の際にアクチンはどのような制御を受けているのかなどについてはわかっていない.本研究は,最近我々が単離したアクチンの完全な欠失変異株(ida5)を用いて,クラミドモナスにおけるアクチンの機能を調べることを目的として行った.ida5は,一部の内腕ダイニンが欠損し,接合管が形成できないという表現型をもつが,意外なことに正常に分裂する.まず,これらの変異形質がアクチンの欠損のみによっておこることを確かめるため,ida5に野生型アクチン遺伝子を導入する実験を行った.導入に成功した株ではいずれの変異形質も相補されたことから,アクチンの欠損と2つの変異形質の因果関係をより強く示すことができた.また,ida5の生育が正常なことから,部分的ではあるけれどもアクチンの機能を担う他の蛋白質の存在が示唆されていたため,この蛋白質を検索した.すでに候補として考えられていた,ida5に特異的に発現する蛋白質の配列を決定したところ,これがアクチンとは64%程度の低い相同性しかない新しいアクチン様蛋白質であることを見いだし,これをNAPと命名した.ida5に変異形質が現れること,アクチンとNAPでは発現パターンが異なることなどから,クラミドモナスではこれら2つのアクチンが一部の機能を共有しながらも,それぞれ独自の役割を果たしていることが示唆される.アクチンは細胞の分裂,運動,形態形成などの様々な現象に関与するが,その機能にはまだ不明な点が多い.クラミドモナスにおけるアクチンは,他の生物のアクチンとよく似たごく一般的な構造を持つこと,鞭毛の内腕ダイニンと結合していること,有性生殖の際に形成される接合管という構造に含まれること,などが知られている.しかし,なぜアクチンがダイニンと結合しているのか,接合管形成の際にアクチンはどのような制御を受けているのかなどについてはわかっていない.本研究は,最近我々が単離したアクチンの完全な欠失変異株(ida5)を用いて,クラミドモナスにおけるアクチンの機能を調べることを目的として行った.ida5は,一部の内腕ダイニンが欠損し,接合管が形成できないという表現型をもつが,意外なことに正常に分裂する.まず,これらの変異形質がアクチンの欠損のみによっておこることを確かめるため,ida5に野生型アクチン遺伝子を導入する実験を行った.導入に成功した株ではいずれの変異形質も相補されたことから,アクチンの欠損と2つの変異形質の因果関係をより強く示すことができた.また,ida5の生育が正常なことから,部分的ではあるけれどもアクチンの機能を担う他の蛋白質の存在が示唆されていたため,この蛋白質を検索した.すでに候補として考えられていた,ida5に特異的に発現する蛋白質の配列を決定したところ,これがアクチンとは64%程度の低い相同性しかない新しいアクチン様蛋白質であることを見いだし,これをNAPと命名した.ida5に変異形質が現れること,アクチンとNAPでは発現パターンが異なることなどから,クラミドモナスではこれら2つのアクチンが一部の機能を共有しながらも,それぞれ独自の役割を果たしていることが示唆される.本研究では,クラミドモナスで単離されたアクチン完全欠損変異株(ida5)を用い,アクチンの機能を解析することを目的としている.この変異株はクラミドモナスに唯一存在するアクチン遺伝子に変異があるために産物をまったく発現していない.そのため,アクチンを含む内腕ダイニン複合体の一部が軸糸から欠落し,運動性が低下しているという表現型をもつ.しかし細胞の増殖に関しては正常である.また,この変異株ではアクチンを欠損している代わりに,アクチンと低い相同性しかもたない新しいアクチン様タンパク質(NAP)が発現していることがすでにわかっている.平成11年度は,この変異株に,変異を導入したアクチン遺伝子を戻す実験を中心に行った.作成した変異アクチン遺伝子は2種類(G63D,G268D)で,いずれもアクチンの立体構造モデル,ショウジョウバエの間接飛翔筋の変異解析などから,アクチンの重合性を失わせる変異だと考えられるものである.それぞれの変異アクチン遺伝子をida5に戻したところ,いずれの形質転換体も接合管形成能は回復しなかった.従って戻されたアクチンは重合性をもたないことが示唆された.しかし鞭毛の運動性はいずれも野生型と同程度にまで回復し,さらにida5で失われていた内腕ダイニンも軸糸に戻っていた.このことは,内腕ダイニンの軸糸への回復にはアクチンが重合する必要がないことを強く示唆している.今後は導入した変異アクチンのin vitroでの性質を検討する予定である.クラミドモナスには一般的構造のアクチン(以下,単にアクチン)と,これとは著しく配列の異なる第二のアクチン(以下,NAP(Novel actin-like protein))が存在する.突然変異

株ida5はアクチンが完全に欠失した変異株だが,アクチンが欠損しても第二のアクチンがあるためか,致死にはならない.アクチンは全部で7種ある内腕ダイニンのうち,6種と接合しており,また,ida5の変異形質からそれら内腕ダイニンが軸糸へ構築されるのに必要であることがわかっている.しかし,アクチンがダイニンと結合して何をしているのか,また,どのようにして軸糸への構築に関与しているのかは明らかではない.本研究では,まず,アクチンの重合に関わるドメインに変異を入れたアクチン遺伝子をida5に導入する実験を行った.その結果,内腕ダイニンは,アクチンが重合できなくても軸糸へ構築されることを強く示唆する結果が得られた.しかし,この変異アクチンが本当に重合しないのか,NAPと共重合する可能性はないのか,などについてはまた検討段階である.これとは別に,アクチンがダイニン複合体内で,どのサブユニットと結合しているのかを,化学架橋実験によって検討した.その結果,アクチンを含む6種の内腕ダイニンのうち,3種ではセントリンというカルシウム結合タンパク質に,残り3種ではp28というすでに同定されているダイニン軽鎖と結合することがわかった.さらに,これらを介してアクチンはダイニン重鎖と結合していることが示された.
動物脂肪依存の脳内分子機構と米ぬか由来機能成分γオリザノールの治療的意義の解明

高動物脂肪食肥満モデルマウスや培養神経細胞を用い、肥満症の病態基盤として注目される“動物性脂肪依存"の脳内分子機構の解明と新規の治療法開発に向けた学術基盤の構築を目指し、当初の研究計画を概ね達成できた。まず、玄米由来機能成分であるγ-オリザノールによるGABA神経入力からのドパミン受容体シグナル修飾の可能性を検討した。腹側被蓋野(VTA)から投射する神経回路には報酬と嫌悪の相反する2経路が存在し、側坐核(NAc)投射経路は報酬・好みを制御し、前頭前皮質(PFC)投射経路は忌避・嫌悪を制御するが、90%以上がGABAニューロンで構成されるNAcにおいて、神経終末に局在しGABA分泌に寄与するGAD65の発現がmRNA、蛋白ともにγ-オリザノールにより顕著に減少した。一方、PFCのGAD65発現はmRNA、蛋白ともにγ-オリザノール摂取により上昇した。GAD67の発現もGAD65同様、γ-オリザノール摂取によりNAcで減少、PFCで上昇した。以上の結果からからγ-オリザノールによるGABA神経入力からのドパミン受容体シグナル修飾が動物性脂肪に対する依存的嗜好の緩和につながる可能性が示唆された。また、γ-オリザノールによる脳内報酬系のゲノム修飾作用の分子機序を解析した結果、エピゲノム制御酵素の1型DNAメチルトランスフェラーゼに対して競合的阻害効果を有し、動物性脂肪食の長期間摂取によって亢進する脳内報酬系神経核(線条体)のドパミン受容体遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化を有意に減少させ、動物性脂肪に対する嗜好性を軽減することが判明した。この効果は、骨髄異形成症候群に対して臨床応用されているDNAメチル基転移酵素阻害剤5-aza-デシタビンを用いた場合の効果に匹敵するものであった。本研究は高動物脂肪食肥満モデルマウスや細胞などを用い、肥満症の病態基盤として注目される“動物脂肪依存"の脳内分子機構の解明と新規の治療法開発に向けた学術基盤の構築を目指すものである。本年度はまず、玄米由来機能成分であるγオリザノールによるGABA神経入力からのドパミン受容体シグナル修飾の可能性を検討した。腹側被蓋野(VTA)から投射する神経回路には報酬と嫌悪の相反する2経路が存在し、側坐核(NAc)投射経路は報酬・好みを制御し、前頭前皮質(PFC)投射経路は忌避・嫌悪を制御する。90%以上がGABAニューロンで構成されるNAcにおいて、神経終末に局在しGABA分泌に寄与するGAD65の発現はmRNA、蛋白ともにγオリザノールにより有意に減少することが明らかになった。一方、PFCのGAD65発現はmRNA、蛋白ともにγオリザノール摂取により上昇したGAD67の発現もGAD65同様、γオリザノールによりNAcで減少、PFCで上昇した。以上からγオリザノールによるGABA神経入力からのドパミン受容体シグナル修飾が依存行動の緩和につながる可能性が示唆された。次に、γオリザノールによる脳内報酬系のゲノム修飾作用の分子機序を解析した結果、γオリザノールがエピゲノム制御酵素の一つである1型DNAメチルトランスフェラーゼの競合的阻害効果を持ち、動物性脂肪食の長期間摂取によって亢進する脳内報酬系神経核(線条体)の2型ドパミン受容体遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化をγオリザノールが有意に減少させ、結果的に動物性脂肪に対する嗜好性を軽減する行動変容が生じることを明らかにした。この効果は、骨髄異形成症候群等に既に臨床応用されているDNAメチル基転移酵素阻害剤5-aza-デシタビンを用いた場合の効果に匹敵するものであり、γオリザノールによる脳内報酬系のゲノム修飾作用が明らかになった。加えて、当初、平成30年度の研究計画として掲げていた研究課題、in vitroアッセイを用いたγオリザノールゲノム修飾作用の分子機序解明に関しても本年度内で概ね、研究が完了し、多数の新たな知見を得ることが出来たため、当初の計画以上に進展していると判断した。

また、γ-オリザノールによる脳内報酬系のゲノム修飾作用の分子機序を解析した結果、エピゲノム制御酵素の1型DNAメチルトランスフェラーゼに対して競合的阻害効果を有し、動物性脂肪食の長期間摂取によって亢進する脳内報酬系神経核(線条体)のドパミン受容体遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化を有意に減少させ、動物性脂肪に対する嗜好性を軽減することが判明した。この効果は、骨髄異形成症候群に対して臨床応用されているDNAメチル基転移酵素阻害剤5-aza-デシタビンを用いた場合の効果に匹敵するものであった。平成30年度は、当初、研究課題として掲げていた、γオリザノール投与によるアルコール依存モデルマウスの改善効果の検証、および、γオリザノールによる腸内フローラ改善と食行動修飾をつなぐ新規脳内分子機構の解明、という2つのテーマに集中して研究を進める方針である。既知の依存性物質による依存症と動物性脂肪による依存症との異同は充分に解明されていないため、動物実験において評価系が確立しているアルコール依存モデルを用い、γオリザノール投与によってマウスのアルコール依存が緩和される可能性に関し、Y迷路、角形オープンフィールド、オペラント箱を組み込んだマウス行動実験解析システムによって検証する。研究代表者らはマウス行動実験解析システムに熟練しており、本研究遂行におけるアドバンテージがある。γオリザノールによるアルコール依存性の軽減効果に有意な差異が認められた場合には平成29年度計画と同様に脳内報酬系における分子生物学的解析を実施する。また、γオリザノールによる腸内フローラ改善と食行動修飾をつなぐ新規脳内分子機構の解明においては、高動物脂肪食肥満モデルマウスを用いてγオリザノールによる腸内フローラ改善作用・発酵代謝産物の詳細を次世代シークエンサー・メタボロームによって解析し、γオリザノールの投与によって血中で有意に増加する発酵代謝産物の中からDNAメチル基転移酵素やヒストン脱アセチル化酵素などゲノム修飾酵素に対する阻害効果を持つものをin vitroアッセイ系を用いてスクリーニングし、脳内報酬系に対してepigeneticに作用する可能性のある分子(群)を同定したいと考えている。次年度使用額が生じた理由として、本年度の研究に要した実験試薬や備品は、すべて、前年度までに研究室に配備されていたものを有効活用することが出来たため。平成30年度は、当初、研究課題として掲げていた、γオリザノール投与によるアルコール依存モデルマウスの改善効果の検証、および、γオリザノールによる腸内フローラ改善と食行動修飾をつなぐ新規脳内分子機構の解明という2つのテーマに集中して研究を進める方針であり、次年度使用額は、解析マウス数を増やしたり、行動学的なパラメータ測定を追加するなど、これらの研究のさらなる充実と遂行に役立てる計画である。
設計情報と組立情報に基づく機構の挙動推論とその応用に関する研究

本研究の目的は,人工物の設計情報と組立情報から,人工物の挙動を解析・可視化させる枠組みを作成し,設計変更や組立手順の変更が機構の機能に与える影響を迅速に明示する仮想現実感システムを作成することである.人工物の設計はCADの隆盛により迅速化されたが,組立,動作確認は進歩していない.部品公差などに基づいた不具合検査は可能となっているが,部品形状と組立手順が機構に与える影響を迅速に知ることが出来ない,市販の機構検査プログラムはカスタム化が困難であり,検査すべき機構の記述が複雑なため機構の記述誤りや,部品変更に伴う機構の記述変更ミスが多く,正しい機構検査が困難である.部品に誤りがあれば,部品形状と機構記述の両者の変更が必要となるため,機構検査を設計の初期段階から使用することは不可能に近い.仮想空間で部品を簡単に組み立て,機能を確認する簡易な方法を確立すべきである.そこで,データーグローブを用いて機械部品を自由に組み立てることにより,実空間と同様に組立品を動作させる支援システムを作成した.しかし,描画だけでは,部品の挿入や,部品同士の結合の確認に問題が生じるため,補助線による軸合わせと力覚の導入を行ない,効果を確認した.このようにして組み立て手順が決定されても,組立の完全自動化は困難であり,組立工程への人間の導入が必要となる.また,製品が破損・故障した際には修理が必要となる.これらの過程に専門家を導入すると製品価格の高騰を招くことになる.そこで,非専門家の導入が不可欠となる.そのためには,組立・修理方法を教示するシステムが必要であるが,上記システムを利用すれば容易に実現可能である.自由な対話を確保するための音声言語導入と自由な組立手順の試行錯誤の導入は,子供も含めて非専門家に機械組立とその結果を確認させるのに優れた効果を持つことが確認された.本研究の目的は,人工物の設計情報と組立情報から,人工物の挙動を解析・可視化させる枠組みを作成し,設計変更や組立手順の変更が機構の機能に与える影響を迅速に明示する仮想現実感システムを作成することである.人工物の設計はCADの隆盛により迅速化されたが,組立,動作確認は進歩していない.部品公差などに基づいた不具合検査は可能となっているが,部品形状と組立手順が機構に与える影響を迅速に知ることが出来ない,市販の機構検査プログラムはカスタム化が困難であり,検査すべき機構の記述が複雑なため機構の記述誤りや,部品変更に伴う機構の記述変更ミスが多く,正しい機構検査が困難である.部品に誤りがあれば,部品形状と機構記述の両者の変更が必要となるため,機構検査を設計の初期段階から使用することは不可能に近い.仮想空間で部品を簡単に組み立て,機能を確認する簡易な方法を確立すべきである.そこで,データーグローブを用いて機械部品を自由に組み立てることにより,実空間と同様に組立品を動作させる支援システムを作成した.しかし,描画だけでは,部品の挿入や,部品同士の結合の確認に問題が生じるため,補助線による軸合わせと力覚の導入を行ない,効果を確認した.このようにして組み立て手順が決定されても,組立の完全自動化は困難であり,組立工程への人間の導入が必要となる.また,製品が破損・故障した際には修理が必要となる.これらの過程に専門家を導入すると製品価格の高騰を招くことになる.そこで,非専門家の導入が不可欠となる.そのためには,組立・修理方法を教示するシステムが必要であるが,上記システムを利用すれば容易に実現可能である.自由な対話を確保するための音声言語導入と自由な組立手順の試行錯誤の導入は,子供も含めて非専門家に機械組立とその結果を確認させるのに優れた効果を持つことが確認された.CADによって設計された、機器部品モデルを、データグローブを装着した専門家が組み立てることにより部分完成品(以後、サブアセンブリーという)を作り、それらのサブアセンブリーを組み合わせることによっ最終完成品を組み立てるシステムを作成した。各部品には組立可能性を表すために組立補助線を予め与えてき組み合わせる補助線の選択と粗い軸合わせを指定すれば、部品の結合状態が算出される機能を実現した。またサブアセンブリーの原動部品に稼働指令を与えると、どのように出力部品へ動きの伝達がなされるかを、組立情報利用して追跡することにより、最終完成品の機構を運動力学的に解析・可視化するシステムをグラフィック用言のインベンターを用いて作成した。対象機械部品としては、隣接する2つの部品間に一定の接続関係が保持される場合と、通常は分離された状態にある2つの部品が特定の状態でのみ結合する場合の2種類を想定した。具体例として、ロボットアームの手首部分と時計のエスケープ装置を取り上げた。前者は機械の動作により接合関係が変化するという特徴を持つ。後者の場合は、部品の衝突から次の衝突までの間、それぞれが独立した微分程式の支配下で稼働する。各部品の移動は部品形状、材質により変動するが、材質と組立関係が変化しないと仮定して、正しい設計例が正しい時空間軌跡を描くように部品間の反発係数を調整すれば、部品形状を変させた後の部品軌跡も正しいとの仮定の下に、損傷部品による動作への影響を調べることにより、サブアセンブリーと最終完成品の典型的障害例を算出可能にした。昨年度作成の組立システムでは、ペグのように一つの突起部を持つ部品を穴に挿入する作業のみを支援した。しかし実際には、16ピンのコネクターのように複数の突起をもつ部品を、複数の穴に挿入する操作も必要である。この様な組立を要する部品組立を仮想空間で実現可能とした。

この結果、機械部品だけではなく、電子部品の接続も可能となり、メカトロニクス機構の組立と挙動の推論が可能になった。今日の機械部品は電子的に制御されている物が殆どであり、挙動や故障推定は電子部品と機械部品の両者を統合処理して始めて可能となる。電子部品の挙動や診断では従来結線のロジックを用いて電子部品の機能を論理的に診断する研究がなされてきたが、実際には接触不良や接続誤りによる異常動作が結構多いことが経験的に知られている。電子回路に比べて機械部品では動力の伝搬経路が単純なものが多い。即ち原動節に対応した従動節が一つの場合が多く、この様な機械の挙動推論は、これら2つの関係を順次追跡すれば容易に達せられる。そこで複数の原動節や複数の従動節をもった部品の挙動推論や、故障推定の実現を目指した。具体的な例題として、複数の異なる歯車やウオームギヤ-が一つの原動軸回りに回転する部分機構を持った機械部品や、6軸回りの運動入力と力覚出力を実現するフ-フィードバック装置、手首の回転とハンドルの開閉を2つのモーターで制御するロボットアームなどの組立と挙動推論を行っている。組立の結果得られた機械システムの動力伝搬経路を電子回路と同様に記号表現化すれば、仮説推論機構のATMSを用いた複数故障の可能性を持った論理回路の診断と同様な手法で、機械システムの診断が可能となる。この様なシステム作成を目指して研究を行う予定である。メカトロ機械の具体例として、仮想現実感システムで仮想物体から力覚を返すためのフィードバック装置の仮想組立とその挙動の可視化を試みた.この機械は,操作者が把持物体の代表点に対応させたグリップを把持してグリップを操作したとき,把持物体が他の仮想物体と干渉するなら,グリップ部に把持物体と仮想物体との衝突によって生じる力とトルクを返す装置である.装置は位置検出のためのポテンショメーターと,力覚を返すためのDCモーター,及び運動の伝達機構を構成するリンク構造から構成される.当初の計画では,当該機器を専門家が組み立てた後部品を破損させ,原因を機器の挙動から推定するシステムを作成する予定であったが,DCモーターとポテンショメーターの仮想物体の定義が容易ではないため,この計画を以下の計画に変更した.新たな計画の目的は,非専門家に当該機器を自由に組立させ,組立不能な状態に陥った場合,適当なところから再組立をさせることにより,組立世界を探訪させながら,機器の挙動と組立情報の関係を非専門家に理解させることである.正しく組立がなされると所与の挙動を示すが,そうでない場合,たとえ組立が出来たとしても誤った挙動を可視化することにより,組立誤りを操作者自身に認識させることによって,機器の組立と挙動の関係を理解させようと考えた.現実の機械部品を使って自由な組立を非専門家に行わせると,部品破壊などにより回復不能な状態に陥る危険性が高いが,仮想部品を用いているため部品破損の可能性も破損に伴う傷害の危険もなく,たとえ元の状態へ戻す方法が分らない場合でも,自由に組み立て前の任意の状態から再試行が出来るため,大きな教育効果のあることが確認された.電子機器の仮想物体のモデリングを如何にすべきかという問題は未解決であるが,初期の目標は達成されたと考えている.
二車線高速道路交通流-シミュレーションと実測データ解析-

1990年代以降、交通流現象のモデル化とシミュレーションが動的相転移やパターン形成などの観点から活発に行われている。近年、現実の二車線以上の高速道路に対応し、車線変更などの挙動を記述できるモデルの構築進められ、本研究の課題の他、セルオートマトンモデルに基づくいくつかのモデルが提案されている。一方、実測データとの比較検討を通じた現象の理解が進められている.本研究の結合写像型最適速度モデルでは、各車両の位置及び速度は、先行車両との相対距離によって決定される。また、その関数の持つパラメタは各車両に割り当てられる。このような系のシミュレーションの場合、通常のプログラミング言語より、オブジェクト指向言語と呼ばれるものが有効である。本研究では、オブジェクト指向言語C++を用いてシミュレーションコードの開発を行っている。また、Javaを利用したデモンストレーションプログラムも開発している。この結合写像型最適速度モデルを用いて、トンネル上流に発生する低速で安定な流れのシミュレーションを行った。従来、二車線系に特有な現象と考えられてきた「同期」現象が、一車線系でも発生することを示した。また、高速道路交通流の実測データをオンラインで解析する実測データ解析システムの基本構造を完成させた。解析システムは、実測データに関する基礎情報のデータベース、解析を行い作図を行うプログラム、これらをWebを介して操作するスクリプトから構成されている。東名高速道、名神高速道、東名阪高速度、伊勢高速道など、大規模にデータを当該システムに導入し、はば広いデータに渡った検討を可能とすることができた。このシステムは、研究代表者(只木)及び研究分担者(西成)を含む研究グループの中で利用され、現象の理解に大きな寄与をしている。実測データ解析システムを用いることで、上述の流量逆転、車線間の相関などの新たな知見を得た。また、観測地点の道路状況などに応じて、多様な挙動が見られる事が分かりつつある。近年、交通流現象のモデル化とシミュレーションが活発に行われている。これらの多くは一車線の高速道路に対応するモデルである。現実の多くの高速道路が二車線以上であり、車線変更などに対応できるモデルの構築が待たれ、本課題の研究の他、セルオートマトンに基づく幾つかのモデルが提案されている。また、利用可能な交通流の実測データが少ないため、十分な実測との比較が行われていないのが現状である。本研究では、これまで研究代表者(只木)らが中心となって開発して来た、最適速度モデルを離散化した結合写像モデルを改良し、二車線以上の高速道路へ拡張し、より現実的な高速道路上の交通流の性質を明らかにすることを目的としている。また、実測データとの比較研究のため、研究分担者(西成)らが整理してきた実測データをデータベースとして整理し、基本的な解析を行うことが可能なオンラインシステムを構築することを目的とする。本研究の結合写像型最適速度モデルでは、各車両の位置及び速度は、先行車両との相対距離によって決定される。また、その関数の持つパラメタは各車両ごとに割り振られる。このような系のシミュレーションの場合、通常のプログラミング言語より、オブジェクト指向言語と呼ばれるものが有用である。オブジェクト指向言語を用いると、車両の類型を表すクラスを使って、個々の車両のオブジェクトを生成し、それらのオブジェクトに、走行や観測などのメッセージを送ることでシミュレーションを実行することが出来る。本研究では、C++というオブジェクト指向プログラミング言語を用いてシミュレーションコードの開発を行なった。平成12年度は、結合写像最適速度モデルに対して、簡単な車線変更規則を導入したシミュレーションを行った。また、オンラインでの交通流実測データ解析のプロトタイプを構築した。シミュレーションの結果を実測データと比較することで、統計的性質の再現が可能であることを確認した。しかし、渋滞発生中の詳細な性質の再現には至っていない。実測データ解析及び二車線モデルとの比較の論文を準備中である。

実測データ解析システムを用いることで、上述の流量逆転、車線間の相関などの新たな知見を得た。また、観測地点の道路状況などに応じて、多様な挙動が見られる事が分かりつつある。1990年代以降、交通流現象のモデル化とシミュレーションが動的相転移やパターン形成などの観点から活発に行われている。近年、現実の二車線以上の高速道路に対応し、車線変更などの挙動を記述できるモデルの構築進められ、本研究の課題の他、セルオートマトンモデルに基づくいくつかのモデルが提案されている。一方、実測データとの比較検討を通じた現象の理解が進められている.本研究では、これまで研究代表者(只木)らが中心となって開発してきた、最適速度モデルを離散化した結合写像モデルを改良し、二車線以上高速道路へ拡張し、より現実的な高速道路上の交通流の性質を明らかにすることを目的としている。また、実測データとの比較研究のため、研究分担者(西成)らが整理してきた実測データを含むデータをデータベースとして整理し、基本的な解析を行うことが可能なオンラインシステムを構築することを目的とする。本研究の結合写像型最適速度モデルでは、各車両の位置及び速度は、先行車両との相対距離によって決定される。また、その関数の持つパラメタは各車両ごとに割り当てられる。このような系のシミュレーションの場合、通常のプログラミング言語より、オブジェクト指向言語と呼ばれるものが有効である。本研究では、オブジェクト指向言語C++を用いてシミュレーションコードの開発を行っている。平成13年度は、結合写像型最適速度モデルの基礎的性質についてのより進んだ検討を行うとともに、車線変更規則を導入した二車線モデルと実測との検討をおこなった。実測データ解析システムに関しては、異なる観測点でのデータ(データ形式が異なる)に対しても対応可能なように改良をおこなった。それらの成果は、国際会議での報告及び学術論文として発表した。特に、実測データ解析に関して、国ごとに異なる交通規則が反映している部分が次第に明らかになりつつある。また、実測データとの比較研究のため、実測データをデータベースとして整理し、基本的な解析を行うことが可能なオンラインシステムを構築することを目的とする。
腸管ポリープ形成におけるアラキドン酸代謝経路の役割の解析

私はこれまでに、腸ポリープの形成にはシクロオキシゲナーゼ2(COX-2)により産生されるプロスタグランジンE_2(PGE_2)が極めて重要であることを明らかにした。しかし依然としてポリープ形成時におけるCOX-2誘導のメカニズムが不明であることから、平成16年度はその解明を試みた。近年、培養細胞の実験より、細胞を酸素分庄が低い低酸素状態(hypoxia)に置くとCOX-2の発現量が上昇することが明らかになり注目されている。腫瘍内では血管による酸素供給が不十分な領域があると考えられることから、管腔側の間質細胞の存在する領域では低酸素状態によってCOX-2が誘導されると仮定した。そこでポリープ内における酸素供給状態を、低酸素状態において還元され細胞内タンパク質に非特異的に結合するpimonidazoleをApc^<Δ716>マウス腹腔より投与し、還元型pimonidazoleに対する抗体で免疫組織染色を行なうことで調べた。その結果、COX-2が誘導されている領域では低酸素状態にはなっていないことが分かった。低酸素状態になっていたのは腫瘍上皮細胞が密集している領域であることが分かったが、良性腫瘍中の低酸素状態を調べた報告はこれまでになく、新規である。他にCOX-2を培養細胞で誘導することが知られているのはインターロイキン(IL-)1βであることより、このmRNA発現量を検討した。RT-PCR方による解析の結果、ポリープ中では正常大腸粘膜に比べてIL-1βmRNA発現量が約4倍に上昇していることが分かった。以上の結果より、Apc^<Δ716>マウスのポリープにおいてCOX-2を誘導しているのは低酸素状態ではなく、IL-1β等のサイトカインであることが示唆された。当研究室ではこれまで、家族性大腸腺腫症(Familial Adenomatous Polyposis ; FAP)のモデル動物であるApc^<Δ716>マウスを作出し、これを解析することで腸管ポリープ形成のメカニズムを明らかにしてきた。その過程で、誘導性酵素であるgyclooxygenase-2(COX-2)がポリープ形成に重要な役割を果たすことを突き止めた。COX-2はプロスタグランジン(PG)H_2をPGE_2をはじめとする種々のプロスタノイドへと変換する役割を持つ酵素であり、我々はそれらプロスタノイド内でPGE_2が腫瘍形成を促進することも報告してきた。正常組織では発現の認められないCOX-2であるが、非常に興味深いことに、Apc^<Δ716>マウスにおいてはCOX-2タンパクが腸管ポリープの管腔側の間質細胞において誘導されていることが明らかになった。COX-2タンパクの酵素活性を阻害するとポリープ形成が抑制されることから、これらCOX-2を発現している細胞が腫瘍治療のターゲットとして注目される。今年度の実験で我々は、形態学的観察ならびに免疫組織染色法により、これらCOX-2発現細胞の大多数が繊維芽細胞並びに血管内皮細胞であることを明らかにした。更に、FAP患者のポリープでも同様の結果が得られた。対照的に、マクロファージや白血球等の骨髄由来細胞はほとんどCOX-2を発現していなかった。これらの結果より、繊維芽細胞と血管内皮細胞がCOX-2の発現を通して腸管ポリープ形成に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。最近他グループより、PGE_2の産生に膜結合型PGE_2合成酵素(mPGES)が重要であること(Kudoらの研究)、そして誘導型の酵素であるCOX-2のアイソザイムである恒常型のCOX-1も腸管ポリープの形成に重要であること(Langenbachらの研究)が報告された。当研究で腸ポリープ形成におけるアラキドン酸代謝経路の役割を包括的に理解するためにこれらmPGESとCOX-1の発現に関する解析を行なった結果下記の7点が明らかとなった。1、家族性大腸ポリープ症(FAP)のモデル動物であるApc^<Δ716>マウスの腸ポリープにおいては、ポリープ管腔側の繊維芽細胞でCOX-2と同様なmPGESの発現誘導が認められるが、対照的にCOX-1の発現量は一定であること2、1はFAPの腸ポリープでも同様であること3、COX-1はCOX-2の発現が誘導されていない1mm以下の小さなポリープにおいても繊維芽細胞で発現していること4、ポリープにおいてはCOX-2発現細胞はほぼ全てCOX-1発現細胞であること5、mPGES発現細胞もほぼ全てがCOX-1発現細胞であり、一部はCOX-2も発現していること6、COX-1、Apc両遺伝子欠損マウス、COX-2、Apc両遺伝子欠損マウスではポリープ数の劇的な減少を認めるが(Langenbachら、Oshimaらの研究)、発生するポリープでは各々COX-2、COX-1の発現が認められることこれより、1mmまでのポリープが成長する段階ではCOX-1及びmPGESが、1mm以上に成長していく段階ではCOX-1、mPGESに加えてCOX-2がPGE_2供給の点で大変重要であることが明らかとなった。

私はこれまでに、腸ポリープの形成にはシクロオキシゲナーゼ2(COX-2)により産生されるプロスタグランジンE_2(PGE_2)が極めて重要であることを明らかにした。しかし依然としてポリープ形成時におけるCOX-2誘導のメカニズムが不明であることから、平成16年度はその解明を試みた。近年、培養細胞の実験より、細胞を酸素分庄が低い低酸素状態(hypoxia)に置くとCOX-2の発現量が上昇することが明らかになり注目されている。腫瘍内では血管による酸素供給が不十分な領域があると考えられることから、管腔側の間質細胞の存在する領域では低酸素状態によってCOX-2が誘導されると仮定した。そこでポリープ内における酸素供給状態を、低酸素状態において還元され細胞内タンパク質に非特異的に結合するpimonidazoleをApc^<Δ716>マウス腹腔より投与し、還元型pimonidazoleに対する抗体で免疫組織染色を行なうことで調べた。その結果、COX-2が誘導されている領域では低酸素状態にはなっていないことが分かった。低酸素状態になっていたのは腫瘍上皮細胞が密集している領域であることが分かったが、良性腫瘍中の低酸素状態を調べた報告はこれまでになく、新規である。他にCOX-2を培養細胞で誘導することが知られているのはインターロイキン(IL-)1βであることより、このmRNA発現量を検討した。RT-PCR方による解析の結果、ポリープ中では正常大腸粘膜に比べてIL-1βmRNA発現量が約4倍に上昇していることが分かった。以上の結果より、Apc^<Δ716>マウスのポリープにおいてCOX-2を誘導しているのは低酸素状態ではなく、IL-1β等のサイトカインであることが示唆された。
電波干渉計を利用した地球周回衛星の高精度軌道決定

現在、我々は、大気水蒸気の空間構造とその時間変動の高感度観測を目指して、低軌道地球周回衛星(LEO衛星)の電波を利用した観測方法の開発と感度の検証、気象現象との関連について研究を進めている。この観測法を更に実用に近づけるために、信号源となる衛星の開発も水蒸気観測の研究と並行して進めている。出来る限りの衛星の小型化・軽量化を計るため、衛星側に軌道決定のための専用装置を必要としない軌道決定の方法の研究開発を行った。本研究では、衛星から放射されるビーコン電波を電波干渉計で受信し、干渉位相の変化率から軌道決定を行う方法を開発し,その有効性と軌道決定精度を数値シミュレーション及び鹿児島大学に設置されている電波干渉計を用いた実観測により検証した。また、決定精度の目標値として、人工衛星に搭載したGPS受信機により得られる決定精度(数cm)を目標に置き、本方法において軌道決定精度を向上させるために必要なアンテナ配置とアンテナ間隔、受信装置の感度、受信装置の安定度、軌道決定に繰り込む摂動成分の必要精度等を検討した。鹿児島大学に設置された電波干渉計(基線長が数10m)を観測装置のモデルとした数値シミュレーションの結果、軌道高度1400kmの衛星の位置を精度数10m、速度を数10mm/s程度で決定できることが明らかとなった。更に、実観測データを解析し、この結果を確認した。基線長を変更して行った数値シミュレーションの結果、基線長が長くなるに従って位置決定精度力向上すること、また基線長10kmにおいて約0.4mの観測精度が得られることを確認した。開発した方法は、口径1m程度の小型アンテナを用いて軌道決定を行うことができ、地上管制設備の建設軽視及び運用経費を提言できる可能性がある。受信感度の軌道決定精度への影響や大気電波伝搬の影響などの解析が今後の課題として残っている。我々が進めている大気水蒸気観測ミッション(人工衛星からの電波を利用した大気水蒸気の空間構造とその時間変動の高精度観測)、小型衛星・超小型衛星の軌道管理等への応用を目指し、電波干渉計の原理を応用した低軌道地球周回衛星の軌道決定に関する新たな方法の開発を進めた。(1)軌道決定アルゴリズムの開発と数値シミュレーションによる軌道決定精度の評価電波干渉計により低軌道地球周回衛星のビーコン電波を観測し、2台のアンテナ間の到来時間差の時間変化から軌道決定を行うアルゴリズムの開発を進めた。模擬データを用いて評価を行い、鹿児島大学理学部に設置された衛星追跡用電波干渉計の基線長50m、衛星高度1400kmとした場合、軌道を10数mの精度で決定できることを確認した。更に、観測時間範囲、数値微分の時間刻み幅等を変化させ、実観測に近い環境下で軌道決定を得るための最適パラメータを探し出した。この結果、約1日の観測時間範囲で良好な結果を得られることを確認した。(2)実観測データによる軌道決定アルゴリズムの有効性の検証鹿児島大学理学部に設置された衛星追跡用電波干渉計により受信したGlobalstarシステムの衛星群(軌道高度1400km)のビーコン電波(6.85GHz)のデータを用い、軌道決定アルゴリズムの検証を行なった。約1.12日間の実観測結果から軌道決定を実施したところ,初期軌道に約10kmおよび10m/sの誤差が含まれるケースで安定して最適値に収束すること、位置決定の標準偏差として45mが得られることを確認した。ただし、観測した全てのデータにおいてこの精度が達成されているわけではなく、収束結果が良好でない場合もある。この原因として、地球の形状パラメータを簡略化したことによるもの、観測システムの時刻計測誤差、位相変動などを検討している。

我々が進めている大気水蒸気観測ミッション(人工衛星からの電波を利用した大気水蒸気の空間構造とその時間変動の高精度観測)、小型衛星・超小型衛星の軌道管理等への応用を目指し、低軌道地球周回衛星の軌道決定に関する新たな方法の開発を進めた。本方法は、電波干渉計を使った方法の一種であるが、干渉位相の時間微分をとった量を観測量として利用することにより、干渉計観測が不得意な位置情報の測定を不要としたことを特徴としている。本研究では、(1)軌道決定アルゴリズムの開発、(2)数値シミュレーションによる軌道決定精度の評価、(3)実観測データによる有効性の検証を行った。鹿児島大学理学部に設置された衛星追跡用電波干渉計(基線長74m)により衛星高度1400kmの衛星を観測した場合を例題として行った数値シミュレーションでは、軌道を10数mの精度で決定できることを確認した。また、精度を向上する上で計算パラメータ(たとえば、位相微分の時間ステップなど)の最適化が必要であることがわかった。一方、実観測データを用いた実験より、本方法により軌道決定が有効に行えることを確認した。干渉計の基線長を変化させた数値シミュレーション実験を行い、基線長を長くすることで位置決定制度が向上し、基線長10kmでは位置決定精度1m以下が期待できることを確認した。なお、実観測では、収集した全データに対して上記の精度が達成されていたわけではなく、収束結果が良好でない場合もあった。この点が今後の課題として残った。本研究で開発した方法は、衛星側に軌道決定のための特別な装置を必要としないことから、衛星のコンパクト化に寄与する。時に、大きさ10cm程度の超小型衛星に有効な方法である。
農業ICT化に向けた畜舎内での小動物行動追跡システムの構築

開発した手法を,現実の畜舎環境により近い状況に適用し,手法の評価と改善を行った.これまで,背景が無地の映像を利用して手法を開発・評価してきた.本年度は,背景として小動物とよく似た枯れ葉を敷き詰めた環境を用意した.また,実環境では小動物が物陰に隠れることも想定し,小動物が隠れることができる障害物も環境中に設置した.この環境で撮影した映像に開発手法を適用した所,「物体検出」「物体識別」「未知個体識別」の各段階で手法の問題点が明らかになった.これらの問題について,対処を行った.「物体検出」では,小動物と背景が類似することで,背景部分の誤検出が多く見られた.これに対して,背景部分を学習した識別器を導入し,検出結果をふるいにかけることで,性能改善を図った.「物体識別」では,物体追跡問題に物体識別を利用するという特性上,識別に利用できる各個体の情報(教示画像)が少なく,識別性能が低いという問題が見られた.この問題に対して,個体の教示画像に対して回転処理を施した画像も各個体の情報として加えるデータ拡張を行うことで,改良を行った.「未知個体識別」では,実環境で小動物がカメラ視野内に出入りすることを想定して,教示画像が与えられていない未知個体の識別を,既知個体との類似度に閾値を設定することで実現した.この際,単一の評価指標では十分な性能が得られなかったため,複数の指標を利用する方法を開発した.また,昨年度開発したSCMA法に対して,観測情報を制約項として追加することでよりロバストな追跡を実現した.SCMA法の制約項として,従来の画像特徴に加え,「フレーム間での移動距離が小さい対応づけの方がよい」という制約を追加した.従来は同様の制約をエネルギー最適化とは別の枠組みで適用していたが,本手法では,同じ1つのエネルギー最適化の枠組み内で制約を付与し,従来と同程度の追跡結果が得られた.本年度の目標としていた,実環境に近い環境での手法の評価と改良が行えた.また,エネルギー最適化による定式化の中で,制約を追加することで手法を改善する可能性も示すことができた.畜舎内での小動物追跡の評価と改良を継続していく.実環境での撮影データが入手できる目処がたったため,実データでの評価を目指す.そのため,当初予定していたシミュレーションデータによる評価は,優先度を下げる.また,追跡システム同士を連携させて,より広範囲の追跡を実現する手法についても検討を行う.畜舎のような条件の悪い実環境でロバストな追跡を実現するために,様々な観測から得られる情報や事前知識(以下,観測情報等)を利用する.そのために,観測情報等をエネルギー関数として表現し,数値計算によるエネルギー最小化により解く基本技術を開発した.具体的には,エネルギー最小化に基づく画像分類の技術を,小動物の同時追跡に導入した.従来行っていた,AKAZE特徴量とパーティクルフィルタを利用した追跡手法では,小動物同士の重なりでオクルージョンが発生した直後に追跡対象を誤ると,誤った対象を追跡し続けるという問題点があった.これに対して,画像分類技術を用いることで常に複数の対象を識別し続け,識別対象の混同を検出し,修正することで,より正確な追跡が行えるようになった.ここで利用したCollaborative Mean Attraction法(CMA法)は,エネルギー最小化に基づく方法となっている.この手法に,観測情報等を制約項・正則化項として追加することで,よりロバストな追跡を実現できる.複数の観測情報等を導入すると,複数の観測情報等が互いに相容れない対応関係を示し,全体としてどの物体像同士が対応づくのか一意に定まらなくなる可能性も生じる.この問題に対しては,エネルギー関数にスパース性を導入する基本技術を開発した.具体的には,CMA法における正則化項としてL1ノルムを用いた定式化を採用し,エネルギー最小化問題をFISTA法により解く手法を開発した.これにより,今後の研究展開において,スパース最適化を利用することが可能となった.本年度の目標としていた,エネルギー最小化原理に基づく小物体追跡の基本的な技術開発および,スパース性を導入した定式化が行えているため.開発した手法を,現実の畜舎環境により近い状況に適用し,手法の評価と改善を行った.これまで,背景が無地の映像を利用して手法を開発・評価してきた.本年度は,背景として小動物とよく似た枯れ葉を敷き詰めた環境を用意した.また,実環境では小動物が物陰に隠れることも想定し,小動物が隠れることができる障害物も環境中に設置した.この環境で撮影した映像に開発手法を適用した所,「物体検出」「物体識別」「未知個体識別」の各段階で手法の問題点が明らかになった.これらの問題について,対処を行った.「物体検出」では,小動物と背景が類似することで,背景部分の誤検出が多く見られた.これに対して,背景部分を学習した識別器を導入し,検出結果をふるいにかけることで,性能改善を図った.「物体識別」では,物体追跡問題に物体識別を利用するという特性上,識別に利用できる各個体の情報(教示画像)が少なく,識別性能が低いという問題が見られた.この問題に対して,個体の教示画像に対して回転処理を施した画像も各個体の情報として加えるデータ拡張を行うことで,改良を行った.「未知個体識別」では,実環境で小動物がカメラ視野内に出入りすることを想定して,教示画像が与えられていない未知個体の識別を,既知個体との類似度に閾値を設定することで実現した.

この際,単一の評価指標では十分な性能が得られなかったため,複数の指標を利用する方法を開発した.また,昨年度開発したSCMA法に対して,観測情報を制約項として追加することでよりロバストな追跡を実現した.SCMA法の制約項として,従来の画像特徴に加え,「フレーム間での移動距離が小さい対応づけの方がよい」という制約を追加した.従来は同様の制約をエネルギー最適化とは別の枠組みで適用していたが,本手法では,同じ1つのエネルギー最適化の枠組み内で制約を付与し,従来と同程度の追跡結果が得られた.本年度の目標としていた,実環境に近い環境での手法の評価と改良が行えた.また,エネルギー最適化による定式化の中で,制約を追加することで手法を改善する可能性も示すことができた.開発した手法の実環境への適用を進めていく.具体的には,定式化の中に実環境での制約や事前知識を導入することを目指す.この際,スパース性を導入したことによる有用性についても評価する.並行して,実環境でのデータ取得も進める.最終的には,実環境での小動物追跡の評価実験を行う予定である.畜舎内での小動物追跡の評価と改良を継続していく.実環境での撮影データが入手できる目処がたったため,実データでの評価を目指す.そのため,当初予定していたシミュレーションデータによる評価は,優先度を下げる.また,追跡システム同士を連携させて,より広範囲の追跡を実現する手法についても検討を行う.物品費としては,高速計算が行えるGPUの導入を計画していたが,GPUの品薄などで十分な数を導入できなかった.また,国内発表の旅費も想定以下であった.次年度分と合わせて,不足機材の購入に充てる.また,国際学会での成果発表が決まっているので,旅費も当初予定以上の使用を見込んでいる.実環境へのシステム設置の調整に時間がかかり,本年度中にはシステムの構築・設置が行えなかった.システム設置の目処は立っており,次年度に構築・設置を行う.
C型肝炎ウイルスによる自然免疫及び獲得免疫系修飾機序の解析とその制御

感染直後に応答する自然免疫とHCVとの関係はほとんど解析されてこなかった。そこで我々は持続感染機構を解明する目的でHCVが初期ウイルス応答に与える影響について検討した。また、HCV感染制御法について検討した。HCV全長、構造蛋白、非構造蛋白遺伝子をHepG2細胞に発現した。これらの細胞系を用いてNDV感染、polyIC刺激に対するIRF-3の二量体化、核移行、IFN-βの誘導に対する影響をHCV発現前後で検討した。また、HCVの責任蛋白質を同定するためにHCVの各構成蛋白発現プラスミドを導入して同様の検討を行った。HCV全長および構造蛋白を発現させると、NDV感染により誘導されるIRF-3の二量体化が阻害され、IFN-βのmRNAの誘導も抑制された。また、C型肝炎ウイルスコア蛋白の塩基性領域1がIRF-3のリン酸化と二量体化を抑制する事によりIFN-βのmRNAの産生を抑えて、初期抗ウイルス応答を阻害することにより持続感染する可能性が示され、この抑制機序について解析を進めている。また、HCVは宿主因子を利用することにより効率的に複製し、増殖する。HCVの複製は小胞体膜やゴルジ膜上に存在する脂質ラフトで行われていることが報告され、脂質ラフトの形成を抑制することによりHCVの複製阻害が起こることが示唆された。脂質ラフトは主にスフィンゴ脂質とコレステロールから成ることから、HCVレプリコン保持細胞中のこれらの生合成を抑制することを試みた。スフィンゴ脂質生合成を阻害するミリオシンはスフィンゴ脂質生合成経路の最初の反応を触媒するセリンパルミトイルトランスフェラーゼ(SPT)を特異的に阻害する物質として知られ、それがHCVレプリコンの複製を強く阻害した。肝臓中のHCVを免疫染色によって確認したところ、肝実質細胞においてHCV量は減少していた。以上のことから、SPTが抗HCV薬の標的として有効であることをin vivoで証明することに成功した。これまでは持続感染が成立した後のHCVに対する獲得免疫の解析やHCV蛋白のインターフェロン(IFN)のシグナル伝達に及ぼす影響が主として解析されてきた。一方感染直後に応答する自然免疫とHCVとの関係はほとんど解析されてこなかった。今回我々は持続感染機構を解明する目的でHCVが初期ウイルス応答に与える影響について検討した。さらに、コア蛋白には3つの塩基性領域が存在し、それぞれを欠損した3種のコア蛋白発現プラスミドを作成導入し、IRF-3の二量体化とIFN-βの誘導への影響を検討した。一方非構造蛋白を発現させてもNDVによるIRF-3の二量体化にもIFN-βのmRNAの誘導にも影響を与えなかった。また、core dellの場合もIRF-3の二量体化が抑制されなかった。C型肝炎ウイルスコア蛋白の塩基性領域1がIRF-3のリン酸化と二量体化を抑制する事によりIFN-βのmRNAの産生を抑えて、初期抗ウイルス応答を阻害することにより持続感染する可能性が示され、この抑制機序について解析を進めている。
現代社会における子どもの発達と教育制度改革原理の研究--とくに中等教育を中心に--

本研究はつぎのような課題意識のもとに発足した.本研究は,教育学諸分野の研究者の共同研究により,特に中等教育制度を中心に実態分析や提言を整理,検討し,現代社会における子どもの成長,発達をよりよく保障する教育制度原理,とりわけ青年期の発達にふさわしい中等教育のあり方を究明することを目的とする.本研究は次の5つのワーキング・グループを置き,調査研究を行ってきた.1教育改革理念2現代社会と学校制度3教員養成制度4教育行財政制度5教育改革の国際動向.かくクループは,「青年期にふさわしい中等教育のあり方」検討を共通の問題意識とし,特に第二グループを中心に各グループもそれに協力する体制をつくりながら研究会を重ねてきた.そこでは,戦後中等教育改革の理念と,これまで試みられた各種の中・高一貫教育の実態調査,新しいタイプの高校づくり,入試改善にとりくむ各地の高校の実態調査(東京,埼玉,愛知,長崎,佐賀,京都,長野)を行い,総合選抜制度の社会手機能と今後の動向,推薦制(宮崎,長崎)をどう考えたらよいか,特色ある高校づくりは果して個性の教育に役立っているか,等の視点から,教育委員会や教職員組合の見解, PTAの意見等のヒアリングを行った.また,中・高の接続問題についても,中学・高校の双方から問題点をとらえようとした.また,進学・就職指導の実態,一貫カリキュラムのねらいと,カリキュラム編成上の留意点,専門教育・職業指導の実態等の資料収集を行い,これらの改善努力が,青年期の人間発達にとってどのような意味をもつかを検討した.これ迄60, 61, 62年に研究成果を日本教育学会大会で報告した他, 5回に亘る公開シンポジウムに参加しその成果の一端を報告した.又学会報告の為に提出した研究冊子(「現代社会と学校制度」1984年8月,「教育改革と教育実践」1987年8月)には本研究の成果の主要なものが表現されている.本研究はつぎのような課題意識のもとに発足した.本研究は,教育学諸分野の研究者の共同研究により,特に中等教育制度を中心に実態分析や提言を整理,検討し,現代社会における子どもの成長,発達をよりよく保障する教育制度原理,とりわけ青年期の発達にふさわしい中等教育のあり方を究明することを目的とする.本研究は次の5つのワーキング・グループを置き,調査研究を行ってきた.1教育改革理念2現代社会と学校制度3教員養成制度4教育行財政制度5教育改革の国際動向.かくクループは,「青年期にふさわしい中等教育のあり方」検討を共通の問題意識とし,特に第二グループを中心に各グループもそれに協力する体制をつくりながら研究会を重ねてきた.そこでは,戦後中等教育改革の理念と,これまで試みられた各種の中・高一貫教育の実態調査,新しいタイプの高校づくり,入試改善にとりくむ各地の高校の実態調査(東京,埼玉,愛知,長崎,佐賀,京都,長野)を行い,総合選抜制度の社会手機能と今後の動向,推薦制(宮崎,長崎)をどう考えたらよいか,特色ある高校づくりは果して個性の教育に役立っているか,等の視点から,教育委員会や教職員組合の見解, PTAの意見等のヒアリングを行った.また,中・高の接続問題についても,中学・高校の双方から問題点をとらえようとした.また,進学・就職指導の実態,一貫カリキュラムのねらいと,カリキュラム編成上の留意点,専門教育・職業指導の実態等の資料収集を行い,これらの改善努力が,青年期の人間発達にとってどのような意味をもつかを検討した.これ迄60, 61, 62年に研究成果を日本教育学会大会で報告した他, 5回に亘る公開シンポジウムに参加しその成果の一端を報告した.又学会報告の為に提出した研究冊子(「現代社会と学校制度」1984年8月,「教育改革と教育実践」1987年8月)には本研究の成果の主要なものが表現されている.本研究は教育学諸分野の研究者の共同研究により、子どもの発達と教育制度のあり方の関連について研究するものである。とくに今年度は、青年期にふさわしい中等教育のあり方を中心に、中等教育の理念の歴史的展開の研究とともに、現在、各地ですゝめられている中等教育改革-中高一貫の学校づくり、新しいタイプの高校づくり、入試改革の努力に焦点を合せ埼玉、福島、愛知、東京の動きを調査した。また咋年度行った長崎、佐賀、京都調査もひき続き、資料の収集、補てんに努めた。調査は、県教委、県教組の双方を通して、全般的改革動向の把握を行い、また、典型的な問題をもつ学校への訪問とヒアリングを重視した。そこでは、進学・就職指導の実態、一貫カリキュラムのねらいと、カリキュラム編成上の留意点、専問教育・職業指導の実態、普通教育のとらえ直しと入試制度の改善努力、すいせん制、総合選抜制をどう考えるか、等の問題を主眼に関係者からのきゝ取り、資料収集を行ってきた。これらの資料をもとに、これらの改善努力が、青年期の人間発達にとってどのような意味をもつかを検討の基準にして、分析を続ける予定である。