hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マウス大脳辺縁系のGABAニューロンの共焦点レーザー顕微鏡による定量的解析

海馬におけるGABAニューロンは、種々の化学物質によってさらにsubpopulationに分けることができ、それぞれ海馬の機能に大きな意義を持つものと考えられている。本研究では、海馬におけるGABAニューロンの、種々のsubpopulationの分布に関する正確な定量的データを得るために、ランダムに選ばれた部位の共焦点レーザー顕微鏡(CLSM)像を、stereologyに基づいたoptical disector法によって解析する方法を確立することを目的とした。マウスの海馬のsepto-temporal軸に沿ってランダムに選んだ部位の50μmビブラトーム切片に2種類のCa結合蛋白に対する免疫蛍光染色とpropidium iodide(PI)染色との三重蛍光染色を施した。XYステージを着けたCLSM(MRC-1000,BioRad)によって、海馬の蛍光染色標本のX、Y各方向に一定距離ずつ移動した各部位で、それぞれ3チャンネルでの連続optical sectionの取り込みを行った。このXYステージのコントロールと画像の取り込みは、Macro Programming Language(MPL)で新たに作成したプログラムによって自動的に行った。これによって得られたPI染色画像を基にしてパーソナル・コンピューター(Macintosh 8100,Apple)上でstereologyに基づいたoptical disector解析を行い、ニューロンをカウントし、さらに、カウントしたニューロンの化学的性質を免疫染色画像によって同定した。これによって各物質を含むニューロンの密度を、海馬の各領域別、層別に推定した。マウスの海馬体の各領域のそれぞれの層において、化学的性質の異なる神経細胞の密度および割合について、stereologyに基ずくdisector法によって定量解析することを目的とした。平成7年度は脳の組織の切り出しからdisector解析までの各段階で、効率良くランダム・サンプリングする方法の確立に努めた。麻酔したマウスをグルタール・アルデヒドおよびパラフォルム・アルデヒドを含む緩衝液で潅流し、その脳の嗅内野と海馬を含む部位を切り出し、これを回転ステージ上に置き、ランダムな位置から一定角度ずつ回転させて切断することによって、海馬の軸にそって約5個のブロックに分けた。各ブロックから40μmビブラトーム切片を作成、propidium iodide (PI)染色およびCa^<2+>結合蛋白の免疫染色をほどこした。BioRadのMacro ProgramingLanguage (MPL)を用いて作成したプログラムにより、共焦点レーザー顕微鏡に付けた自動XYステージにより、系統的にランダムに移動した部位で次々に共焦点連続optical sectionを自動的に取り込み、これを光磁気ディスクに保存した。以上のようにstereologyに必要なsystematic random samplingの方法を確立することができ、また多数の共焦点画像を自動的に取り込むことが可能になり、これによって効率よくoptical disector解析を行えるようになった。得られた連続optical sectionをマッキントッシュ・パーソナル・コンピューターに取り込み、画像解析ソフトNIH-Imageを用いてdisector解析を進めている。今後は今年度確立した方法によってデータを増やし、解析を進める予定である。これによって得られたPI染色画像を基にしてパーソナル・コンピューター(Macintosh 8100,Apple)上でstereologyに基づいたoptical

disector解析を行い、ニューロンをカウントし、さらに、カウントしたニューロンの化学的性質を免疫染色画像によって同定した。これによって各物質を含むニューロンの密度を、海馬の各領域別、層別に推定した。
非線形干渉コンプトン散乱による極短波長・高光量度・単色光の発生とその応用

1.スーパーギャビティにおけるレーザー光量畳蓄積実験高エネルギー加速器での蓄積レーザー光との空間相互作用性を高めるため、スーパーキャビティ内でのレーザー蓄積実験を行った。波長1μmのYAGレーザー光を最高7500倍まで蓄積することができ、コンプトン散乱等の相互作用においてきわめて有効な装置として期待できる。安定した光子蓄積立を達成するためには、入射レーザー周波数やスーパーキャビティ長などの熱的変化を補償する必要がある。本研究では、前者に関してはDrever Hall安定法を用い、後者に関してはスーパーキャビティを構成するミラーをスペーサで固定し、共振器長の温度変化を小さくすることを試みた。その結果、安定化が達成され、短路の場合と同様に10時間の蓄積時間が達成できた。2.スーパーキャビティの加速装着実験この長路スーパーキャビティを加速に実際に装着し、蓄積実験を行った。振動の影響が従来の場合に比べてかなり大きいことが判明した。このための防振機構を検討し10m超級の長路スーパーキャビティにおいても十分なレベルの防振が可能であることが分かった。時空間同期整合手法の検討実際の消滅処理実用大型高エネルギー加速器における電子ビームと時空間での同期整合性を高めるための手法の検討を進めた。レーザー光のスーパーキャビティ内での収束形状によるパルス電子ビームとの時空間道器整合を実現させるための実験を検討し、この実験を行った。3.スーパーキャビティにおけるγ線発生実験γ線発生実験の高エネルギー加速器において実施し、S/Nは不十分であるがコンプトン散乱に対応したエネルギーの光子発生が得られた。4.高レベル放射性廃棄物の消滅処理システムの要素検討発生できるγ線のスペクトル純度について検討を行い、狭帯域γ線と消滅処理ターゲットとの相互作用における消滅処理の高速化を理論解析を基に検討した。核消滅処理に必要とされる共鳴光子エネルギー1416MeV、幅は34MeVという条件は、スーパーキャビティコンプトン散乱光を用いれば達成できる。この方式を用いた消滅処理システムの構成性要素であるレーザー、加速器、照射ターゲットの課題の検討を行った。・非線形コンプトン散乱の理論解明低エネルギー電子とレーザーとの相互作用は、古典論的に取り扱えると考えられるが、高エネルギー電子とでは相対論の効果により量子電気力学的な取扱いが必要となる。これは散乱断面積の変化に(エネルギー依存性)現れる。また超高強度の電場においてトムソン(コンプトン)散乱は非線形性を示し、高調波の発生が期待できる。このような超高強度下での量子電気力学的な理論はまだ十分確立していないが多光子散乱のスキームで古典論および線形量子電気力学的理論より、延長上で推論できる。このような計算コードを作成し、非線形コンプトン散乱に対する高調波発生の断面積および全角度依存性および斜入射効果を調べた。・非線形コンプトン散乱の実験的解明非線形コンプトン散乱実験を実施し、基本波や高調波に対する散乱断面積のエネルギー依存性、レーザー強度に対する高調波発生率の依存性および、電子ビームとレーザーとの入射角に対する高次成分の発生率の変化を調べるための、高輝度電子ビーム源の整備を行った。非線形コンプトン散乱の理論的解明特にレーザー光強度が強くなれば、非線形トムソ散乱・コンプトン散乱がおこる。レーザーウィグラー効果を考えた非線形コンプトン散乱の理論的説明を行った。

・パルスレーザー重畳実験レーザーパルス光をスーパーキャビティで重畳し、レーザー光のピーク強度を向上させることを試みた。これにより、重畳分(10^4)だけレーザー光強度があがったことを散乱光の計測により確認した。・非線形コシプトン散乱実験同明した加速器とパルスレーザー光との衝突による非線形コンプトン散乱実験を行う。特にパルスレーザーを蓄積し、ピーク強度を強め相互作用を行うことにより、非線形性を強めることが可能であり、この点を中心に実験を行う。また、電子ビームとレーザー光との入射角に対する高次成分の発生率の変化を調べ、理論と比較した。モードの制御された光共振空洞において蓄積レーザー光と高エネルギー電子ビームとの相互作用を実施した。X線として400keVその散乱特性角5mardを得た。また、千渉性については現在確定中である。空洞の安定性にも課題はあるが、ピーク時の蓄積率は20003000程度が得られた。光子数は、これに対応した数量が得られており、線形的な現象は確かめられた。非線形性(800keV,1.2MeV)および多重散乱性については、データを分析中である。
多変数干渉プロセスのインテリジェントPID制御に関する研究

化学プロセス等に代表されるプロセス制御系を扱う現場においては,今なおPID制御法などの古典制御理論が広く用いられているのが現状である.この理由として,制御パラメータのもつ物理的な意味が明確であること,また制御系の構造そのものが単純であることなどが考えられる.しかしながら,PIDパラメータの調整は難しく,古くから現在に至るまで数多くのPIDパラメータの調整法が提案されてはいるものの,現在もなお,重要な問題として残されている.とくに,化学プロセスなどにおいては,前もってシステムの特性を,正確に把握することができないことが多く,また,反応を伴う化学プロセスは非線形性を有しており,時々刻々システムの特性が変動する場合も少なくない.さらに,そのほとんどが多変数系として与えられる.そこで本研究では,このような非線形特性を有した多変数干渉プロセスを対象とし,ニューラルネットワークを用いたインテリジェントPID制御系設計に関する研究を行った.具体的には,以下の方法について考察した.一つは,先に述べた手法において,PID制御器のPIDパラメータをニューラルネットワークで調整する方法である.すなわち,固定の静的な前置補償器により大まかな非干渉化を行い,拡大形に対して構成された多重ループのPID制御器のPIDパラメータを,ニューラルネットワークにより調整する.これにより,前置補償器で補償しきれなかった干渉の影響や,非線形性を吸収するものである.もう一つは,上述の方法とは逆に,前置補償器により大まかに非干渉化を行った上で,その拡大形に対して多重ループ型PID制御系を設計するが,PID制御器は固定にしたまま,前置補償器をニューラルネットワークによりインテリジェント調整する方法である.すなわち,ニューロ非干渉化補償器を設計した.化学プロセス等に代表されるプロセス制御系に対して、古くからPID制御法が適用されている。この理由として、制御パラメータのもつ物理的な意味が明確であること、また制御系の構造そのものが単純であることなどが考えられる。しかしながら、PIDパラメータの調整は難しく、古くから現在に至るまで数多くのPIDパラメータの調整法が提案されてはいるものの、現在もなお、重要な問題として残されている。とくに、化学プロセスなどにおいては、前もってシステムの特性を、正確に把握することができない場合が多く、また、反応を伴う化学プロセスは非線形性を有しており、時々刻々システムの特性が変動する場合も少なくない。さらに、化学プロセスのほとんどが多変数系であることが多く、PIDパラメータを適切に調整することは極めて困難な状況にある。そこで本研究では、非線形特性を有した多変数干渉プロセスを対象とし、ニューラルネットワークを用いたインテリジェントPID制御系の設計方法について考察した。本手法は、まず、静的な前置補償器により大まかな非干渉化を行い、これによって構成される拡大系に対して多重ループ型のPID制御系を構成するというものである。このとき、PID制御器に含まれるPIDパラメータを、ニューラルネットワークにより調整する。すなわち、ニューラルネットワークでは、前置補償器で補償しきれなかった干渉の影響や、非線形性を吸収するように学習される。本年度の前半においては、主としてこの制御アルゴリズムの構築について考察し、後半において、数値例により本手法の有効性について検証するとともに、現在、現有の3入力3出力多変数干渉プロセス(空気圧・液面・流量)実験装置への実装化に取り組んでいるところである。化学プロセス等に代表されるプロセス制御系を扱う現場においては,今なおPID制御法などの古典制御理論が広く用いられているのが現状である.この理由として,制御パラメータのもつ物理的な意味が明確であること,また制御系の構造そのものが単純であることなどが考えられる.しかしながら,PIDパラメータの調整は難しく,古くから現在に至るまで数多くのPIDパラメータの調整法が提案されてはいるものの,現在もなお,重要な問題として残されている.とくに,化学プロセスなどにおいては,前もってシステムの特性を,正確に把握することができないことが多く,また,反応を伴う化学プロセスは非線形性を有しており,時々刻々システムの特性が変動する場合も少なくない.さらに,そのほとんどが多変数系として与えられる.そこで本研究では,このような非線形特性を有した多変数干渉プロセスを対象とし,ニューラルネットワークを用いたインテリジェントPID制御系設計に関する研究を行った.具体的には,以下の方法について考察した.一つは,先に述べた手法において,PID制御器のPIDパラメータをニューラルネットワークで調整する方法である.すなわち,固定の静的な前置補償器により大まかな非干渉化を行い,拡大形に対して構成された多重ループのPID制御器のPIDパラメータを,ニューラルネットワークにより調整する.これにより,前置補償器で補償しきれなかった干渉の影響や,非線形性を吸収するものである.もう一つは,上述の方法とは逆に,前置補償器により大まかに非干渉化を行った上で,その拡大形に対して多重ループ型PID制御系を設計するが,PID制御器は固定にしたまま,前置補償器をニューラルネットワークによりインテリジェント調整する方法である.すなわち,ニューロ非干渉化補償器を設計した.
消化器癌の発癌及び悪性化進展のメカニズムの分子遺伝学的研究

(3)胆動系腫瘍の悪性化進展過程とGenomic Instability:胆嚢癌と胆管癌について同様な検討を行った。胆嚢癌においてはAPC,p53,DDCといった癌抑制遺伝子の失活を高頻度に認め、大腸癌に認められるような多段階発癌過程をとることが推測された。一方、胆管癌ではRERを高頻度に認めミスマッチ修復遺伝の関与が深いと考えられた。胆道系腫瘍の悪性化進展メカニズムの分子生物学的検討今回,胆道系腫瘍の悪性化進展過程とGenomic Instabilityの関与について検討した。[方法]胆道系腫瘍は病理医によって診断された。遺伝子マーカーは癌抑制遺伝子APC,p53,DCC及びDNAミスマッチ修復遺伝子と緊密に連鎖したマイクロサテライト遺伝子を用いた。HE染色したパラフイン切片より目的の腫瘍細胞のみをとり,DNA抽出後,マイクロサテライト遺伝子をpolymerase chain reaction(PCR)法により増幅した。各腫瘍は抗p53抗体(BP53-12)によって免疫染色された。[結果]胆嚢癌20例,胆管癌(肝内胆管癌,肝外胆管癌)24例について検討した。胆嚢癌及び胆管癌においてはp53癌抑制遺伝子の失活は免疫染色を用いた場合それぞれ60%、17%、また、LOHを用いた場合でそれぞれ35%、19%であった。MSIについて検討したところ、胆嚢癌及び胆管癌のMSIの頻度はそれぞれ、71%、26%であった。胆管癌のなかでも肝内胆管癌ではLOH,MSIともほとんど認められなかった。[結論]1.胆道系腫瘍において遺伝子の不安定化が関係していることが示唆された。2.胆嚢癌および総胆管癌においてはp53癌抑制遺伝子の失活がより関与していることが示唆された。3.今後,肝外胆肝癌と肝内胆管癌における悪性化進展のメカニズムの違いの検討が必要と考えられる。胆嚢癌においてはAPC,p53,DDCといった癌抑制遺伝子の失活を高頻度に認め,大腸癌に認められるような多段階発癌過程をとることが推測された。一方,胆管癌ではRERを高頻度に認めミスマッチ修復遺伝の関与が深いと考えられた。
学会による日本型数学教育の国際的発信を目指した基盤研究

学会と協働して日本の数学教育を国際的に発信するための基盤整備に取り組んだ.海外の研究者を招聘し学会での一連のシンポジウムを開催するとともに,日本の数学教育を記述する枠組みについて検討した.その結果,わが国の数学教育を反省的に記述する枠組みとして「カリキュラム」「授業づくり」「教員養成・教員研修」「価値観」という観点を抽出することができた.また,日本の数学教育を国際的に発信するために,英語による出版準備(原稿作成と英語翻訳)を行った.近年,授業研究等を巡って展開されている日本の数学教育の実際は海外の多くの数学教育研究者,実践者から注目されてきている。しかし,その発信は内から外に向けての一方向的な取り組みになりがちであった。この反省に立ち,本研究では日本の数学教育を国際的視点から相互参照的に批判検討することをとおして日本の数学教育を記述する枠組みを構築し,その上で日本の数学教育を国際的に発信することを目的としている。この目的に接近するために,本研究の2年次である本年度は主として以下の2点に取り組んだ。第1の取り組みは,全国数学教育学会と連携し第39回研究発表会(広島大学)において,高橋昭彦先生(アメリカ,DePaul大学),Andrew Friesema先生(アメリカ,Dr. Jorge Prieto Math and Science Academy)を海外アドバイザーとして招聘し,シンポジウム「日米比較:算数・数学教育における『教材研究』とは何か」を開催したことである。本シンポジウムの概要は全国数学教育学会誌第20巻第2号に掲載予定である。海外アドバイザーと今後の研究の進め方等について協議するとともに,広島大学附属東雲小学校及び広島市内の公立小学校において算数の授業研究を実施し,相互理解を深めた。第2の取り組みは,全国数学教育学会において蓄積されてきた日本の算数・数学教育研究の成果を海外発信するとともに,海外の研究者と協働的に研究を推進するための基盤整備に着手したことである。具体的には,研究成果の英語要約の作成と英文学会誌の発行に向けての準備を進めているところである。近年、授業研究等を巡って展開されている日本の数学教育の実際は海外の多くの数学教育研究者、実践者から注目されてきている。しかし、その発信は内から外に向けての一方向的な取り組みになりがちであった。この反省に立ち、本研究では日本の数学教育を国際的視点から相互参照的に批判検討することをとおして日本の数学教育を記述する枠組みを構築し、その上で日本の数学教育を国際的に発信することを目的としている。この目的に接近するために、本研究の初年次である本年度は、主として以下の3点に取り組んだ。第1の取り組みとして、データベース(ERIC)等を活用し、日本の数学教育について言及し参照している研究論文、報告書、出版物等に関する文献調査を実施し、日本の数学教育を参照している枠組みについて検討するための基礎資料を収集し整理した。第2の取り組みとして、海外の数学教育研究に関するフィールド調査を実施した。このフィールド調査をとおして、海外の研究者が日本の数学教育の発信に対して期待していることについて情報収集を行った。第3の取り組みとして、国際ワークショップを実施し海外アドバイザーと協働的研究を行った。全国数学教育学会と連携し第37回研究発表会では、シャー先生(オーストラリア・モナシュ大学)、マイトリー先生(タイ・コンケン大学)を海外アドバイザーとして招聘し、数学教育における「価値」に関するシンポジウムを開催した。また、元シカゴ大学学校算数・数学プロジェクト長であったユーシスキン先生(シカゴ大学名誉教授)による特別講義「アメリカにおける学校数学の現状」を開催した。近年,授業研究等を巡って展開されている日本の数学教育の実際は海外の多くの数学教育研究者,実践者から注目されてきている。この反省に立ち,本研究では日本の数学教育を国際的視点から相互参照的に批判検討することを通して日本の数学教育を記述する枠組みを構築し,その上で日本の数学教育を国際的に発信することを目的としている。この目的に接近するために,本研究の3年次である本年度は主として以下の3点に取り組んだ。第1は,全国数学教育学会との連携である。第41回研究発表会(広島大学)において,特別企画「全国数学教育学会,この10年の歩みと今後の展望」を企画し,全国数学教育学会のこの10年間の研究を海外の研究動向等と比較検討を行い,本学会において展開されている研究について自己参照的反省を行った。また,本学会の研究成果を発信するために学会誌掲載論文の英語要約を作成するとともに,英語による学会誌発行に向けての準備をほぼ終了することができた。第2は,2回の数学教育国際セミナーを開催したことである。2014年12月にはタスマニア大学名誉教授であるジェイン・ワトソン教授,2015年3月にはシンガポールのバン・ハー教授を招聘し,本科研の主題に関する研究について検討した。第3は,日本型数学教育を海外に向けて発信するための英文による出版の枠組みについて検討を継続的に実施し,その概要を策定したことである。近年,授業研究等を巡って展開されている日本の数学教育の実際は海外の多くの数学教育研究者,実践者から注目されてきている.しかし,その発信は内から外に向けての一方向的な取り組みになりがちであった.この反省に立ち,本研究では日本の数学教育を国際的視点から相互参照的に批判検討することを通して日本の数学教育を記述する枠組みを構築し,その上で日本の数学教育を国際的に発信することを目的としている.

この目的に接近するために,本研究の4年次である本年度は主として以下の2点に取り組んだ.第1は,全国数学教育学会との連携である.第42回研究発表会(鹿児島大学)において,特別企画【日本型数学教育の反省的記述を目指して」を開催した.全体会において本研究の概要を示した後,4つの分科会「カリキュラム分科会」「授業分科会」「教員養成分科会」「価値分科会」に分かれ,それぞれの立場から日本型数学教育を記述する枠組みについて提案するとともに,参加者と討議を行った.第2は,本研究の最終目標である英語による日本型数学教育の発信のために,8月と3月に2回の全体検討会及び4つのグループごとの打合せ会を開催し,原稿の検討及び調整を行った.本年度末に開催した全体会に於いて,日本型数学教育の国際発信に向けた日本語版原稿について1次原稿を作成し検討することができたが,今後,各章間の記述方針と内容に関する調整が必要である.近年,授業研究等を巡って展開されている日本の数学教育の実際は海外の多くの数学教育研究者,実践者から注目されてきている.しかし,その発信は内から外に向けての一方向的な取り組みになりがちであった.この反省に立ち,本研究では日本の数学教育を国際的視点から相互参照的に批判検討することを通して日本の数学教育を記述する枠組みを構築し,その上で日本の数学教育を国際的に発信するための基盤的整備を行うことを目的としている.この目的に基づき,本研究の最終年度である本年度は主に以下の2点に取り組んだ.第1は,2016年6月に埼玉大学を会場として開催された日本数学教育学会第4回春期大会において開催された「創成型課題研究の部」に応募し,「日本型数学教育の反省的記述に関する試み」「意図された算数・数学カリキュラムの特質」「我が国の「授業づくり」の特色に関する反省的記述」「「教員養成・教員研修」に関する反省的記述「わが国の数学教育における「価値観」に関する反省的記述」という題目のもと本科研の研究成果に基づく一連の発表を行った.本発表を通して多くの関係者と討議することができた.第2は,5月に開催した本科研の全体検討会において,これまでの4年間の研究成果を確認し国際発信のための基盤整備として作成する原稿の検討及び調整を行った.その後,「カリキュラム」「授業」「教員養成・教員研修」「価値観」の4つの立場から本研究の成果を文章化するとともに,その英語版を作成した.学会と協働して日本の数学教育を国際的に発信するための基盤整備に取り組んだ.海外の研究者を招聘し学会での一連のシンポジウムを開催するとともに,日本の数学教育を記述する枠組みについて検討した.その結果,わが国の数学教育を反省的に記述する枠組みとして「カリキュラム」「授業づくり」「教員養成・教員研修」「価値観」という観点を抽出することができた.また,日本の数学教育を国際的に発信するために,英語による出版準備(原稿作成と英語翻訳)を行った.本年度,日本型数学教育についての海外発信のための英文による出版の概要について継続的に検討を行いその枠組みを構成することができたが,その下位構造については検討の余地が残されている。
移動境界問題に対する数値解析手法の開発と混相流への適用

境界形状の変化を伴う流れは,気泡や液滴・粒子を含む流れ,弾性管内の流れ,移動壁を伴う流れなど流体機械を始め,工学上重要となる様々な装置で見受けられる.そのため.これら移動境界流れを高精度で高速・安定に計算する手法の開発が望まれている.Level Set法,高精度VOF法,CIP法,Tryggvasonの界面追跡法など,矩形格子を用いたいくつかの新しい手法が最近開発されて来ているが,本研究では,これらの手法と著者らが開発してきた境界適合格子による手法との比較を行った.その結果,混相流の平均化方程式をモデリングする際重要となる,個々の気泡の挙動のシミュレーションに関しては,上記の新しい手法で十分信頼できる結果を提供できることを確認した.しかし,個々の気泡や粒子に働く力や,界面に付着する不純物の影響などを定量的に評価する場合には,気泡(粒子)表面近傍の薄い境界層を精度よく再現することが重要であり,そのためには境界適合格子を用いた手法が有力であることを示した.さらに本研究では,この境界適合格子による手法を用いて剪断流中に存在する気泡(粒子)に働く揚力を,定量的に評価し,従来の理論との比較を通し,既存の他者の数値計算結果の問題点などを示した.また,界面に付着する不純物が存在する場合に関しても,Marangoni効果を考慮にいれた計算を行い,従来の実験事実を説明することに成功し,境界適合格子を用いた手法の有効性を示した.自由界面を伴う流れの例として,変形気泡の問題を対象にし,自由境界問題に対する3種類の手法により数値計算を行った.Navier-Stokes方程式を用い,移動境界問題を扱う代表的計算手法として,(a)境界適合格子を用いた一般曲線座標系による方法,(b)固定矩形格子を用いた手法,(c)有限要素法などが挙げられるが,本研究では,これらの手法のうち(a),(b)の手法を用いて計算を行った.(a)の境界適合格子を用いた数値計算手法としては,反変速度物理成分を基礎変数とし,界面での境界条件の取り扱いに独自の緩和法を適用した手法を用いた.そして,その手法を用いて,加速度運動する流体塊中に存在する変形気泡の挙動を調べた.その結果,気泡の挙動は,周囲流体塊の振動周期と気泡変形の時間スケールの違いにより4つのタイプに分類されることがわかった.(b)の矩形格子を用いた手法として,Front Tracking法とLevel Set法を用いて,壁面-気泡間および気泡-気泡間の相互干渉問題を解いた.特に,本年はFront Tracking法による数値解析を中心に行い,Front Tracking法が1セル内に存在する平行な2界面を取り扱えること,非常に接近した2界面を合体させずに計算を進行させることが可能であることなどを確認した.さらに気泡-気泡間の相互干渉の計算より,気泡後部の伴流の影響によりReynolds数が比較的高い場合にも,単一気泡の場合と異なり,気泡はポテンシャル流れの解とは大きく異なる振る舞いを示すことなどを示した.平成10年度の予定としては,Level Srt法とFront Tracking法による計算の違いについて解析を進めることを予定している.また,狭い流路内に押し込められた気泡の挙動に関する計算を行い,表面張力と管内の圧力損失の関係について知見を得る予定である.境界形状の変化を伴う流れは,気泡や液滴・粒子を含む流れ,弾性管内の流れ,移動壁を伴う流れなど流体機械を始め,工学上重要となる様々な装置で見受けられる.そのため.これら移動境界流れを高精度で高速・安定に計算する手法の開発が望まれている.Level Set法,高精度VOF法,CIP法,Tryggvasonの界面追跡法など,矩形格子を用いたいくつかの新しい手法が最近開発されて来ているが,本研究では,これらの手法と著者らが開発してきた境界適合格子による手法との比較を行った.その結果,混相流の平均化方程式をモデリングする際重要となる,個々の気泡の挙動のシミュレーションに関しては,上記の新しい手法で十分信頼できる結果を提供できることを確認した.しかし,個々の気泡や粒子に働く力や,界面に付着する不純物の影響などを定量的に評価する場合には,気泡(粒子)表面近傍の薄い境界層を精度よく再現することが重要であり,そのためには境界適合格子を用いた手法が有力であることを示した.さらに本研究では,この境界適合格子による手法を用いて剪断流中に存在する気泡(粒子)に働く揚力を,定量的に評価し,従来の理論との比較を通し,既存の他者の数値計算結果の問題点などを示した.また,界面に付着する不純物が存在する場合に関しても,Marangoni効果を考慮にいれた計算を行い,従来の実験事実を説明することに成功し,境界適合格子を用いた手法の有効性を示した.
多発性筋炎の病態機序の解明(chemokineの側面から)

平成14年度は、自己免疫性疾患の病態を形成する浸潤細胞の遊走をmediateするchemokineの立揚から炎症性筋疾患の病態立機序を把握することを目的として検討を行った。正常筋組織中では、chemokineの発現はほとんどみられない。自己免疫性筋疾患である多発筋炎(PM)と皮膚筋炎(DM)の筋組織中のchemokineの発現を比較してみると、DM筋組織の血管周囲ではMCP-1,MIP-1βが、間質ではMCP-1,MIP-1β,RANTES, IP-10がPM筋組織の対応する部位に比較し有意(p<0.05)に増大していた。またそれぞれの該当する部位では各chemokineに対応する受容体(CCL-2,CCL-4,CCL-5,CXCR-3)を発現している単核球が集簇しており、これらchmokineがDM病態形成に重要な役割を担っていることが示された。平成15年度は、chemokine受容体を中心に検討を行った。chemokineの受容体のなかで、ある特定のものは、特定の機能をになった細胞に発現することが知られてきている。CCR3,4は主にTh2機能の細胞に、CCR5,CXCR3は主にTh1機能を担った細胞に発現するとされている。そこでそれらの分子をmarkerとして筋組織内のTh1/Th2 balanceを探り、病態との関係をみてみると、PM筋組織ではTh2へ、DM筋組織ではTh1へ全体として傾いていることが示された。さらに、部位別に検討してみると、DM筋組織では、一様にTh1 shiftが生じていたが、PM筋組織では、筋束内ではTh2 shiftが不完全であった。これはPMにおける治療反応性がDMに比較して弱い可能性を示唆しており、今後この点から検討する予定である。【対象・方法】多発筋炎(PM)10例、皮膚筋炎(DM)10例、封入体筋炎(IBM)5例、正常対照症例(NC)5例の生検筋組織を対象とし、chemokineである、MCP-1,Tarc, Eotaxin, IP-10, MIP-1α, RANTESおよびchemokine receptorであるCCR3,4,5,CXCR3に対するmonoclonal抗体を用いて免疫組織化学的に染色し、chemokineの発現程度に関してはgrade分類を行い、chemokine receptorに関しては、発現細胞の数値の比(CCR3+4/CCR5+CXCR3)を算出し検討した。PM, DM群ではその臨床dataから血清CK正常値群と高値群とにさらに群分けし検討を加えた。【結果】NC群の筋組織にはどのchemokineも発現していなかった。PM, DM, IBM群の筋組織にはいづれのchemokineも発現していたが、DM群でRANTESの発現が他の2群に比較して程度の強い傾向が見られた(p<0.05)。PM, DM群をCKの値で群分けしてみたところ、PM, DMともこの2群間にchemokineの発現に有意な差は認めなかった。chemokine receptor発現細胞の比は、PM群<IBM群<DM群となり、各々の病態は、PMはTh1優位、DMはTh2優位、IBMはその中間にあることが示唆された。またこの指標に関して、PM, DM群をCKの値で群分けして検討しても、CK正常値群と高値群の間では優位な差はみられなかった。したがって、CK正常値をとるPM, DM群は、その病態機序的にはCK高値群のPM, DM群と同じであることが推察された。

自己免疫性疾患の病態を形成する浸潤細胞の遊走をmediateするchemokineの立場から炎症性筋疾患の病態成立機序を把握することを目的として検討を行った。正常筋組織中では、chemokineの発現はほとんどみられない。自己免疫性筋疾患である多発筋炎(PM)と皮膚筋炎(DM)の筋組織中のchemokineの発現を比較してみると、DM筋組織の血管周囲ではMCP-1,MIP-1?が、間質ではMCP-1,MIP-1?,RANTES,IP-10がPM筋組織の対応する部位に比較し有意(P<0.05)に増大していた。またそれぞれの該当する部位では各chemokineに対応する受容体(CCL-2,CCL-4,CCL-5,CXCR-3)を発現している単核球が集簇しており、これらchemokineがDM病態形成に重要な役割を担っていることが示された。さてchemokineの受容体のなかで、ある特定のものは、特定の機能をになった細胞に発現することが知られてきている。CCR3,4は主にTh2機能の細胞に、CCR5,CXCR3は主にTh1機能を担った細胞に発現するとされている。そこでそれらの分子をmarkerとして筋組織内のTh1/Th2 balanceを探り、病態との関係をみてみると、PM筋組織ではTh2へ、DM筋組織ではTh1へ全体として傾いていることが示された。さらに、部位別に検討してみると、DM筋組織では、一様にTh1 shiftが生じていたが、PM筋組織では、筋束内ではTh2 shiftが不完全であった。これはPMにおける治療反応性がDMに比較して弱い可能性を示唆している。
児童期の高次認知機能を向上させる身体活動・体力要素と神経メカニズムの解明

近年,日常的に身体活動量を高め,体力の向上を図ることは,子どもの認知機能を改善し,学力の向上にも寄与することが示唆されている。しかしながら,子どもの認知機能,学力の向上に必要な身体活動や体力の量的・質的側面,さらにその神経生理学的メカニズムについては明らかにされていない。そこで本研究は,児童期の身体活動量・体力と実行機能(高次認知機能)の関係について,1実行機能の向上に寄与する体力要素,2身体活動量・体力の向上が実行機能を高める神経生理学的メカニズムの解明を目的とした。2018年度は、1実行機能の向上に寄与する体力要素を明らかにするため、小学校4年生の児童34名を対象に、新体力テストの成績と実行機能の関係について検討した。実行機能の評価にはストループ課題を用いた。結果として、新体力テストのいずれの項目においても、ストループ課題によって評価された実行機能(その中でも「抑制」に関わる機能)との関係は認められなかった。このような結果に至った原因として、サンプルサイズや参加者の発育・発達の個人差、課題の性質などの影響が考えられた。したがって、今後はサンプルサイズの増加や対象学年の範囲を広げる予定である。また、実行機能の中でも「抑制」に関わる機能を評価するための認知課題としてストループ課題を用いたが、さらにフランカー課題(抑制機能を評価)や実行機能の他の下位機能(作業記憶、認知的柔軟性)に関連する認知課題も行うなど、多角的に検討する必要がある。今年度の調査において、各種体力要素と実行機能(その中でも「抑制」に関わる機能)との関係を見出すことはできなかった。そこにはサンプルサイズや対象者の発育・発達の個人差、実行機能を評価するための認知課題の性質など、多くの要因が関係しているものと考える。したがって、児童期における体力要素と実行機能との関係を明らかにするためには多角的な調査が必要であり、その準備のため、当初の計画よりやや遅れている。今年度の調査において有益な結果が得られなかったことから、今後はその原因として想定される要素を個別に再検討する。それにより、児童期の体力と実行機能の関係を明らかにするための糸口になるものと考える。当初の仮説を支持する結果が得られず、その検証のため予定していた実験の実施に至らなかったため、次年度使用額が生じた。これらの研究費は、当該年度に予定していた実験を次年度に繰り越して実施するため、それに必要な消耗品やデータ分析・考察のための研究資料、研究補助員(アルバイト)の雇用に使用する。
有機金属触媒による光学活性環状カーボネートの重合

前年度までは、低収率でしか生成物を得ることのできなかった1,3-ジメチルトリメチレンカーボネート(1,3-DMTC)の単独重合が、希土類錯体Cp^*_2SmMe(THF)を開始剤とし、開始剤濃度の比較的高い条件下で重合を行うことにより、ほぼ定量的に進行することを明らかにした。モノマーに光学活性な1,3-DMTCを用いることにより、分子量数万程度のキラルなポリ(1,3-DMTC)を得ることができた。さらにこのキラルなモノマー(1R,3R-あるいは1S,3S-DMTC)とカプロラクトン(CL)との共重合を試みた。開始剤として同じくCp^*_2SmMe(THF)を、やはり比較的高濃度になるような条件で共重合を行うと、高収率で共重合体が生成した。共重合体中の両成分の組成比は、モノマーの仕込み比により制御することが可能であった。分子量数万程度で分子量分布1.1-1.5の共重合体が得られた。これに対して1R,3R、1S,3S、1R,3Sのジアステレオメリックな混合物をモノマーとして用いた場合は低収率でしか共重合体は得られず、しかも生成物の組成比をモノマーの仕込み比で制御することもできなかった。カプロラクトンに1,3-DMTCユニットを共重合によって導入することにより、ポリCLに比べて、共重合体のガラス転移温度を上昇させることができた。しかし、共重合体の融点は1,3-DMTCユニットの導入によって低下する結果となった。共重合体の生分解性を調べたところ、1,3-DMTCユニットの導入率が30%以下のものは良好な酵素分解性を示した。1,3-DMTCユニットの立体構造の違い(1R,3Rあるいは1S,3S)による顕著な酵素分解性の差は見られなかった。
類天疱瘡抗原遺伝子の調節領域に関する研究

類天疱瘡抗原(BPA)は自己免疫性水泡症である類天疱瘡患者の血清中に存在する自己抗体が認識する蛋白である。現在まで少なくとも2種類のBPAが同定されている。一つは分子量230kDaで、もう一つは分子量180kDaのcollagenである。本研究は230kDaBPA遺伝子の調節領域をcloningし、その発現調節機構を明らかにするため計画された。最初に、ヒト230kDaBPAcDNAをprobeとしてヒト、マウスのgenomic libraryをscreeningし陽性cloneを単離した。そのcloneの塩基配列から、そのcloneが230kDaBPAの5 prime領域を含むかどうかを確認した。さらにヒトおよびマウスの230kDaBPAの5 prime領域約3kbの塩基配列を決定し、予想される調節elementを明らかにした。その領域において、ヒトとマウスの塩基配列の高い相同性は230kDaBPAの発現調節が表皮細胞機能に重要であることを示していた。さらに、translation starting siteよりヒト230kDaBPAでは上流約2kbを、またマウス230kDaBPAでは約1.2kbをPCRで増幅しchlolamphenicol acetyltranferase(CAT)遺伝子をもつベクターに組み入れ、それを表皮細胞を含む種々の培養細胞に導入した。その結果、それぞれが表皮特異的にCAT活性を発現し、それらの領域は表皮特異的発現のための調節elemenを有することが明らかになった。さらにそのelementを詳細に同定するため5'端よりdelection mutantsを作成し表皮細胞に導入し、CAT活性を測定したところ、表皮特異的発現の調節elementは、ヒトでは-216から-197に、マウスでは-525から-213に存在することが明らかになった。さらに我々は上記以外の関連する研究も行った。すなわち、マウスのgenoimic cloneを使用し、マウス230kDaBPA遺伝子の染色体位置を決定した。またBPA遺伝子の5'領域に認められるAP-1 siteの機能を調べるため、UVによる皮膚の変化におけるストロメライシン遺伝子プロモーターにあるAP-1 siteの役割も検討した。類天疱瘡抗原(BPA)は自己免疫性水疱症である類天疱瘡患者の血清中に存在する自己抗体が認識する蛋白である。本研究は、230kDaBPAの遺伝子の調節領域をcloningし、その発現調節機構を検索するために計画された。平成5年において、始めにヒト230kDaBPAのcDNAの5 prime端約300bpをPCRにて増幅成功した。そのPCR産物をprobeとしてヒト、マウスのgenomic libraryをscreeningし、種々の陽性cloneを単離した。それらのcloneを種々の制限酵素で切断後、サザンブロット法にて陽性な断片をsubcloneした。そしてそれらのsubcloneの塩基配列の決定の実験を修了しつつあり、translationstarting site近傍にあるinitial ATGがそれらのsubcloneに存在することを確認している。平成6年度からは、調節領域に機能の解析を行う。現在まで少なくとも2種類のBPAが固定されている。

一つは分子量230kDaで、もう一つは分子量180kDaのcollagenである。本研究は、230kDaBPAの遺伝子の調節機構をcloningし、その発現調節機構を検索するために計画された。平成5年度においてヒトとマウスの230kDaBPAの調節領域を含むgenomic cloneの単離を行い、平成6年度にかけてヒトとマウスの同領域のtranslationstarting siteより約23kbの塩基配列を決定している。さらに平成6年度にそのDNA断片を、CAT reporter geneに組み込み、表皮細胞にtransfeetし、CAT活性を確認し、その領域がpromoter活性をもつことを証明した。平成7年度はdeletion mutantsを作成し、調節エレメントの固定を行う予定である。類天疱瘡抗原(BPA)は自己免疫性水疱症である類天疱瘡患者の血清中に存在する自己抗体が認識する蛋白である。現在まで少なくとも2種類のBPAが同定されている。本研究は230kDaBPA遺伝子の調節領域をcloningし、その発現調節機構を明らかにするため計画されている。平成5、6年度にヒト、マウスの230kDaBPAの5prime領域を含むgenomic cloneを単離し、その塩基配列をsanger法にて決定した。本年はtranslation starting siteより、ヒト230kDaBPAでは上流約2kbを、またマウス230kDaBPAでは約1.2kbをPCRで増幅しchlolamphenicol acetyltranferase (CAT)遺伝子をもつベクターに組み入れ、それを表皮細胞を含む種々の培養細胞に導入した。その結果、それぞれ表皮特異的に、CAT活性を発現し、それらの領域に表皮特異的発現のための調節elementが存在することが明らかになった。さらにそのelementを詳細に同定するため、5′端よりdeletion mutantsを作成し表皮細胞を導入し、CAT活性を測定したところ、表皮特異的発現の調節elementは、ヒトでは-216から-197に、マウスでは-525から-213に存在することが明らかになった。
「1945年東京都市写真データベース」構築による都市の写真記録に関する基礎的研究

本研究は、1終戦を挟む1945年に東京で撮影された写真にはどのようなものがあるのか、2そしてそれは東京の何をどう記録しているのか、について考えるものである。1に関しては、アメリカに所在している公的な写真(軍関係の公式写真)や一部個人が撮影したものを中心に収集し、また一部国内の写真家による写真もその原板の調査を行った。それらの調査をもとに2の考察としては大きく「何が写っているのか」「どのように撮影されたのか」「なぜ撮影されたのか」という3つの視点が欠かせない。写真集の出版、および雑誌への寄稿により、成果を発表している。なお、今回収集した成果を広く公開すべく引き続き作業を行なっている。2014年度は本研究の初年度であり、基礎的な資料の収集作業が主な目的になっている。1)国内の刊行物に使用されている写真のデータベース化/1945年の東京に関するイメージの受容をトレースするため、国内の刊行物20点ほどの(写真集、ムックなど写真を中心とした書籍)の該当する部分をスキャンニングし、データベースの制作を開始した。2)米国に所在する資料調査/2014年89月、2015年3月の二回、米国国立公文書館(NARAII)にて、以下の4つのレコードグループに関して該当する写真調査を行った。スキャンニングにより複写をした。これらも順を追って、1)のデータベースに統合する予定である。3)成果の発表/これらの調査により新たに発見した写真等を2015年夏ごろにいくつかの雑誌媒体等に発表する予定である。今年度は、これまでに米国立公文書館で収集した写真を、<物語的な解釈>を排して、時間軸、空間軸に沿った形で以下の観点から整理/編集していった。1)クロニクル空襲エリアを時系列的に追える形で写真をセレクトし、同エリアで被災した日本人による手記と地図を併記した形で編集した。2)視線を追跡する多岐にわたる米軍写真を以下の3つの形で編集した。1皇居を一周する、2山手線を一周する、3隅田川/荒川を巡る。3)エリア以下にあげる10のエリア別に整理した。1浅草、2日本橋・京橋、3銀座、4新橋・虎ノ門、5築地・湊・月島、6芝、7芝浦・台場、8立川、9武蔵野、10朝霞4)消えた風景、消えた場所戦時下において現れ、特徴的といえる風景をや場所を以下の6点からまとめた。1なくなったもの、2偽装建築、3防空壕、4防火体制、5高射砲陣地、6捕虜収容所この視点に基づき、2015年12月に『米軍が見た東京1945秋終わりの風景、はじまりの風景』と題して、洋泉社より上梓した。米国での調査は想定以上の成果を上げていると考えられる。引き続き89月に米国立公文書館での調査、報道写真家・菊池俊吉による写真の調査を進めてきた。また、米国の鳥類学者Oliver.L.Austin撮影の写真を始めとして、米国に所在する終戦期における個人撮影写真の事例を収集し、基礎的な調査を行った。1米国立公文書館での調査:引き続きデータベースを構築中である。以下の論考を発表した(「集め、読み取り、伝えること」雑誌『東京人』2016年9月号pp82-85)。雑誌『東京人』2016年9月号にて、研究代表者がこれまでに収集した写真のうち、都内で接収された建築や、皇居前広場の写真中心に多数紹介している。2菊池俊吉家での調査:これまでの準備調査の結果に基づき、菊池家所蔵のネガフィルムを借用し、撮影内容や撮影行為の分析を進めた。関連で以下を発表した。(「報道写真家菊池俊吉町を見るまなざしの復興」雑誌『東京人』2016年9月号pp14-25)3終戦期における個人撮影写真の事例の調査:Oliver.L.Austin撮影の写真関連で撮影地が特定できたものを地図化して、公開している。座談会を行い、その意義を明らかにした(古本隆男、米野雅之、佐藤洋一「オリバー・L・オースチンが撮った総天然色の東京」雑誌『東京人』2016年9月号pp38-47)。同写真を所蔵しているフロリダ州立大学で写真のインデキシングを行った。他にも個人アルバムを調査し、終戦期における個人撮影写真の事例の検討材料を入手した。4私家版写真集の編集など:『東京零年』と銘打ち、「路上児童(路上にいる子どもたちの写真)」「終末と始原」「偽装建築」という3つの写真ブックレットを編纂。また収集した写真を選んでプリントし、アーツ千代田3331にて行われた展示会にて紹介する機会を得た(早稲田大学空間映像ゼミナール展示会『退屈な箱庭より愛をこめて』2017年2月)。概ね順調に推移してきたが、本研究の最終的な成果となるデータベースの構築に関して、検討すべき内容が多く、またオーストラリアに所在する写真資料の調査が必要なため、研究の延長を申請した次第である。これまでに各所で収集した写真の整理を進めつつ、以下の形で成果をまとめた。1)20世紀メディア研究会にて『わたしの写真がみんなの写真になるとき・占領期の個人写真を通じて』というタイトルにて研究発表を行った。多分野にわたる研究者たちとの活発な質疑により、調査研究の今後の可能性の示唆を得ることができた。

2)前年に引き続き、小冊子『東京零年』シリーズを5種類製作した。現状で1偽装建築、2終末と始原、3路上児童、4議事堂遠景、5江戸湊景の5つである。これらは展示などの機会で紹介している。3)民間の新設ギャラリー(Tokyo Little house/東京・赤坂)での展示『東京零年』のキュレーションを行なった。同展は展示物を変えながら今後も長期的に継続する予定である。4)昭和館(東京・九段下)の企画により、前年に調査を行なった米国の鳥類学者Oliver.L .Austin撮影の写真の展示の機会があり、同展の企画段階から全面的に協力を行った。具体的には、1カタログへの寄稿、2展示用の写真(同ポジションでの撮影)、3展示物(撮影地を示したマップ)の制作、4展示用映像の制作(築地鳥藤などへの取材撮影)である。成果をどう還元するのかという課題に対して、外部組織とのコラボレーションによる一つの事例をつくることができた。同展はさまざまなメディアにも取り上げられ、一定の反響があったと認識している。5)これらの活動のベースとなるデータベース公開の準備を進めてきた。公開に向けての課題を明確化できたため、「参加型」のデータベースをどう構築していくかを引き続き研究課題としていく。本研究は、1終戦を挟む1945年に東京で撮影された写真にはどのようなものがあるのか、2そしてそれは東京の何をどう記録しているのか、について考えるものである。1に関しては、アメリカに所在している公的な写真(軍関係の公式写真)や一部個人が撮影したものを中心に収集し、また一部国内の写真家による写真もその原板の調査を行った。それらの調査をもとに2の考察としては大きく「何が写っているのか」「どのように撮影されたのか」「なぜ撮影されたのか」という3つの視点が欠かせない。写真集の出版、および雑誌への寄稿により、成果を発表している。なお、今回収集した成果を広く公開すべく引き続き作業を行なっている。2回にわたる渡米調査が順調に推移している。また、データベース化の作業も概ね予定通り進んでいる。2016年度にはまとまった成果を上げることが期待できる。国内での資料収集(菊池俊吉による写真)も2015年度より本格的に着手し、2016年度は成果を上げることを見込んでいる。その上で国内外の写真を一つにまとめて構築したデータベースにより、調査研究の総括を行う。公的な写真と私的な写真とは分け隔てなくデータベースに組み込んでいく予定であり、それが今後の作業の要点である。成果の活用につなげていくためには、以下のような点に留意すべきであり、そのための調査及び方策の策定も今年度の課題となる。1公的な写真と私的な写真とでは、写真の背景が異なるため、特に私的写真に関しては、その写真群ごとに撮影者と撮影行為がもつコンテクストを十分に言語化する必要がある。2「写真を読む」ことの意味合いと「読み方」をある程度想定した上で、検索機能などが設計され、適宜修正が可能な形になっていなければならない。3次の課題はデータベースを公開する手段を考えていくことになるが、「写真を読む」行為を促進し、そこでの意見交換がなされる必要がある。都市史新たに見つかった資料もあるため、2015年度以降も、最低年二回のペースで渡米調査を行いたい。2015年度はさらに国内の写真家による写真の調査に着手し、一定の成果を上げられるめどを付けることが目標である。