hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多発性嚢胞性腎疾患におけるCOX-2の嚢胞形成に与える影響に関する研究

COX-2は炎症反応や発癌との関連から注目されている酵素であり、サイトカインや成長因子によって誘導されることが知られている。COX-2は上皮成長因子受容体(EGFR)との関連についても報告されており、多発性嚢胞性腎疾患(PKD)においてもEGFRの嚢胞上皮での過剰発現が認められることから、PKDにおける嚢胞形成とCOX-2に何らかの関与があると推測された。昨年度報告したように、Human COX-2モノクローナル抗体を用いて、常染色体優性遺伝多発性嚢胞腎(ADPKD)患者の腎組織で免疫組織学的手法を用いて染色を行ったところ、正常腎と異なり明らかな発現が認められなかった。今回Hunan COX-1モノクローナル抗体とMMP-2抗体を用いて同様に正常腎とADPKD患者での発現を免疫組織学的手法を用いて検討した。ADPKDではCOX-1の発現は増強しており、MMP-2の発現は低下していた。COX-1の生理的機能ははっきりしていないが、COX-2低下に伴うPGE2産生低下を補うためであるかもしれない。COX-1の発現増加が腎嚢胞形成と関連があるか否かについては、今後の検討課題である。COX-2ノックアウトマウスでの腎における小嚢胞多発の報告されていることから、マウスに対するCOX-2阻害薬経口投与による腎嚢胞発現の有無を観察したが、4週間の投与においては明らかな腎の異常は認められなかった。更なる投与方法や投与量の検討が必要と考えられる。今回Human COX-2モノクローナル抗体を用いて、常染色体優性遺伝多発性嚢胞腎(ADPKD)患者の腎組織で免疫組織学的手法を用いて染色を行った。基礎実験として正常腎組織に対して同抗体を用いて染色を行ったところ、これまでに報告されていると同様に密集斑と皮質ヘンレ係蹄の上行脚に発現を認めた。しかしADPKDにおいては明らかな発現が認められなかった。一方、COX-2ノックアウトマウスにおいては、低形成腎と小嚢胞の多発が報告されている。ADPKDにおいて正常腎に比べてCOX-2の発現が低下していたという結果を考えると、むしろCOX-2の発現低下が嚢胞形成に関与している可能性が示唆された。次年度はCOX-2の発現抑制および過剰発現が腎に与える影響と嚢胞形成への関与について検討したいと考えている。
左右非対称な形態形成におけるPitx2とPitx2の下流遺伝子の発現制御機構

胚の左側特異的に発現する転写因子Pitx2の下流遺伝子の解析について、以下の研究成果を挙げた。1. Fgf10は肺原基と心臓の流出路で左右非対称に発現している。私は、その非対称性がPitx2によって制御されることを明らかにしてきた。今年度、その制御に必要なPitx2結合配列を同定した。制御領域内に複数のPitx2結合配列があるが、必要な配列が肺原基と心臓の流出路で異なっていることも明らかになった。これらの結果は、Fgf10がPitx2によって直接的に制御されていること、その制御には器官特異的な共因子の必要性を示唆している。これまでに、Pitx2によって直接的に左右非対称な発現を制御されている遺伝子は同定されておらず、Pitx2が支配する左右非対称な器官形成機構の解明のために大きな発見であった。2.マイクロアレイを使ったスクリーニングによって、野生型とPitx2変異マウスで発現量に差のあると判定された遺伝子の、マウス胚での発現様式を確認した。その結果、複数の遺伝子が、心房で左右非対称に発現していた。2個の遺伝子は、心臓の流出路で非対称に発現していた。これらは、Pitx2の下流遺伝子の候補であり、左右非対称な器官(特に心臓の)形成機構を解明する大きな手がかりとなった。3.肢芽におけるPitx2の左側特異的な発現について、Pitx2の発現細胞を追跡した。その結果、Pitx2が初期に発現した左LPMの細胞のみで発現を維持していることが分かった。しかし、Pitx2が発現した細胞の全てで発現が維持する訳ではなく、発生が進むと発現は一部の細胞に限局することも分かった。これらの結果は、遺伝子の発現維持機構を理解するために重要な発見であった。胚の左側特異的に発現する転写因子Pitx2が支配する左右非対称な器官形成機構について、以下の研究成果を挙げた。1.Fgf10は肺原基や心臓の流出路で左右非対称に発現し、その非対称性はPitx2によって制御されている。Fgf10の発現の左右非対称性を制御する領域を同定し、次に、制御領域内のPitx2結合配列を探索した。その結果、種間で保存されているPitx2結合配列を発見した。この結果は、Fgf10が、Pitx2によって直接的に制御されていることを示唆している。これまでに、Pitx2によって、直接的に左右非対称な発現を制御されている遺伝子は同定されておらず、Pitx2の下流シグナルの解明を手がかりとして、大きな発見であったといえる。2.Pitx2は、肢芽においても、左側特異的に発現している。肢芽におけるPitx2発現細胞の細胞系譜を追跡した結果、Pitx2変異マウスでは野生型より多くの細胞に寄与することが分かった。これは、マウスにおける四肢の形態や機能的左右非対称性、利き腕の確立機構の解明につながる発見である。3.左右非対称な器官形成を支配しているPitx2が発現している胚の左側の細胞だけをFACSを使って集めて、RNAを抽出し、野生型とPitx2変異マウスで発現量に差のある遺伝子を、マイクロアレイによって探索した。その結果、心臓特異的に発現する複数の遺伝子に差が見られた。これらは、Pitx2の下流遺伝子の候補であり、左右非対称な器官形成機構を解明する大きな手がかりとなった。
特別養護老人ホームにおける介護職員の就業形態の多様性に関する社会学的研究

本研究は、特別養護老人ホーム(以下「特養」)における介護職員の就業形態の多様性に注目することにより、特養における職員配置をたんなる数値としてとらえるのではなく、その質的構成を分析した。継続的な聞き取り調査の実施をつうじて、特に主婦パート職員や外国人介護士が、職員配置のあり方に大きな影響を及ぼしていることを明らかにした。本研究が調査した事例では、主婦パート職員が長年の勤務経験をつうじて特養全体のケアの質を維持していた。また経済連携協定にもとづく外国人介護福祉士候補者の受け入れは、職員配置に変動をもたらしながらも、特養内のケア文化の再構築と継承の契機となっていることが明らかになった。宮城県内の特別養護老人ホーム(以下、特養と略記)に関するフェイスシートの作成をおこなった。質問紙調査の実施に向けて専門的知識の提供を受ける予備的段階として、特養A及び社会福祉法人Bへの複数回にわたる訪問調査をおこなった。介護労働に関する資料収集を幅広い視点からおこなった。保持資格や経験年数、離職率や転職理由といった介護労働の実態に関する調査研究資料をはじめ、新卒職員の採用に力を入れている事業所に関する情報や、外国人介護福祉士候補生の受け入れに関する資料、厚生労働省が導入を検討している認定介護福祉士(仮称)に関する情報、他の産業に対する介護労働の賃金構造に関する統計資料等を収集した。特養の職員配置のありかたは、その事業所のみならず当該法人が運営する他の複数の事業所を含む組織全体のマネジメントと大きく関係している。それらの事業所は必ずしも高齢者介護に関係する施設とは限らず、乳幼児・児童を対象とする施設や、障害者向けの就労継続支援施設等を含むことがあり、職員はこれらの複数の事業所間を異動している可能性がある。そこで今年度は介護分野に加えて児童や障害者支援の分野における職務内容やその専門性、就業構造にも視野を広げて資料収集をおこなった。こうした福祉分野における就労が、日本社会が現在抱えている労働問題と深く関係していることに注視する必要性がある。特養における就業形態の多様性をより大きな視点で把握すすることにより、本調査の実施に向けた予備的作業をおこなった。1宮城県内の全ての特別養護老人ホームに関する情報を整理し、新規事業所の情報を加えてリストのデータを更新した。来年度に実施する予定の質問紙調査に向けて予備的作業を開始した。質問項目の選定のため専門的知識の提供を受ける予定であった関係機関との調整がつかなかったため、質問紙の作成については作業の進展がなかった。宮城県内の介護労働者に関わる資料を収集したほか、東京で開催された介護労働に関するシンポジウムに出席し、平成27年度介護報酬改定に関する情報をいち早く入手した。介護人材不足の問題の背景および特別養護老人ホームが直面する運営上の課題について理解を深めるとともにそれらの論点を整理することができた。若者の雇用労働問題についての研究会へも参加し、専門的知識を得た。介護労働のなかでも訪問介護や介護支援専門員とは異なり、本研究が研究の対象としている介護職員が置かれる労働条件や職場環境、賃金等の現状と特質をあらためて分析し明らかにする必要性を強く感じた。2介護労働の国際移動に関する基礎資料として、調査研究報告、文献、新聞報道等の資料を収集した。我が国における外国人看護師・介護福祉士候補生に関する政府資料や関連する情報データも収集した。そのうえで、社会福祉法人Aの複数の事業所内で勤務するインドネシア人介護福祉士候補生を対象とするインタビュー調査の本格的な実施に向けて、これまでのインタビュー内容を整理するとともに質問項目の検討作業をおこなった。3特養Bに勤務する複数の正規雇用の介護職員および非正規雇用の介護職員を対象とするインタビューに着手したが、実質的な分析に耐える内容には至らず、データは未整理のまま終了した。外国人介護福祉士候補者に関する調査研究を重点的におこない、以下の成果を得た。1宮城県内にある特別養護老人ホームAに勤務しているインドネシア人介護福祉士候補者に対する複数回にわたる聞き取り調査を実施した。聞き取りは主にインドネシア語でおこない、インドネシア語を母語とする研究協力者に同時通訳を依頼した。2特養Aを運営する社会福祉法人Aおよび外国人介護福祉士候補者の受け入れに関わる関係職員、および特養Aの利用者数名に対する聞き取り調査を実施した。3法人Aが運営する複数の事業所において勤務しすでに帰国したインドネシア人介護福祉士候補者らに対して過去に実施した聞き取り調査データを整理した。また、彼らの東日本大震災時の一時帰国状況や国家資格受験結果、法人Aとの契約期間や帰国後の状況等に関する情報を収集し整理した。4外国人看護師・介護福祉士候補者に関連する先行研究を網羅的に収集し、検討した。また、インドネシアにおける家族概念および看護・介護概念について、研究協力者より資料および専門的知識の提供を得た。5法人Aがこれまでに受け入れたすべてのインドネシア人介護福祉士候補者に関して、彼らが来日した理由に焦点をあてて分析・考察した。先行研究の多くが示してきた見解とは異なり、必ずしも「経済的理由」だけでは十分に説明できないことを明らかにした。その成果を論文として公表した。6彼らの介護労働のありかたに大きく影響する日本語教育支援、およびイスラム文化に関する情報・資料を収集した。本研究の主要なテーマのひとつである外国人介護福祉士候補者への聞き取り調査、および関係職員および施設利用者に対する聞き取り調査が順調に進行し、また、データ分析と考察をおこなうことができた。宮城県内の特別養護老人ホームAに介護職員として従事する外国人介護福祉士候補者および事業所の運営主体に聞き取り調査を実施した。

また、介護業務の参与観察をおこない、業務内容、利用者との関係、他の介護スタッフとのコミュニケーション状況、職場環境への適応、日本語学習への取り組み等についてデータを収集した。個別事例として、介護福祉士の国家資格試験に合格しても他県の他事業所へ異動してしまったケースや、結婚や出産を理由に国家資格試験を受験することなく帰国してしまうケースがあった。すなわち彼らのライフコースが、特養における介護労働としての定着の鍵を握っていることが明らかとなった。第二に、国家資格試験のための日本語学習の機会は勤務時間内に提供されるにもかかわらず、当該事業所においては日本語教育を専門におこなうスタッフを配置することができないため、日本語教育支援体制が十分に整っているとはいえない状況であった。日本語教育支援の体制の充実は、本人からも事業所からも強く求められていることが明らかとなった。第三に、彼らは事業所で介護労働に従事する以外には居住する地域において他者(近隣住民)との接点をほとんど持っていなかった。介護労働としての定着は、居住する地域社会への定着とセットにして考えられるべき課題であることがうかがえた。以上の3つを、外国人介護福祉士候補者が特別養護老人ホームにおける介護労働を継続できる主たる要件として導きだすことができた。これに関連して今年度は、外国人の定住地域・非定住地域に関する社会学的研究や、外国人の高等教育問題に関する研究について幅広く情報および資料を収集し、新たな知見を得た。特別養護老人ホームに介護職員として従事する外国人介護福祉士候補者に対するインタビュー調査をおこなってきたが、対象者が介護福祉士の国家資格試験を受験することなく帰国してしまったため、計画どおりの研究遂行をおこなうことができていない。パート労働による非正規雇用の介護職員に対しては、事業所との信頼関係が十分に維持できていないため、計画どおりの調査に着手するには至っていない。最終年度の研究成果として、第一に、特別養護老人ホームAおよびBにて外国人介護福祉士受け入れに関する聞き取り調査を実施した。経済連携協定にもとづく外国人介護福祉士候補生の受け入れについて長年の実績がある特養Aについては、現在勤務している者や昨年度までに退職した者、再来日を果たし再び契約予定の者、新しく受け入れる予定の者等、それぞれの状況に応じて関係者への聞き取りを実施した。受け入れを開始したばかりの特養Bに関しては、初めての現地訪問および関係者への聞き取り調査を実施し、受け入れの経緯や今後の課題についてデータを収集した。第二に、送り出し国の状況を明らかにするため、インドネシアでの調査を実施した。バリ島シガラジャの看護専門学校を訪問し、日本語教育の現状について情報を入手した。またキンタマニの外国人技能実習生の送り出し機関を訪問し、介護分野における技能実習生の送り出しの現状を視察し、聞き取り調査を実施した。
自然な大統一理論とフレーバー物理

E6×世代対称性模型において、CP対称性を自発的に破ることで、小林-益川位相を導出できるだけでなく、超対称性模型における深刻な問題の一つである超対称性CP問題をも解決できることがわかった。アップクォークの湯川結合定数が実になることで、Chromo-Electric dipole momentから来る厳しい制限をも、回避できることはとても非自明なことと考える。同時に、アップクォークの質量の小ささを実現する際に必要だった相殺なしに、アップクォークの質量の小ささが実現できた。また、E6×世代対称性模型において、予言される超対称性の破れのスペクトラムがLHC実験でどのように見えるか、という研究を行った。最後に、大統一理論の問題を解く際に重要な役割を果たした異常U(1)ゲージ対称性を用いると、少しの変形で超対称性が自発的に破れる模型になることを示した。その際に、モジュライの安定性を実現する新たなシナリオを提案した。
数理議論学に基づく仕様書の不整合解消支援ツールの作成

現在のシステムは複雑であり,かつ高い信頼性・安全性が求められており,システムに組込まれるソフトウェアも複雑化している.高品質な仕様書の作成は重要な課題であるが,仕様書の品質改善は大変コストのかかる作業である.本研究では,数理議論学に基づく仕様書の不整合解消支援法を提案し,提案手法に基づくツールを試作・評価を目的とする.数理議論学を用いることで,矛盾を含む多様な不整合の解消を支援し,大規模な仕様書の不整合解消を支援し,さらにどの記述を採用すべきかといった不整合解消の判断材料提示を支援できる.本研究により,高品質な仕様書が得られ,結果として,開発コスト低減,製品の品質向上が期待できる.現在のシステムは複雑であり,かつ高い信頼性・安全性が求められており,システムに組込まれるソフトウェアも複雑化している.高品質な仕様書の作成は重要な課題であるが,仕様書の品質改善は大変コストのかかる作業である.本研究では,数理議論学に基づく仕様書の不整合解消支援法を提案し,提案手法に基づくツールを試作・評価を目的とする.数理議論学を用いることで,矛盾を含む多様な不整合の解消を支援し,大規模な仕様書の不整合解消を支援し,さらにどの記述を採用すべきかといった不整合解消の判断材料提示を支援できる.本研究により,高品質な仕様書が得られ,結果として,開発コスト低減,製品の品質向上が期待できる.
CD82の機能的特性を用いたメラノーマ免疫遺伝子治療の基礎研究

昨年度我々は、T細胞上に発現するCD82分子の発現量を亢進させると、インテグリンのひとつであるLFA-1の活性化が認められ、ICAM-1/LFA-1を介した細胞間接着が認められるようになることを報告した。そこで今回我々は、この機序につきさらなる解析を試みた。まず樹立したCD82高発現Jurkat細胞が親細胞株と比較した場合、他のインテグリンをどの程度活性化させうるかをスクリーニングする目的で、コラーゲンI,フィブロネクチン、ビトロネクチン、ラミニンをcoatingしたプレートに対する各細胞株の接着性を比較してみた。その結果、CD82高発現Jurkat細胞は親細胞に比べコラーゲンIに対する接着性だけが有意に亢進していた。次にこのCD82によるLFA-1,コラーゲンへの接着性亢進が、実際に細胞表面のインテグリンのcongormationを変化させているのかを調べる目的で、各細胞をanti-CD82抗体、及びanti-LFA1抗体にて二重蛍光染色法にて染色し、これをconfocal microscopeにて解析した。その結果、親細胞ではCD82,LFA-1両分子は細胞表面に均一に認められるのに対し、CD82高発現細胞では両分子とも細胞接着部分に局在する形でほぼ同様な染色性を示した。またCD82高発現Jurkat細胞を用いてimmuno-precipitate western blot法を行った結果、同細胞ではCD82とLFA-1(CD18)がco-precipitateしていることを確認した。このことはT細胞表面のCD82を高発現させるとCD82はLFA-1と強くassociateすることを示唆させた。以上のCD82の特性を基に、我々はCD82及びLFA-1が発現している他の細胞、特に抗原提示細胞である樹状細胞への応用を現在行っている。当教室の柴垣らは、T細胞が抗原提示細胞により活性化されるその初期において、両細胞上に発現するCD82が重要な役割を持つことを報告した。この際、T細胞上のCD82の発現量は、抗CD3抗体crosslink刺激、あるいはPMA刺激で発現量が増強することが判明した。またT細胞上に発現するCD82はCo-stimulationに関わるのみならず、細胞間接着にも関与していた。一方、これらCD82を介する細胞間接着は、抗CD82抗体で直接阻害されないことより他の分子を介する間接的作用であることが示唆された。今回我々は、T細胞上に発現するCD82の機能につき、さらに解析を行った。まず、T細胞株にCD82cDNAを導入することでこれをOverexpressさせた場合、細胞にどのような変化が現れるのかを検討してみた。するとCD82を高発現させたJurkat細胞同士は、強いAggregationを形成した。そこで我々は、CD82-overexpressionにより誘導されたcell-cell aggregationを様々な接着分子中和抗体を用いて阻害効果をScreeningした結果、抗ICAM-1中和抗体、あるいは抗LFA-1中和抗体によりこのAggregationが阻害されることが判明した。しかしながら、親細胞とCD82高発現細胞ではICAM1,2,3 /LFA1 (CD11a,CD18)の発現量に差は認めらなかった。次に我々は、soluble ICAM-1をPlateにcoatingさせ、各Jurkat細胞のICAM1に対する接着性を比較した。その結果、CD82高発現細胞は親細胞に比べICAM-1に対する接着性が亢進していた。尚、この接着は細胞をあらかじめ抗LFA-1中和抗体で処理しておくと阻害されることより、この接着には主にLFA1が関与していることが判明した。
転写装置の機能分化の全体像

ゲノム全シークエンスた解明された大腸菌の研究の先端攻究課題は、全4,000遺伝子からどのような仕組みで転写をされる遺伝子が選択され、それらの転写レベルがどのような仕組みで決定されるかを解明することである。大腸菌細胞当りのRNAポリメラーゼは、約2,000分子で遺伝子総数より少ないことを発見して以来我々は、多数遺伝子間での転写装置の分配制御が転写包括制御の本質であるとの理論を提唱して来た。この理論の検証を目的として本研究を実施し、下記の成果を得た。1)RNAポリメラーゼコア酵素の第一次機能分化に関わる7種類のシグマ因子の抗体を作製し、各種培養条件での、シグマ7種類の細胞内濃度を測定した結果、増殖関連遺伝子の転写に関わるシグマ70がいつも主要成分ではないことを発見した。2)RNAポリメラーゼの第二次機能分化に関わる、約300種類の転写因子のうち約100種類を純化し、金属応答転写因子、酢酸応答転写因子について機能特異性を試験管内転写反応で解析した。この研究から、プロモーター上流域に結合する転写因子が、RNAポリメラーゼと強く相互作用をして、転写開始・伸長を抑制する、新たなレプレッション機構を発見した。3)各転写因子の生理機能同定を目的として、転写因子欠損変異大腸菌を利用して、DNAチップを用いたマイクロアレイ解析を実施し、各シグマ因子及び各金属応答転写因子が欠損した時に、低下したり昂進する遺伝子群の同定が出来た。4)各転写因子に対する特異抗体を作製し、転写因子の細胞内濃度の系統的測定を行い、これまでに約30種類について、大腸菌各種増殖相での濃度が判明した。5)定常期移行過程の大腸菌の浮遊密度が不連続に増加することを発見し、その性質を利用して増殖相の異なる細胞集団を分離することに成功した。均一細胞集団を利用して転写包括制御を解析する、新たな研究戦略の採用を可能にした。生物の遺伝情報転写包括制御は、転写装置の機能分化による、転写対象遺伝子選択スペクトラムの変化によっていると、我々は主張して来た。この理論を実証する目的で、原核生物、真核生物のモデル系を利用して研究を実施した。1)大腸菌転写装置の機能分化:大腸菌シグマ因子7種類を純化して、RNAポリメラーゼコア酵素への結合の相対強度を決定した。また、特異抗体を作製し、免疫沈降法と二次元ゲル電気泳動法を併用して、各種培養条件で細胞内濃度を測定し、両者を合わせて、ホロ酵素濃度を理論的に予測することに成功した。一方、大腸菌で同定されている転写因子約150種類のうち、約50種類を発現純化し、それらの転写活性化または抑制機構を解明した。並行して、細胞内濃度の系統的測定を行った。2)分裂酵母転写装置の機能分化:分裂酵母RNAポリメラーゼIIのサブユーツト全12種類の配置と集合機構を解析した。その上で、各サブユニットに直接接触する転写因子探索の系統的探索を開始した。普遍転写因子の幾つかや、サブユニット1のC端繰り返し構造を認識する蛋白リン酸化酵素と、脱リン酸化酵母の接点を見つけた。一方、各サブユニットを発現精製し、特異抗体を作製し、定量的ウエスタン法で、各サブユニツトの細胞内含量が測定できた。RNAポリメラーゼIIの細胞当りの数量は、やはりゲノム全遺伝子より少なかった。原核生物、真核生物問わず、転写装置の遺伝子間の配分制御が、転写の包括制御の本質であることを更に確信した。

ゲノム全シークエンスは解明された大腸菌の研究の先端攻究課題は、全4,000遺伝子からどのような仕組みで転写をされる遺伝子が選択され、それらの転写レベルがどのような仕組みで決定されるかを解明することである。大腸菌細胞当りのRNAポリメラーゼは、約2,000分子で遺伝子総数より少ないことを発見して以来我々は、多数遺伝子間での転写装置の分配制御が転写包括制御の本質であるとの理論を提唱して来た。この理論の検証を目的として本研究を実施し、下記の成果を得た。1)RNAポリメラーゼコア酵素の第一次機能分化に関わる7種類のシグマ因子の抗体を作製し、各種培養条件での、シグマ7種類の細胞内濃度を測定した結果、増殖関連遺伝子の転写に関わるシグマ70がいつも主要成分ではないことを発見した。2)RNAポリメラーゼの第二次機能分化に関わる、約300種類の転写因子のうち約100種類を純化し、金属応答転写因子、酢酸応答転写因子について機能特異性を試験管内転写反応で解析した。この研究から、プロモーター上流域に結合する転写因子が、RNAポリメラーゼと強く相互作用をして、転写開始・伸長を抑制する、新たなレプレッション機構を発見した。3)各転写因子の生理機能同定を目的として、転写因子欠損変異大腸菌を利用して、DNAチッブを用いたマイクロアレイ解析を実施し、各シグマ因子及び各金属応答転写因子が欠損した時に、低下したり昂進する遺伝子群の同定が出来た。4)各転写因子に対する特異抗体を作製し、転写因子の細胞内濃度の系統的測定を行い、これまでに約30種類について、大腸菌各種増殖相での濃度が判明した。5)定常期移行過程の大腸菌の浮遊密度が不連続に増加することを発見し、その性質を利用して増殖相の異なる細胞集団を分離することに成功した。均一細胞集団を利用して転写包括制御を解析する、新たな研究戦略の採用を可能にした。
腹膜播種における癌細胞由来エクソソームの役割の解析

癌細胞由来のエクソソームは、癌微小環境を構築し、癌の血行性転移に深く関与していることが最近報告されている。一方で、血行性転移とは異なる転移形態である腹膜播種に関しても、卵巣癌においてエクソソームの関連を示唆する報告はあるものの、消化器癌においてその関与は不明である。本研究ではマウス大腸癌細胞株であるCT26細胞を用いて腹膜播種モデルを作成し、CT26細胞から回収したエクソソームを腹腔内に投与することにより、腹膜播種に大腸癌由来エクソソームが及ぼす影響について検討を行った。CT26大腸癌細胞株から収集したエクソソームをBalb/cマウスに対し腹腔内投与を行った。その結果、CT26癌細胞を同じ遺伝子背景をもつBalb/cマウスの腹腔内に投与することで腹膜播種の形成が増加した。次に、エクソソームが血行性転移に及ぼす影響について検討された既報の論文などを参考にエクソソームの投与を3週間に延長すると、エクソソームの投与により腹膜播種の形成が阻害された。これらの結果から、長期間投与における獲得免疫の影響を考慮するため、ヌードマウスを用いて検討を行った。Balb/c由来ヌードマウスではCT26癌由来エクソソームの腹腔内投与により、CT26細胞腹膜播種の形成が減少した。これらの結果から、CT26癌細胞由来エクソソームは腹腔内投与を行うことにより、腹膜播種の形成に影響を及ぼし、獲得免疫の状況では播種の抑制に働くと考えられた。マウスを用いたin vivoの検討を行った際に、条件によって結果が異なったことから、再現性を検討するために実験を繰り返す必要があったため。今後、エクソソーム投与後の腹腔内微小環境の変化について検討を行う。
核酸塩基対の空間制御に基づく相乗系生物有機金属錯体システムの創成

本研究では、生体分子の会合特性を基軸とする相乗系生物有機金属錯体システムの創成を目的とし、ポリグルタミン酸への発光性白金錯体の導入、および核酸塩基部位を有する発光性白金錯体の会合特性に基づく相乗系金属錯体システムの開発について研究を展開した。ジドデシルジメチルアンモニウムニウム(DDA)塩との反応によりメタノールに可溶化させたポリグルタミン酸誘導体P(Glu)-DDAに、0.2当量のドデシル鎖を持たない白金錯体Pt-1または、アルキル鎖を有する白金錯体Pt-2の導入をメタノール中で行つた。いずれの白金錯体もP(Glu)の不斉環境に存在していることがCDスペクトルから示唆された。Pt-2を導入したP(Glu)-DDA-Pt-2の発光スペクトルにおいて、Pt-1を導入したP(Glu)-DDA-Pt-1ではほとんど見られなかった白金一白金相互作用に起因するMMLCT遷移に基づく相乗系発光が800nm付近に観測された。ポリグルタミン酸を土台分子とする白金錯体同士の相互作用に基づく相乗系発光錯体システムの開発が可能となった。ウラシル誘導体と相補的な水素結合を形成しうる2,6-ジアミドピリジン部位を有する白金錯体Pt-3を合成した。また、白金錯体Pt-3を組織化させるために、ウラシル部位を2つ有する土台分子である尿素誘導体U-1を合成した。白金錯体Pt-3および白金錯体Pt-3-土台分子U-1(2:1)の塩化メチレン溶媒中での発光スペクトルにおいて、土台分子U-1存在下では、750nm付近のMMLCT遷移に由来すると考えられる発光が増大した。水素結合に基づく相補的な会合体を形成することにより、白金一白金相互作用が可能となり、相乗系発光が観測されたものと考えられる。核酸塩基の会合特性を利用した相乗系発光錯体システムの開発に関する基礎的知見を得た。
能動的・選択的な音聴取能力の解明

本研究では,聴覚が音を分析する際の周波数選択性が,聴覚的な注意によって能動的に変化するかどうかを明らかにするために,ノッチ雑音マスキング法を使った聴取実験によって,雑音中の純音が聞こえるか聞こえないかの閾値を測定し,その結果から,聴覚フィルタ形状の推定を行った。聴取実験の結果,ターゲット音と同じ音を事前に呈示して注意を向けさせることで,ターゲット音が聞こえやすくなることが分かった。さらに推定された聴覚フィルタの先端部分の形状が鋭くなることが分かった。これらの結果は,ヒトの聴覚システムに,聴きたいと思った音を選択的に強調するような仕組みが備わっていることを示している。本研究では,聴きたい音を高次の知覚過程で選択し,その情報の遠心性フィードバックによって聴覚末梢系を能動的に制御することで,周波数分解能が選択的に変化するという仮説を検証する。まず,手がかり音を呈示することで,その音に対する周波数分解能がどのように変化するかを明らかにするために,聴覚フィルタ形状の推定を行った。その結果から,その音に対応する聴覚フィルタのフィルタ形状が先鋭化することが分かった。さらに,心理物理同調曲線の測定結果から,手がかり音の周波数周辺の音に対する感度が低下し,その結果として聴覚フィルタ形状が変化することが分かった。以上の結果から,先行して入力される手がかり音周波数の情報が,遠心性フィードバック経路を通って外有毛細胞に伝達され,その周波数に対応する基底膜周辺の外有毛細胞の能動的な動きが抑制されることによって,聴きたい音を強調していると考えられる。ただし,主観評価のみでは,基底膜振動が能動的に制御されていることを客観的に証明することが難しい。そこで,蝸牛内の特性を反映した生理指標の一つである耳音響放射の特徴を,様々な音刺激パターンにおいて分析した。もし仮説が妥当であれば,注意を向けた音の周波数周辺の音に対する耳音響放射が小さくなると考えられる。しかし,結果からはこのような傾向を得ることができなかった。ただし,注意によって耳音響放射が小さくなる傾向が想定していた周波数よりも広範囲に表れた。耳音響放射は,主観評価以外で観察することの難しかった聴覚的注意を客観的に測定できる指標として有用である可能性を示すことはできた。本研究では,主観評価実験の結果から聴きたい音の情報の遠心性フィードバックによって聴覚末梢系が能動的に制御されるという仮説の妥当性を示すことができた。また,耳音響放射による聴覚的注意の測定という次のステップへ進むための重要な手がかりを得た。24年度には,聴覚末梢系の特性を反映する聴覚フィルタの形状を,注意を与える手がかり音を与えた場合と与えなかった場合とで推定し,その形状の違いについて検討した。そのためにまず,ノッチ雑音マスキング法を用いて聴取者のマスキング閾値を測定した。次に,そのデータから従来提案されていたフィルタ関数を用いて聴覚フィルタ形状の推定を行った。その結果,手がかり音を与えた場合に,特に聴覚フィルタの先端部において推定値と測定値との間に誤差が生じることが分かった。そこで,聴覚フィルタの先端部を全体形状とは別に表現できる新たな推定法を考案した。その結果,手がかり音を与えた場合に,聴覚フィルタの先端部分の形状が鋭くなることが分かった。これは,手がかり音によって聴覚末梢系の応答特性が変化することを示している。この成果は,すでに論文誌に掲載され,一般社団法人日本音響学会佐藤論文賞を授与されており,重要な成果といえる。しかし,聴覚フィルタ形状の推定では,フィルタのゲインを標準化したため手がかり音と同じ周波数の音への感度が上昇したのか,それとも,手がかり音の周波数周辺の音に対する感度が低下したのかを明らかにすることはできなかった。そこで,聴覚末梢系の応答特性変化のメカニズムを探るために,心理物理同調曲線の測定を行った。その結果,手がかり音の周波数近傍の音に対する感度が減少する傾向を示すことができた。さらに,この効果が,遠心性フィードバックによる基底膜振動の能動制御に起因することを示すために,蝸牛内の特性を表す生理指標の一つである耳音響放射を測定する装置の構築を行った。この装置による実験は次年度以降に行う予定である。当初計画において24年度に行う予定であった心理物理実験はすでに終了しており,査読付き論文として発表済みである。さらに,当初計画していた聴覚フィルタの測定のみではなく,心理物理同調曲線といった異なる指標の測定においても,注意の効果が現れることも示すことができた。しかし,このような心理物理実験による主観評価のみでは,聴覚末梢における蝸牛の機能的な振る舞いが変化したのか,高次の脳内処理において影響が表れたのかを切り分けることが難しいことも分かった。

そこで,蝸牛の振る舞いを直接示す生理指標の一つである耳音響放射を測定する機器を24年度予算で構築した。この機器を用いた測定は,25年度初頭に行う予定である。このように,申請時には考慮していなかった指標から目的を明らかにしようとするアプローチも進んでおり,当初の計画を超えた成果が得られると考える。次年度には,聴覚フィルタの先鋭化が,手がかり音を呈示するという刺激依存の現象なのか,手がかり音によって注意が誘起された結果生じるものなのかを明らかにする。そのために,聴覚的,視覚的な刺激条件を変えることで聴取者の聴覚的注意に様々なバイアスをかけた実験を行う。さらに,心理尺度を用いた実験のみでは,遠心性フィードバックによって基底膜振動が能動制御されていることを実証することは難しい。そこで,基底膜振動の振る舞いを反映している耳音響放射を測定することで,基底膜振動自体が注意によって変化することを示す。さらに,これまでは目的刺激を呈示する耳と同じ側の耳に手がかり音を呈示していた。これを目的刺激を呈示する耳とは逆の耳に手がかり音を呈示するとどうなるのかを明らかにする。この場合,目的刺激に対する聴覚末梢系の反応と手がかり音に対する聴覚末梢系の反応とは完全に切り離されている。一方,遠心性のフィードバックを外有毛細胞に伝えるオリーブ蝸牛束は対側耳にも繋がっており,遠心性のフィードバックが存在するとすれば,目的刺激の知覚に,異なる耳に呈示された手がかり音による影響が現れるはずである。これらの結果をもとに,聴きたい音を高次の知覚過程で選択し,その情報の遠心性フィードバックによって聴覚末梢系を能動的に制御することで,周波数分解能が選択的に変化するという仮説の妥当性について検討する。研究分担者の一人が所属変更に伴い科研費への応募資格を喪失するため24年度いっぱいで分担を辞退した。そのため,当該分担者が行う予定であった心理実験を実質的に行う研究補助員を25年度に雇用する必要が生じた。そのための雇用謝金を確保するために,24年度の研究費の一部を25年度に使用するよう計画を変更した。
カチオン－アニオン分離集積構造をもつ金属超構造体の創製

本研究では、複数の錯イオンが多重の超分子相互作用により自己集合化したイオン性金属超分子の構築、およびこの種の金属超分子の高次集積化によるカチオン-アニオン分離集積型の金属超構造体の創製について検討した。本研究により、親水性の含硫アミノ酸と疎水性のフェニルホスフィンを導入した金属錯体が、金属超構造体構築に有用な多座の錯体配位子として機能する事を明らかにするとともに、カチオンーアニオン分離集積構造の構築をもたらす多重の分子間相互作用に関する知見を得た。本研究では、複数の多核錯イオンが多重の超分子相互作用により自己集合化した超分子イオンの構築、およびこの種の超分子イオンの高次集積化によるカチオン-アニオン分離集積型の金属超構造体の開発について検討した。まず、Au-Ph_2P-PPh_2-Auユニットの両端に塩化物イオンが結合した金(I)錯体をAu^IイオンとPh_2P-PPh_2の反応により合成した。次に、この錯体にD-ペニシラミンを反応させることにより、2分子のD-ペニシラミンがAu-Ph_2P-PPh_2-Auユニットの両端に硫黄原子で結合したキラルな金(I)錯体を合成した。得られた金(I)錯体については、NMRスペクトルにより純度を確認するとともに、各種分析手段により同定を行った。さらに、この錯体の単結晶を合成して、X線解析により、その構造を決定した。X線解析により、この金(I)錯体には配位チオラト基に加えて非配位のアミノ基とカルボキシル基が存在することが確認され、多座の錯体配位子として機能することが推定された。そこで、含硫アミノ酸部位との結合に有利な金属であるコバルト(II)イオンを用いて、得られた金(I)錯体との反応を空気中で行った。その結果、紫色の反応液が得られ、この溶液に過塩素酸ナトリウムを加えて放置することにより、紫色の固体を単離した。各種分析手段により、得られた錯体は、二分子の金(I)錯体が2つのコバルト(III)イオンを連結したAu^I_4Co^<III>_2六核錯体であることが判明した。まず、平成24年度に引き続き、Au-Ph2P-PPh2-Auユニットの両端に塩化物イオンが結合した金(I)錯体をAuIイオンとPh2P-PPh2の反応により合成した。次に、この錯体にD-またはL-ペニシラミンを反応させることにより、2分子のペニシラミンがAu-Ph2P-PPh2-Auユニットの両端に硫黄原子で結合したキラルな金(I)錯体を合成した。得られた金(I)錯体については、NMRスペクトルなどの各種分析手段により同定するとともに、いくつかの錯体については、単結晶X線解析により、それらの構造を決定した。これにより、平成25年度に新たに得られた金(I)錯体についても、含硫アミノ酸部位をもつ多座の錯体配位子として機能することが示唆された。今回得られた錯体配位子、および昨年までに得られている錯体配位子をもちいて、様々な第一遷移金属イオンとの反応を行った。その結果、三価の金属イオンと反応させた場合には、カチオン性の多核錯体が形成され、これに一価や二価のアニオン性無機イオンを組み合わせる事により、良好なイオン性結晶を得た。いくるかのイオン性結晶について、単結晶X線解析を行ったところ、目的とするカチオンーアニオン分離集積構造をもつ金属超構造体が形成されている事が判明した。まず、平成23年度に引き続き、Au-Ph2P-PPh2-Auユニットの両端に塩化物イオンが結合した金(I)錯体をAuIイオンとPh2P-PPh2の反応により合成した。次に、この錯体にD-ペニシラミンを反応させることにより、2分子のD-ペニシラミンがAu-Ph2P-PPh2-Auユニットの両端に硫黄原子で結合したキラルな金(I)錯体を合成した。これにより、平成24年度に新たに得られた金(I)錯体にも、配位チオラト基に加えて非配位のアミノ基とカルボキシル基が存在することが確認され、多座の錯体配位子として機能することが示唆された。

そこで、含硫アミノ酸部位との結合に有利な金属であるコバルト(II)イオンあるいはニッケル(II)イオンを用いて、得られた金(I)錯体との反応を行った。コバルト(II)イオンとの反応では、紫色の反応液が得られ、この溶液に塩化物イオンやオキソ酸イオンを含む塩を加えて放置することにより、紫色の固体を単離した。各種分析手段により、得られた化合物は、二分子の金(I)錯体が2つのコバルト(III)イオンを連結したAuI4CoIII2六核錯体であると帰属するとともに、代表的な結晶については、X線解析によりその構造を決定した。研究実施の概要に記したように、金属超構造体構築の前駆体となり得る金(I)錯体の合成に成功している。また、その構造も単結晶X線解析から明らかにしており、期待した通り、この錯体中には配位チオラト基に加えて非配位のアミノ基とカルボキシル基が存在することが確認された。さらに、この錯体の金属イオンに対する反応性に関する知見も得ており、研究は順調に進展していると考える。、25年度が最終年度であるため、記入しない。研究実施の概要に記したように、金属超構造体構築の前駆体となり得る各種金(I)錯体の合成に成功している。さらに、この錯体の金属イオンに対する反応性に関する知見、および目的とする化合物の単離にも成功しており、研究は順調に進展していると考える。今後は、金(I)錯体とコバルト(II)イオンとの反応から得られる溶液に、サイズ、価数、あるいは幾何構造の異なる種々のアニオン種を添加する。これにより、六核金属錯体が自己集合化した金属超分子を固体として単離する。また、各々の化合物の単結晶を作成してX線構造解析を行い、カチオンーアニオン分離集積型の超構造体が形成されているかどうか調査するとともに、この種の構造体形成の指導原理を追求して行く。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は、平成24年度に引き続き、金(I)錯体とコバルト(II)イオンとの反応から得られる溶液に、サイズ、価数、あるいは幾何構造の異なる種々のアニオン種を添加する。これにより、多核金属錯体が自己集合化した金属超分子を単離するとともに、各々の化合物の単結晶を作成してX線構造解析を行い、カチオンーアニオン分離集積型の超構造体が形成されているかどうか調査する。さらに、常磁性の金属であるクロム(III)との反応についても検討し、カチオン-アニオン分離集積型の金属超構造体の構築に関する指導原理を明らかにする。
言語の標準化に関する総合的研究

文部省特定研究「情報化社会における言語の標準化」(昭和57年度昭和59年度)の研究成果の取りまとめを行った。1文部省学術用語集統合リストの編集・刊行文部省学術用語集として刊行されている23分野の就合リストを、昨年度、林班藤原グループ及び総括班用語委員会が協力して作成したが、それを、ローマ字のアルファベット順の用語配列とし、1962ページの統合リストにまとめ刊行した。刊行した統合リストは関係機関及び関係者に配付した。2「情報化社会における言語の標準化」(成果取りまとめ報告書)の編集・刊行成果取りまとめ計画に基づき、原稿執筆依頼、原稿の検討、編集、校正を行い、700ページの成果取りまとめ報告書を刊行し、配付した。第1部には、計画研究班(10班)の研究及び成果の概要を収録し、第2部には、上記各研究班の研究成果の中から本特定研究の目的に照らして最もよく目的達成がみられた研究を選び出し、その研究内容・成果についての直接の研究担当者が執筆した論文26編を収録してある。なお付録には、総括班新聞委員会の研究・成果の概要をも収録してある。
東南アジア域の落葉性広葉樹林における熱・水交換のモデリングとその季節的特性の抽出

研究対象地である落葉林では、雨季の始まりとその期間の変動によって落葉林の着葉期の長さが変わり、その年々変動が著しいことが明らかになった。昨年度は落葉林の大気-植生-土壌内の熱・水環境を再現できる大気-植物-土壌間の蒸発散のモデルが開発された。本年度はこのモデルによる対象地の熱・水環境の再現と数値実験を通じて、落葉林の蒸発散の季節・年々変化と着葉期間のメカニズムを調べた。これらの再現実験では、葉面積指数の季節性を考える場合と一定にした場合を仮定して行われた。現実と異なり葉面積指数を一定にした理由として、土壌水分が著しく減少する乾季においても、光合成による二酸化炭素吸収が可能であるかを検証するためである。ここでは、調査で得られた葉面積指数のピーク時の値、土壌の水利特性や土壌の深さを考慮した。葉面積指数の季節性を考慮した実験では、3年間の土壌水分の観測結果が十分再現され、モデルで計算された蒸散が蒸散の指標となる樹液流速の季節性とよく一致した。また、この再現実験によって、蒸発散のピークが雨季に現れるなどの熱・水交換の特徴が抽出され、着葉期間中、二酸化炭素の吸収を持続できることがわかった。一方、葉面積指数を一定にした場合では、乾季に二酸化炭素の吸収を持続できず、逆に放出し、葉を通年維持できないことが示された。これは、土壌水分の減少とともに気孔が閉じ、蒸散による葉温のコントロールが失われ葉温が上昇し、呼吸活動が活発になるためである。また乾季から雨季に移っていくなかで、純光合成の値が放出から吸収に転じる時点と春分の日以降に展葉した年での展葉期がよく一致した。一方、雨季が終わって、完全落葉する少し前の時点で純光合成の値が吸収から放出に転じることが示された。この数値実験により研究対象である落葉林の成長期間における予測可能性を示した。現在これらの成果は論文に纏められ、英文誌に投稿中である。大気-植生-土壌内の熱・水環境と土壌呼吸を再現するため、大気-植物-土壌間の蒸発散のモデルに土壌中二酸化炭素ガス・水溶液拡散過程と二酸化炭素ガス生成過程が考慮された。このモデルを乾季・雨季を伴うタイ北部の常緑林と落葉林に適用したところ、土壌温度・水分・二酸化炭素ガス濃度の鉛直プロフィールと土壌呼吸の観測結果がうまく再現された。このモデルを使った数値実験を、大気-植生間の水蒸気ガス交換を左右する葉面積指数の値を変化させて行った。その結果、葉面積指数の増加は林床の純放射量を減少させ蒸散量を増加し、この減少と増加とが土壌温度と水分量をそれぞれ低下させ、これらの低下によって土壌呼吸量も減少した。この葉面積指数増加による土壌呼吸の抑制は乾季に大きく現れる一方、可能蒸散量が少なく土壌内水分量が降水によってほぼ決められる雨季では、土壌内の熱環境の変化による影響でしか土壌呼吸が抑制されなかった。この結果の一部は論文に纏められ、英文誌に掲載される。また上述のモデルと水文気象データを用い、タイ北部の落葉性広葉樹林の熱・水・二酸化炭素ガス交換の季節変化の再現を行った。ここで、植物の利用可能な水分量の計算に重要となる土壌水分量と圧力水頭の関係と土壌深の情報を現地で得ることができたので、この情報とともに、葉面積の季節変動も考慮して、土壌面蒸発・蒸散・遮断蒸発量が計算された。

蒸散量の季節変化の結果は樹液流速の観測結果と比較され、これらの変動が似ていることが示された。また、常緑林を仮定した葉面積指数を一定とする場合、乾季途中から雨季の直前にかけて樹冠の純光合成量が負値になることが確認された。これは乾季中に水分量が低下し、蒸散をコントロールする気孔が閉じ気味になって葉温が上昇し、暗呼吸量が増加するからである。この結果はこの対象地で樹木が1年を通じて葉を維持することが困難であることを示唆する。研究対象地である落葉林では、雨季の始まりとその期間の変動によって落葉林の着葉期の長さが変わり、その年々変動が著しいことが明らかになった。昨年度は落葉林の大気-植生-土壌内の熱・水環境を再現できる大気-植物-土壌間の蒸発散のモデルが開発された。本年度はこのモデルによる対象地の熱・水環境の再現と数値実験を通じて、落葉林の蒸発散の季節・年々変化と着葉期間のメカニズムを調べた。これらの再現実験では、葉面積指数の季節性を考える場合と一定にした場合を仮定して行われた。現実と異なり葉面積指数を一定にした理由として、土壌水分が著しく減少する乾季においても、光合成による二酸化炭素吸収が可能であるかを検証するためである。ここでは、調査で得られた葉面積指数のピーク時の値、土壌の水利特性や土壌の深さを考慮した。葉面積指数の季節性を考慮した実験では、3年間の土壌水分の観測結果が十分再現され、モデルで計算された蒸散が蒸散の指標となる樹液流速の季節性とよく一致した。また、この再現実験によって、蒸発散のピークが雨季に現れるなどの熱・水交換の特徴が抽出され、着葉期間中、二酸化炭素の吸収を持続できることがわかった。一方、葉面積指数を一定にした場合では、乾季に二酸化炭素の吸収を持続できず、逆に放出し、葉を通年維持できないことが示された。これは、土壌水分の減少とともに気孔が閉じ、蒸散による葉温のコントロールが失われ葉温が上昇し、呼吸活動が活発になるためである。また乾季から雨季に移っていくなかで、純光合成の値が放出から吸収に転じる時点と春分の日以降に展葉した年での展葉期がよく一致した。一方、雨季が終わって、完全落葉する少し前の時点で純光合成の値が吸収から放出に転じることが示された。この数値実験により研究対象である落葉林の成長期間における予測可能性を示した。現在これらの成果は論文に纏められ、英文誌に投稿中である。
中学生の情報処理・科学概念理解能力育成のための認知モデル構成の研究

中学生を対象として、情報処理能力の内容とその育成・指導に関するカリキュラムのあり方について調査・実験研究を行った。特に科学概念形成との関係から、様々な視点の下で分析・検討を行った。科学概念としては理科と数学における日常の学校生活での成績や行動特性から、生徒の個人特性を抽出した。情報処理能力ということに関しては、(1)BASICプログラミング力,(2)情報処理適性,(3)一般的問題解決アルゴリズム構成力,(4)ファイル処理力、という4つの視点から対応する実験課題及びテストを作成し数量化した。又コンピュ-タに関する基本的事項や具体的な応用ソフトウェアの操作法に関しては、事前指導・説明を実習を〓わせて行った。さらにコンピュ-タの動作のしくみについてメンタル・イメ-ジを形成させるためのインストラクションも与えた。このような準備の下で、上記の(1)から(4)までの課題やテストを実施した。(4)のファイル処理においては、日常生活で発生するデ-タに対して、生徒自らが仮説を立て、その仮説を検証するという目的の下で、デ-タの分類,計算を行い、結論を見い出すというオ-プンエンディドの流れの中で、デ-タベ-スや作表ソフトウェアを活用させた。結果として、次の事柄が見い出された。(1)情報処理能力は理科における実験デ-タの取り扱い能力と関係がある。(2)情報処理能力は数学の成績とは弱い機関である。これは中学校段階での数学の授業内容が訓練や記憶中心にあるのではと考えられる。(3)情報処理能力は、いくつかの因子から構成され、プログラミング力はは知能因子と関係するが、問題解決のためのアルゴリズム構成力や直感的洞察力とは関係の低いことが示唆された。最後に情報活用能力の認知モデルを示した。中学生に対して、情報処理能力(課題の理解・分析力,問題解決のためのアルゴリズム構成力,プログラム構成力,プログラミング力,評価力など)と数学,理科の学力との関連分析を行った.約100名程の中学生生徒に対して、通常授業での数学,理科の学力成績,標準学力テストの成績を得,情報処理能力として,(1)デ-タの処理・加工能力(デ-タ、ファイルを操作するためにスプレッドシ-トの利用を試みさせた),(2)手続き的プログラムの構成力(BASIC言語による),(3)短期記憶,類推,弁別といった諸能力をテストしうる適性テスト,(4)問題解決アルゴリズム構成力テスト、といった内容のテスト類を実施した。なおこれらのテストの実施においては、必要な説明、講義、若干の演習を前もって行った。以上のようなテストを実施し、多次元的な視点でさまざまな分析を行い、情報処理能力の因子構造や数学,理科の教科学力との関連を詳細に分析した.現時点での主な結果は次の通りである。(1)情報処理能力(ここで定義した内容において)と数学,理科の学力との間に明確な関連が見い出されなかった.すなわち情報処理能力は独立性の強い因子であることが示唆された.(2)情報処理能力の因子構造は、短期記憶,類推,弁別といった因子とプログラム作成力(デバツギングも含めて)と同一の次元にある.(3)問題解決アルゴリズム構成力(直観性,洞察性を含む)とは若干の関連が見い出された.中学生を対象として、理科、数学の学校生活での学力と情報処理能力との関連を総合的に分析・検討した。理科の分野においては、生物、化学、物理の分野から適切な単元を選び、その成積を取り上げた。数学においては、数と式、関数、図形、統計の分野を取り上げた。情報処理能力としては、(1)BASICプログラミング、(2)情報処理適性、(3)一般的問題解決アルゴリズム構成、(4)フアイル処理に関する問題を設定した。

調査・実験の実施において、コンピュ-タ・リテラシ-に関する説明、インストラクションを孝え、若干の実習・演習を課し、基本的な知識と操作スキルを形成させた上で、上記の(1)から(4)までの課題やテストも実施した。(4)のファイル処理においては、日常生活で発生するデ-タに対して、生徒自らが仮説を立て、その仮説を検証する目的でデ-タの分類、加工を行い、結論を見い出すという流れの中で、デ-タベ-スや作表ソフトウェアを活用させた。結果として、次の事柄が見い出された。(1)情報処理能力は理科における実験デ-タの取り扱い、目的に応じた処理能力と相関があること。しかし全体としては独立した因子である。(2)情報処理能力は数学における成積とは強い相関はない、これは中学校段階の数学の授業内容が訓練・記憶中心にあるのではないかということを示唆する。(3)情報処理能力は、いくつかの因子から構成され、プログラミング力は短期記憶力や図形弁別力、類推といった基礎能力と強い関係を持つが、一般問題解決のためのアルゴリズム構成力とは関係が低いことが見い出された。