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生体機能の統合的研究

創成的基礎研究「生体機能の統合的研究」は新プログラム"生体における動的機能の解明"の研究班として脳機能を中心とする生体の働きの解明を目指し、総括班および3つの研究班によって5年目の最終年度の研究活動を展開した。総括班は平成6年度の研究方針を討議し、設備の配置を進め、研究の進行を支援した。平成6年11月に公開の国際シンポジウム「New frontier of the research on higher brain function」を開催し研究成果発表会とした。また五カ年の研究のまとめとして総説誌「脳の動的機構とその基礎過程」(日本生理学雑誌増刊号)を平成7年3月に出版し、研究成果を集大成して世に問うこととした。研究第1班「脳の高次機能の非侵襲的アプローチ」班(佐々木和夫班長)は主にヒトの脳の高次の活動を対象に研究を進め、平成6年11月の国際シンポジウムの招待講演者として佐々木、栗城、柴崎、Okada、Hariの各班員が研究の成果を発表した。Okada班員はMicro-SQUIDを用いてin vitroおよびin vivoの動物実験を行い、脳磁計の脳活動記録における優れた時間的空間的解像力を示し、神経細胞膜の活動の際のイオン電流から、海馬の長期増強機構の解析にまで言及した。栗城班員は日本語音声および文字刺激による側頭葉と後頭葉大脳皮質の活動を脳磁計により記録分析した結果を報告し、柴崎班員は随意運動に関連した脳活動を脳波、脳磁場、PETによる脳血流計側の面から多角的に解析した結果を発表した。Hari班員は122チャンネルの全頭周型脳磁計により、人間の10-20Hzの律動脳波の電流双極子を推定し、後頭葉および前頭-頭頂葉に発現するこれらの律動波の発生源がかなり特定部位に時局したものであることを見出した。佐々木班員はサルの大脳皮質フィールド電位解析、人間の脳波脳磁場計測による結果を統合して、前頭連合野の判断と抑制機能、暗算思考中の前頭知的シ-タ波の出現機序などを解析報告した。以上のほか、柿木班員は末梢神経電気刺激およびCO_2 laser光線による痛覚刺激による誘発脳磁場の記録解析を進め、1次および2次体性感覚野のgating現象などを研究した。下条班員は反応潜時パラダイムによる種々の光刺激-運動課題への応答から、2種類の視覚機能あるいは径路の独立性の存在を示唆し、"ポップアウト"刺激を加えて視覚短期記憶にも言及した。亘班員は局所磁場MRにより、無機燐の信号に着目し、骨格筋の運動負荷の際の動態の研究から脳の代謝情報観測の可能性を示唆した。研究第2班「行動制御による高次脳機能の研究」(丹治順班長)においても、得られた成果はめざましいものがあり、脳高次機能の諸分野において新しい概念を提供する画期的な成果もいくつか得られ、最もプレステジ-の高い国際学術専門誌に多数発表されつつある。久保田班員は大脳皮質前頭前野の活動が運動前野に伝えられることで行動から運動への転換が行われる過程の一端を示し、次に皮質細胞活動を支えている物質としてのドパミンやGABAの作用を明らかにした。本郷班員は指向運動の制御に関し、感覚性に誘発される運動と感覚情報を識別して行う運動とのそれぞれに関与する脳幹と脊髄の機構を明らかにした。酒田班員は大脳頭頂葉の働きのなかでも重要な外界の物体にアプローチする際の感覚情報の処理機構について研究したが、外界物体への到達運動と、物体の形状に応じた手操作運動に関与する機構が頭頂葉の2つの領域に分かれて存在することを明らかにした。彦坂班員は大脳基底核の機能的役割について、新たな側面すなわち手続き的学習の成立への関与を調べ、被殻と尾状核の有する役割を明らかにした。木村班員は運動課題の習得という観点から線状体の機能を調べた。化学伝達物質や神経毒の局所投与法と細胞活動解析法を活用して、線状体の学習への関与の実態を明らかにした。粟生班員は霊長動物の性差別機構を行動学的に特徴づける知見を得た。他方視床下部カルシウム調節機構が、情動反応やストレス応答に密接に関与することを明らかにした。福田班員は海馬体のLTP刺激で海馬体ニューロンの情報処理様式がどのように変化するかを、場所フィールドの成立との関係で調べ、両者に関連が存在することを見出した。入来班員は大脳感覚野細胞の活動が、単に体性感覚情報を伝えるだけではなく、巧緻な運動の遂行や、その熟練性の獲得に関与するという実態を明らかにした。森班員は脳幹による歩行運動や姿勢の制御機構に関して、形態と機能の両面から研究を行い、特にモノアミン系の役割を明らかにするなどの成果を挙げた。丹治班員は新しい大脳運動野とみなされる前捕捉運動野や帯状皮質運動野の役割を特徴づけることに成功し、さらに一次運動野におけるグルタミン酸受容体の役割を機能的に示すに至った。研究第3班「高次脳機構の基礎としての神経回路の働きの研究」(大森治紀班長)においても、当初の予測を越える新しい領域への研究の進展が見られた。第3班の研究の成果は次の3つの分野の研究としてまとめられる。即ち(1)発生期においてフロアプレートの関与する神経回路の形成過程および視神経軸策伸展の誘導因子の細胞接着性の研究(村上、高木)あるいは神経移植の後にみられる神経軸策の再生様式における特異性の研究(福田)。

そして、大脳皮質分離培養細胞系で再構成されるシナプス活動の形成過程および記憶の素過程の研究(外山)が神経回路網の発生、形成および再生機構の研究の分野で行なわれた。(2)シナプス活動に伴うシナプス小胞内蛋白質リン酸化とシナプス伝達物質放出の研究(小幡)。さらに、シナプス伝達に関与するCaチャネルの研究(山本)、および非常に発達した位相応答特性をシナプス伝達において示す聴覚中継核神経細胞の機能がKチャネル活動で実現されていることの証明(大森)がシナプス伝達機構の研究として行われた。そして、(3)シナプス伝達の可塑的機構の研究では、小脳あるいは海馬で観察されるシナプス伝達の長期抑圧および増強に関与するグルタミン酸受容体が分子生物学の知見および手段に基づき解析され、それぞれ特定の受容体サブユニットの機能の発現として理解されるに至っている(平野、杉山)。以上三つの研究班は脳研究をそれぞれ異なるアプローチで進めながら、相互に深い影響を及ぼしつつ、脳を中心とした生体の動的機構の解明に向けて研究を大きく進展させることができた。創成的基礎研究「生体機能の統合的研究」は新プログラム"生体における動的機能の解明"の研究班として脳機能を中心とする生体の働きの解明を目指し、総括班および3つの研究班によって5年目の最終年度の研究活動を展開した。総括班は平成6年度の研究方針を討議し、設備の配置を進め、研究の進行を支援した。平成6年11月に公開の国際シンポジウム「New frontier of the research on higher brain function」を開催し研究成果発表会とした。また五カ年の研究のまとめとして総説誌「脳の動的機構とその基礎過程」(日本生理学雑誌増刊号)を平成7年3月に出版し、研究成果を集大成して世に問うこととした。研究第1班「脳の高次機能の非侵襲的アプローチ」班(佐々木和夫班長)は主にヒトの脳の高次の活動を対象に研究を進め、平成6年11月の国際シンポジウムの招待講演者として佐々木、栗城、柴崎、Okada、Hariの各班員が研究の成果を発表した。Okada班員はMicro-SQUIDを用いてin vitroおよびin vivoの動物実験を行い、脳磁計の脳活動記録における優れた時間的空間的解像力を示し、神経細胞膜の活動の際のイオン電流から、海馬の長期増強機構の解析にまで言及した。栗城班員は日本語音声および文字刺激による側頭葉と後頭葉大脳皮質の活動を脳磁計により記録分析した結果を報告し、柴崎班員は随意運動に関連した脳活動を脳波、脳磁場、PETによる脳血流計側の面から多角的に解析した結果を発表した。Hari班員は122チャンネルの全頭周型脳磁計により、人間の10-20Hzの律動脳波の電流双極子を推定し、後頭葉および前頭-頭頂葉に発現するこれらの律動波の発生源がかなり特定部位に時局したものであることを見出した。佐々木班員はサルの大脳皮質フィールド電位解析、人間の脳波脳磁場計測による結果を統合して、前頭連合野の判断と抑制機能、暗算思考中の前頭知的シ-タ波の出現機序などを解析報告した。以上のほか、柿木班員は末梢神経電気刺激およびCO_2 laser光線による痛覚刺激による誘発脳磁場の記録解析を進め、1次および2次体性感覚野のgating現象などを研究した。下条班員は反応潜時パラダイムによる種々の光刺激-運動課題への応答から、2種類の視覚機能あるいは径路の独立性の存在を示唆し、"ポップアウト"刺激を加えて視覚短期記憶にも言及した。
慢性関節リウマチ滑膜細胞シグナル伝達機構の解明と人為的制御

慢性関節リウマチ(RA)は滑膜細胞の活性化と増殖により関節組織破壊を生じる慢性炎症性疾患であり、RA滑膜細胞の活性化にはTNFαやPDGF等のサイトカイン・増殖因子が関与していることが明らかにされてきた。そこで本研究では、新たな治療法開発のためにRA滑膜細胞の活性化に至るこれらのサイトカインからの細胞内シグナル伝達機構を明らかにする目的で、JAK/STATやRas/MAPキナーゼ経路の活性化及びシグナル伝達に関与するアダプター因子の同定等を中心に解析を行った。まず、TNFαにつき培養細胞株を用い検討下結果では、種々のJak/Statの活性化は認めなかったが、TNFαはphosphatidylinositol-3-kinase(PI3K)を介してAktの活性化をもたらすとともに、ERK・JNK・p38の3種類のMAPキナーゼを活性化する事を見出した。また、TNFαは転写調節因子NFκBの活性化を生じることを確認したが、種々の阻害剤を用いた検討にて、NFκBの活性化にはPI3KおよびERKの活性化が重要な役割を果たすことを見出した。一方、他の系にて報告されているp38の関与はTNFαによるNFκB活性化では認めなかった。TNFαによるPI3KおよびERKの活性化機構に関しては現在不明な点が多く、最近私たちが造血細胞においてRas/MAPキナーゼ経路の活性化とインテグリン活性化を介した細胞接着の亢進に関与することを見出した(Nosaka et al.,JBC 274:30154-62,1999;A.Araietal.,Blood 93:3713-22,1999)アダプター因子CrkLの関与を含めて解析を行い、アポトーシスを制御しているNFkB活性化シグナル伝達経路を標的とした新規RA治療の開発に向けて検討を行っている。そこで本研8究では、新たな治療法開発のためにRA滑膜細胞の活性化に至るこれらのサイトカインからの細胞内シグナル伝達機構を明らかにする目的で、JAK/STATやRas/MAPキナーゼ経路の活性化及びシグナル伝達に関与するアダプター因子の同定等を中心に解析を行った。まず、TNFαに関して感受性細胞株を用いた予備実験を行い、TNFαはJAK/STAT経路は活性化しないが、ERKおよびJNKの二種類のMAPキナーゼの活性化に至るシグナル経路を活性化するとともに、転写調節因子NF_KBの活性化を生じることを確認した。また、興味深いことに、最近私たちが造血細胞においてRas/MAPキナーゼ経路の活性化とインテグリン活性化を介した細胞接着の亢進に関与することを見いだした(Arai A.et al,Blood,in press)アダプター因子CrkL及びにその下流のシグナル伝達因子C3Gの過剰発現により、TNFαによるJNKおよびNF_KBの活性化が亢進するこを見出した。新鮮RA滑膜細胞では上記細胞株とは異なりTNFによる細胞の増殖抑制とアポトーシスの誘導が認められず、現在RA滑膜細胞を用いてこの違いをもたらす細胞内シグナル伝達機構の差異及びにその人為的制御法につき検討中である。さらにPDGFに関しても細胞株を用いて検討を行い、STAT5の活性化とPDGF受容体との結合等を生じることを確認した。PDGFは新鮮RA滑膜細胞の増殖を刺激することも確認されたので、現在RA滑膜細胞におけるJAK/STATの活性化と増殖誘導との相関及びにその制御法等につき検討を行っている。TNFαによるPI3KおよびERKの活性化機構に関しては現在不明な点が多く、最近私たちが造血細胞においてRas/MAPキナーゼ経路の活性化とインテグリン活性化を介した細胞接着の亢進に関与することを見出した(Nosaka et al.,JBC 274:30154-62,1999;A.Araietal.,Blood 93:3713-

22,1999)アダプター因子CrkLの関与を含めて解析を行い、アポトーシスを制御しているNFkB活性化シグナル伝達経路を標的とした新規RA治療の開発に向けて検討を行っている。
Non-BOシュレーディンガー方程式の正確な解：解析的なポテンシャル曲面の導出

本研究では、自由完員関数法に基づきNon-Born-Oppenheimer (Non-BO)シュレーディンガー方程式を正確に解く理論と、One shotのNon-BO計算から電子基底・励起状態の解析的なポテンシャル曲面を得る理論を展開し、これを化学反応の研究へ応用することを目的とし、その計算手法とプログラムの開発を行っている。分子の精密なNon-BO計算を遂行するためには、まずBorn-Oppenheimer (BO)近似での電子状態の波動関数を出発関数として利用する方法が効率的である。特に、局所性に基づき波動関数を構築すれば、平衡位置から解離まで同じ波動関数の形状で電子状態を記述できる。そのため、Non-BO計算の基礎となるBO近似での自由完員関数法の理論開発を進め、これを基礎にNon-BO計算のための計算手法とプログラム開発を進めている。積分フリーなサンプリング法の応用では、Local Schroedinger Equation (LSE)法によって簡単な2原子分子とその同位体分子の電子基底・励起状態のNon-BO計算を行った。特に、電子励起状態の精密な計算は、文献にも報告がない重要な成果である。LSE法は、原理的にどのような分子でも関数形でも扱うことができる利点はあるが、これを一般化するためにはサンプリング法自身の更なる理論開発が必要である。一方、変分法(積分法)に基づく展開を進めるため、まずはBO近似でSlater型関数に対して、exactへ速い収束をもたらすrij項も露わに含む完員関数も取り扱うことのできる1中心1粒子4粒子積分の積分法とその計算プログラムを開発した。変分法による精密なNon-BO計算では、例えば、エネルギー準位がかなり近接する電子励起状態の振動・回転準位の計算など、重要な応用が期待できる。H30年度は、Non-BO計算の基礎となるBO近似の元での電子状態の波動関数の構築と、自由完員関数法の計算手法とプログラムの開発を進めた。例えば、LSE法の開発では、安定なサンプリング計算法を開発し、第二周期原子や簡単な有機化合物でシュレーディンガー方程式の絶対解として化学精度(1 kcal/mol以下)を満足する解を計算することができた。また、局所性とTransferabilityに基づく波動関数の構築法も開発され、これはNon-BO波動関数の電子状態をコンパクトに記述するために非常に重要である。また、Slater型関数に対し、正確な解への収束に必要なrij項を含む1粒子4粒子積分とそれらの高い次数や高い角運動量関数も取り扱うことのできる積分法と計算プログラムの開発を行った。これを、Li, Be, C原子等のごく簡単な原子に応用し、基底状態だけでなく電子励起状態, Rydberg状態の精密解の計算を行った。これらの積分に加え、Non-BO計算で初めて出てくる積分や、分子に有利なGauss型関数に対する積分、また、解析的なポテンシャル面の導出のために必要な部分積分法の開発に現在着手している。上述の計算手法や計算プログラムは、今後計画している一般的な分子に対する本格的なNon-BO計算を行う重要な基礎となる。今後の研究も、自由完員関数法による正確なNon-BO計算理論とその計算プログラム開発を継続し、特に、変分法(積分法)に基づく計算手法の開発を重点的に進める。これまで開発してきたBO近似のシュレーディンガー方程式の計算を行うための積分法や計算プログラムは、そのままNon-BO計算でも使うことができ、そこにNon-BO計算で初めて生じる積分法を追加実装する。この解法を、2原子分子から順に具体的に応用し、絶対解として正確なNon-BOシュレーディンガー解の計算を行い、また、多数の電子・振動・回転励起状態と励起エネルギーの計算も行う。後者は、相対的なエネルギー差であるため、ある程度レベルを落とした計算も可能である。実験での同定が困難で、理論計算の報告もほとんどない電子励起状態をターゲットにする。これらの振動・回転エネルギー準位はかなり近接しているが、励起状態の必要条件(状態間とハミルトニアン直交性)を満たす変分法の計算では、安定かつ精密に求めることが可能であると考えられる。また、Non-BO波動関数からポテンシャル曲面を逆算する計算でも、変分法に基づく方法で進める。ここでは、電子座標のみを積分し核座標を残す部分積分が新たに必要で、その積分法の開発とプログラムへの実装を行う。この方法を電子励起状態に応用し、その一般的に複雑な形状を持つポテンシャル面を解析関数として求める。例えば、二重井戸ポテンシャル等を解析関数として求めれば、トンネル反応も含めた電子励起状態の化学反応の研究に応用することができる。また、高精度解が要求される宇宙の化学反応への応用として、同位体や核スピンの量子効果を含むポテンシャル曲面を求める方法を発展させる。また、サンプリング法(LSE法)を用いる計算手法の開発も継続し、3原子分子以上の一般的な多原子分子のNon-BO解の計算を行う。分子の本来のシュレーディンガー方程式は、電子と原子核を共に量子的に扱うNon-Born-Oppenheimer (Non-BO)であり、その解こそ真の量子力学原理を反映する。本研究では、自由完員関数法に基づきNon-BOシュレーディンガー方程式を正確に解く理論と、One shotのNon-BO計算から電子基底・励起状態の解析的なポテンシャル曲面を得る理論を展開し、これを化学反応の研究へ応用することを目的としている。分子の精密なNon-BO計算を遂行するためには、まずBorn-Oppenheimer (BO)近似で電子状態の波動関数を精密に解き、それを出発関数として利用する方法が効率的である。

しかし、従来の分子軌道法では、分子座標が動くと波動関数が大きく変化するためNon-BO計算に不向きである。一方、研究代表者が所属する研究所では、BO近似の元で電子のシュレーディンガー方程式を解く理論手法の開発が進み、化学の本質であるLocalityとTransferabilityを基礎に置く波動関数の構築方法が提案された。この方法は、平衡位置から解離まで同じ波動関数の形状で電子状態を表現することができるため、ポテンシャル曲面全体を視野に入れたNon-BO計算に非常に有用である。また、Non-BO計算を具体的に遂行するためには、電子と原子核座標の相関項を含むNon-BO特有の関数に対する積分法を開発する必要がある。この積分法が確立すれば、変分法を利用した安定な計算が可能となる。一方、積分フリーなサンプリング法であるLocal Schroedinger Equation (LSE)法を用いれば、原理的に一般分子への展開が可能である。まずは、後者の方法のアルゴリズムとプログラム開発を進め、簡単な2原子分子とその同位体分子の電子基底・励起状態に対応する量子状態を解くNon-BO計算を行った。当初の計画の通り、H29年度は、まずNon-BO計算の出発関数としてBO近似での電子状態の波動関数を求める計算を行った。最も基礎的なH2分子では、電子基底状態と様々な電子励起状態(Σ,Π,Δ,Φ状態)のBO近似のポテンシャルカーブを結合領域から解離まで精密に求めることができた。特にΦ状態は文献に報告がなく、本研究で初めて精密計算の結果を示すことができた。また、C2分子の電子基底・励起状態のBO近似のポテンシャルカーブの計算では、その電子基底状態の解離はC原子の3重項(s2p2)だが平衡位置ではC原子の5重項(sp3)から構成される4重結合配置が重要となる。Non-BO計算でもこの電子状態の本質は変わらないため、ここで得たBO近似の波動関数をそのままNon-BO計算の出発関数として用いることで、結合状態から解離状態までの様々な電子・振動・回転レベルを計算することができると考えられる。このように、Non-BO計算の初期関数を得るBO近似の解を求める手法はほぼ確立し、今後の本格的なNon-BO計算に向けて準備が整えられた。また、Non-BO計算を実行する計算アルゴリズムとして、サンプリング法(LSE法)を利用するアルゴリズム・プログラム開発を進めた。これを、簡単なH2分子(及びその同位体分子: HD, D2等), HeH+, LiH分子などに応用し、電子基底状態だけでなく電子励起状態に対応する解を求めた。電子励起状態に対応する精密なNon-BO計算は文献にほとんど報告がなく、本研究で初めてその結果を示した。このように、ほぼ当初の計画通り研究が展開されたため、(2)おおむね順調に進展している、と自己評価した。
小学校国語科において「学び合いを支える言語活動」を充実させる研究

本研究では,小学校国語科において「学び合いを支える言語活動」を充実させる方法として,物語教材における「多読」を中心とした取り組みについて検証した。第2期教育振興基本計画(平成25年6月閣議決定)では,「自ら課題を発見し解決する力,他者と協働するためのコミュニケーション能力,物事を多様な観点から論理的に考察する力などの育成を重視する」とし,「生涯にわたる学習の基礎となる力」と「答えのない問題に向き合う力」の育成を重要課題と位置づけている。それ故,小学校の学びにおいても,知識習得の中心の学習から,豊かな読書や実体験に基づいた深い思考力と表現力が要求される学びへと転換していく必要がある。本来「学び」とは,子どもたちが異質な他者との議論や対話の中で育まれていくべきものである。その「学び」が、「個人化」「競争化」している昨近,本研究では,子どもたちにとっての「学ぶことの意義」を考えた「学ぶ側の論理」を中心とした授業スタイルの創造をめざした。「学び合いを支える言語活動」とは,その場その場で教師によって与えられた指示に従って学習を進めるのではなく,子どもたち自身が明確な意図をもって学習を進めていくことができる言語活動をさす。具体的な研究方法として,小学校6学年を低(1・2年)・中(3・4年)・高(5・6年)学年の3ブロックに分け,物語教材での「読むこと」の授業づくりを行った。「学び合いを支える言語活動」として「多読」を取り入れ,子どもたちの学びを充実させていった。それぞれの学年に応じた「めざす子ども像」を設定し,三位一体の対話(佐藤学1995)を通して,子どもたちが国語に対する関心を深め,興味をもって自発的自主的に学びを進めていける学習活動の確立に有意義な成果を出すことができた。
古代小説の発生と展開に関する研究

古代小説は前1世紀の『ニノス物語』(散逸)に始まるとされるが、小説の萌芽のようなもの、あるいは小説の一要素をなすようなものはそれ以前から瞥見される。初年度、中務はギリシア小説の起源に関わる様々な学説、即ちオリエントやエジプトの物語に起源を持つとの説、秘儀宗教テクストの隠された意味を散文化したものとする説、大セネカの仮想弁論起源説、等を検討した。16年度には、古代小説の発生にきっかけを与えたと考えられる作品、即ちクセノポン『キュロスの教育』に含まれる「パンテイアとアブラダタス」について、ギリシア神話および後世のペルシア文学の両面からモチーフ分析し、この物語の起源と後の小説への影響を考察した。17年度には、歴史というより伝奇的・小説的な筆致で描かれるペリアンドロスについて考察した。ペリアンドロスに纏わる伝承は豊穣神神話の変形とする説(Stern)、神話モチーフや通過儀礼を反映するとの説(Sourvinou-Inwood)、オイディプス伝説の焼き直しとする説(Vernant)、等を検討した上、古代ギリシア人がペリアンドロスを小説的なヒーローとして様々な伝承を積み上げたと結論づけた。高橋はウェルギリウス『アエネイス』(英雄叙事詩)およびオウィディウス『変身物語』(物語叙事詩)の叙述技法の考察を一貫したテーマに掲げ、ギリシア神話の取り込みと物語化、様々な語り口を分析し、韻文で書かれた両叙事詩が散文による小説以上に豊かな文学形式であることを示した。その成果は『ギリシア神話を学人のために』において発表した。古代小説は前1世紀の「ニノス物語」(散逸)に始まるとされるが、小説の萌芽のようなもの、あるいは小説の一要素をなすようなものはそれ以前から瞥見される。本研究の初年度、中務はそのような、古代小説の発生にきっかけを与えたと考えられる作品を掘り起こし研究した。すなわち、クセノポン『キュロスの教育』に含まれる「パンテイアとアブラダタスの物語」について、ギリシア神話および後世のペルシア文学の両面からモチーフ分析し、この物語の起源と後の小説への影響を考察した。また、カッリマコスが各地の口碑から集めた恋愛譚や、ヘレニズム後期の詩人パルテニオスの蒐集した"Erotica Pathemata"の物語群などについては、よく知られたギリシア神話のバージョンと比較することにより、詩人の創作意識を探り、古代小説の発生にいかなる刺激を与えたかを考察した。高橋は、オウィディウス『変身物語』の叙述技法について、とくに、第8巻後半から第9巻にかけて連ねられる登場人物による例話や体験談をめぐって、共通するモチーフの展開や対比、例話が例証する事柄とそれを語る登場人物の行動とのあいだの対応と微妙な不整合、また、物語のあいだの移行と新しい巻への移行の関連などに着目、詩人特有の機知の発揮を観察するとともに、小説の叙述に通じる要素をさぐった。古代ギリシアの小説の起源を明らかにするため、中務は従来のアプローチを拡げる試みを行った。古代小説はオリエントの物語やエジプトの民衆文芸の借用に過ぎぬとする説、秘儀宗教のテクストの隠された意味を散文化したものとする説、大セネカの仮想弁論から生じたとする説、それらが首肯できぬことを、まず個々に事例について確証した。さらに、古代小説はヘレニズムの空想旅行譚と恋愛詩が結合して生まれたとする説(E.ローデ)も実体にそぐわないし(なぜなら、それ以前にも小説的なものが存在する)、社会構造、時代精神の変化が小説を生み出したとする説(B.E.ペリー)も、余りにも漠然としていることを指摘した。その上で中務は、古代小説の誕生にはクセノポン『キュロスの教育』とヘレニズムの学者詩人たちによる地方伝承の蒐集が大きく寄与していると考え、両者の比較考察を行った。

デロス島をめぐる「アコンティオスとキュディッペ」の物語や、ヘレスポントス海峡にまつわる「ヘーローとレアンドロス」の伝説は韻文で書かれている故に小説とは見なされないが、内容的には小説に近いことを示した。とりわけ『キュロスの教育』に織り込まれた「パンテイアとアブラダタス」の物語は、後に盛行する古代小説とは時代が隔たるものの、共通する要素を多く含み、古代小説の祖と見なせるのではないかと考えた。高橋は、オウィディウス『変身物語』とウェルギリウス『アエネーイス』を中心に考察を進め、とくに、『変身物語』第11巻末に置かれたアイサコスの物語が作品中に果たす機能、すなわち、それ以前に置かれた物語との類似および対比に加えて、それ以降のいわゆる「歴史的部分」への橋渡しについて、また、『アエネーイス』の主要モチーフである「敬虔心」の序歌における意味の再検討を行った。本研究課題を進めるために中務は、初年度には古代ギリシア小説の起源に関わるさまざまな学説、すなわちオリエントやエジプトの物語に起源を持つとの説、秘儀宗教のテクストの隠された意味を散文化したものとの説、大セネカの仮想弁論起源説、等を検討した。16年度にはギリシア文学内部で古代小説と関わりのあるジャンル、すなわちヘレニズムの恋愛詩、空想旅行譚、とりわけクセノポンの『キュロスの教育』を考察した。17年度には、歴史というより伝奇的・小説的な筆致で描かれるペリアンドロスについて考察した。ペリアンドロスにまつわる伝承は豊穣神神話の変形との説(Stern)、神話モチーフや通過儀礼を反映するとの説(Sourvinou-Inwood)、オイディプス伝説の焼き直しとする説(Vernant)等を検討した上で、古代ギリシア人がペリアンドロスを小説的なヒーローにして様々な伝承を積み上げたと結論づけた。17年度、高橋はとくにウェルギリウスとオウィディウスの詩作におけるギリシア神話の取り込み方をその技法的側面に力点を置いて検討した。そのうちウェルギリウス『アエネーイス』およびオウィディウス『変身物語』という二大叙事詩に関する成果は『ギリシア神話を学ぶ人のために』の中に発表した。他方、オウィディウス『名高き女たちの手紙』についても試訳の基礎作業を進めると同時に、神話を題材として、特定の場面で登場人物が思いを寄せる相手に宛てて記した手紙という同作品の設定が人物造形や物語構成にどのように生かされているか考察した。
ストレスによるヒラメ免疫能低下機構の解明

ストレスに反応して免疫応答を調節しているサイトカインの一つにインターロイキン6(IL-6)があるが,これまでに魚類のIL-6は発見されていなかった。IL-6は活性化されたリンパ球で発現が誘導されると予想されることから,リポポリサッカライド(LPS)刺激リンパ球および非刺激リンパ球より調製したcDNAについてPCRサブトラクションを行い,刺激リンパ球において特異的に発現しているcDNAの解析を行った。得られた312のcDNAクローンの塩基配列を決定し,相同性検索を行った結果,221クローンが既報遺伝子との相同性を有していた。これらのうち26クローンが,ほ乳類等で既に報告されている免疫応答に直接関与していると思われる下記14種類と29100%のアミノ酸同一性相同性を有していた。1)サイトカイン(IL-1β,IL-6,IL-8)2)サイトカインレセプター(IL-1レセプタータイプII, IL-2レセプターβ鎖,IL-17レセプター)5)その他MHCクラスIなどこれらのほとんどすべてが,ヒラメでは新規な遺伝子であった。IL-6との相同性が認められたクローンはヒトIL-6の第4エキソン後半から第5エキソン全体に相半する部分を含んでおり,イントロンの挿入部分も合致していた。また発現量の変化をRT-PCR法により調べた結果,ヒラメIL-6様遺伝子は,LPSおよびコンカナバリンA刺激により発現量が増加し,LPSと同時にストレス応答ホルモンであるグルココルチコイドで処理したリンパ球では増加しないことが明らかになった。
東南アジアの大都市成長に関する比較研究(労働市場論の視点から)

4年に亘る本研究の総括を行うにあたって、その最終的な分析課題を次のように設定した。すなわち、1990年代以降に開発工業化の新たな拠点となった東南アジアの数か国(地域)を事例として、大都市(首都圏)の成長に伴う都市労働市場の編成の現局面を検出し、さらに国際比較を試みることである。事例分析として実態調査を行った大都市は、マレーシアのクアラルンプル首都圏、ベトナムのホーチミン都市圏、インドネシアのジャカルタ首都圏、シンガポールの「成長の三角地帯」、以上の4か国(地域)である。各国(地域)の事例分析とその国際比較から得られた結論は、以下の如くである。第1に、都市労働市場の重層的構造、および個別企業における分節的内部労働市場と労働力の序列化。都市労働市場の分節性は、学歴・技能・性別といった共通の要因だけでなく、当該国の特殊要因(多民族性や人口規模など)も重要である。第2に、労働力供給源の現段階。都市工業労働力の給源は、各国経済発展の成熱度や国家編成(農村後背地の存在如何、都市国家の地域市場圏戦略など)の特性によって大きく異なっている。また労働市場の組織性・開放性の進展度によっても異なる。第3に、日系企業における日本的経営・生産システムの定着度。能力評価を重視した人事考課は各国の日系企業にほぼ共通しており、日本的システムの導入は概して限定的である。最後に、アジア経済危機と都市労働市場の反応。臨時工・社外工や外国人労働者を労働力の需給調整に活用するなど、経済危機下の労働力対策は、本研究で特徴づけた都市労働市場の階層性と労働力の序列化に対応して実施されている。本年度の研究成果は、以下の3点である。第1は、戦後都市研究の文献サーベイであり、インドネシアのジャカルタ研究の動向と研究課題を提起した論文「ジャカルタ首都圏研究の動向と課題」である。戦後半世紀のジャカルタ都市研究を、植民地都市論、戦後の過剰都市化論、現代の首都圏メガ都市論の3潮流に大別し、各々の研究の特徴を内外の文献渉猟によって分析した。第2は、植民地都市の歴史的発展をインドネシアのバタヴィ(現ジャカルタ)に即して検討した論文「植民地都市バタヴィの社会と経済」である。オランダ東インド会社によって建設されたがタヴィが、多民族都市として発展する歴史を追跡し、さらに民族と労働の相関にも着目して、植民地期の都市経済の成長を特徴づけた。以上の2編の論文は、共に拙編著「アジアの大都市[2]ジャカルタ」(日本評論社、1999年)に収めている。研究成果の第3は、現代東南アジアの都市労働市場研究の一環として、若年女性労働者が参入する労働市場の特徴について、インドネシアの主要産業を事例として検討した論文「開発と女性労働-インドネシアの事例分析」である。現代東南アジアの開発工業化(規制緩和・外資導入・輸出製造業育成を柱とする輸出志向の工業化)は、各国の産業構造を大きく転換するとともに、労働力の大規模な再編成を引き起こしており、その顕著な特徴のひとつは、都市部を中心とした製造業の労働市場に女性労働者が大量に参入するようになったことである。本論文では、労働の女性化が典型的に見られる運動靴産業、縫製業、アグリビジネスの実態調査報告を素材として、若年女性の就労実態(労働力の高学歴化、長時間労働・低賃金・短期勤続・社会保証欠如などの不安定就業)を明らかにした。本年度は、昨年の首都圏の労働市場研究の延長線上に、東南アジアの地方都市圏について調査研究を進め、その研究成果を「地方都市圏開発と労働市場」『経済学研究』(北海道大学)第49巻第3号(1999年12月)にまとめた。1990年代に入って首都圏に劣らず開発の著しい地方都市圏を取り上げ、事例分析を通して地方都市の労働市場の動態を検討している。

研究対象は、インドネシア第二の地方都市である東部ジャワ州の州都スラバヤおよびその都市圏である。マクロの統計データとミクロの調査企業データによって、地方都市圏における労働市場の今日的特徴を明らかにした。企業の事例分析から得られる地方都市圏の上級労働市場の特徴を整理すれば、第一に、内部労働市場の分節化と労働力の序列化が、ジャカルタ首都圏ほど顕著ではないにせよ、首都圏と共通した性格をもって顕在化しつつあること。第二に、調査企業ではほぼ共通して、分節化した内部労働市場において年功的な職場秩序を維持しようとしていること。第三に、現時点での地方都市圏では、地元周辺農村の過剰労働力が主要な給源となっており、しかも圏内都市部での就労経験者が多くを占めていることである。そこでは中等・高等教育の修了者であれば、下層世帯の出身も含めて地元の上級労働市場に参入しうることを示している。この点では、上層世帯出身の高学歴者が首都圏志向を強く持つのとは対照的である。なお給源階層の問題では、公務員世帯のような労働者世帯からの輩出も一定の構成的比重を示しており、都市部における労働者世帯の再生産も始まっているとみてよい。これは首都圏と共通した特徴であり、大都市間の比較研究の重要性が一層明らかとなった。本年度の研究成果は、以下の2点である。第1は、現代東南アジアの地域経済圏構想として一定の進展をみている「成長の三角地帯」について、地域国際分業の視点から分析し、論文「『成長の三角地帯』とバタム島の労働市場」にまとめた。この地域経済圏では、シンガポールが情報・金融・経営管理の機能に特化した中核=ハブ都市として、またマレーシアのジョホール州とインドネシアのリアウ州がその周辺部の製造業生産拠点としてシンガポールに連結しており、周辺部の労働市場で最も開発が進展しているのが、日本とシンガポールの多国籍企業が大挙して進出しているバタム島の工業団地である。多民族・多国籍の労働者群が参入する同工業団地の労働市場における就業の階層的構成について分析するとともに、地域国際分業と労働市場の国際関係について考察した。第2は、国外で就労するインドネシア人労働者を中軸にして、アジア間で展開する国際労働力移動について、とくにその歴史的・社会的に形成されてきた移動慣行に着目しながら分析し、論文「国際労働力移動の歴史的位相-サウジアラビア・マレーシア・シンガポールで就労するインドネシア人」にまとめた。アジア各国からの中東産油国への出稼ぎ労働や、東アジア・東南アジア域内での経済先進地域への労働力移動は、非合法就労も含めて広く知られているが、そこには歴史的に形成された公式・非公式の移動ネットワークが介在している。就労目的によるイスラム教徒の中東出稼ぎはメッカ巡礼と不可分であり、マレー世界の労働力移動も非公式の移民ビジネスに大きく依存している。とくに後者は、インドネシア→マレーシア→シンガポールという労働力移動の連鎖を形成して、重層化した国際分業と労働市場のあり方を規定している。以上2点の研究成果は、いずれも東南アジアの大都市の経済発展とともに生起した国際分業と国際労働市場の性格に関わる分析課題である。4年に亘る本研究の総括を行うにあたって、その最終的な分析課題を次のように設定した。
重要構造物の耐衝突・耐爆性能評価と防止対策

衝突や衝撃作用による構造物の局部損傷過程から最終破壊現象まで追跡するための手法として開発された個別要素法の妥当性をコンクリート構造物の解析によって検討し、衝突・衝撃の高速現象も高精度で評価できることを確認した。米国同時多発テロ事件で航空機が衝突したニューヨーク世界貿易センタービルに対して、全体応答振動解析と衝突に伴う局部損傷過程の破壊シミュレーションを遂行し、衝突の瞬間には崩壊せず、ビルが1時間余り自立していたメカニズムを明らかにした。また、同ビルで発生した進行性崩壊現象を、外周柱の密なチューブ構造の小型モデルを用いて実験的に再現した結果、各層で十分な横補剛力を付与することで外周柱の構面外座屈による進行性崩壊を遅らせることが出来ること、建物内部の梁・床構造が、我国の鋼構造座屈指針で規定されている2%より大きな横補剛力を有していれば、チューブ構造外周柱を短期許容圧縮力で設計できることなどを確認した。更に、超高層建築物において衝突または爆破による一部の柱破壊が起因となって構造物全体の崩壊に至るための条件を明確にすると共に、構造崩壊を防止するための設計法として、鉛直荷重を伝達する仕組に着目し、絶対に壊れてはならない柱と破損を許容する部材とに分け、前者は強度的にも耐火的にも十分な安全性を保たせる一方、後者については構造物に冗長性を持たせて、力の流れを再配分する方法を提案した。試設計の標準的鉄筋コンクリート造20階建物に小型および中規模航空機が衝突した場合の衝撃応答シミュレーション解析を遂行した。前者では設計用地震応答の1/101/30であるに反し、後者では1/21/4倍であり、衝突による衝撃荷重の最大値は衝突階の保有水平耐力を超えるものの、衝撃荷重の継続時間が建物の基本固有周期に比べて非常に小さいために衝撃応答は小さく層崩壊には至らない、との結果を得た。2001年9月11日の同時多発テロで航空機が衝突したニューヨーク世界貿易センタービルに対して、全体応答震動解析と衝突に伴う局部損傷過程のLS-DYNAによる破壊シミュレーションを遂行し、航空機衝突後即時には崩壊せず、ビルが1時間程度は自立していたメカニズムを明らかにした。衝突や衝撃作用による局部損傷や破壊現象を、従来の連続体を対象とした有限要素法、境界要素法で追跡するには種々の困難が伴う。一方、近年の計算力学およびコンピュータの発展に伴い、従来では困難であった構造物の最終破壊現象まで精度よく追跡するための手法として開発された個別要素法(DEM)の妥当性をコンクリート構造物の局部損傷解析によって検討し、実験では計測・評価が不可能な高速現象も高精度で評価できることを確認した。計算系としての1質点モデルによる衝撃応答の簡易評価法を提案した。異なる固有周期を有する1質点系の建物にセスナ機が衝突した場合の変位応答を,時刻歴の応答計算の他に反発係数を用いた衝突理論とエネルギー保存則に基づく方法で算定して比較した結果、衝撃荷重の継続時間が固有周期に比べて十分小さければ航空機衝突時の建物の変位応答の性状を良く捉えられることを確認した。標準的に耐震設計された20階建の鉄筋コンクリート建物に小型機が衝突した際の構造挙動を、立体モデルの弾塑性解析で検証し、セスナ機程度の衝突では設計用の地震による応答に比べて1/101/30程度の変形や力であること,衝突位置によってはかなり高次の固有周期も関与することなどがわかった。超高層建築物において衝突または爆破が原因となり、一部の柱が破壊を生じたとき構造物全体の崩壊現象が生じるための条件と構造物の崩壊を防止するための設計法に関して研究を開始した。

本研究課題の代表者、分担者、協力者が中心になって、「衝突や爆発力を受ける構造物の挙動に関する国際シンポジウム」を名古屋で開催し、自然災害・事故・テロに基づく衝撃応答などについて発表と活発な質疑応答が交わされた。9.11事件により世界貿易センタービルで発生した進行性崩壊現象を、密な外周柱のチューブ構造の小型モデルを用いて実験的に再現した結果、各層で可能な限り大きな補剛力を与えることで外周柱の構面外座屈による進行性崩壊を遅らせることが出来ること、建物内部の梁・床構造が、我国の鋼構造座屈指針で規定されている2%より大きな補剛力を有していれば、チューブ構造外周柱を短期許容圧縮力で設計できることなどを確認した。試設計に基づく鉄筋コンクリート造20階建物に中規模の航空機(F4ファントム、質量19t、衝突速度150m/s)が衝突した場合の衝撃応答のシミュレーション解析を遂行した。衝突による衝撃荷重の最大値は48MNで、衝突階の保有水平耐力約30MNを超えること、設計地震の応答に比べると1/21/4倍であるが、衝撃荷重の継続時間0.12sが建物の1次固有周期1.5sに比べて非常に小さいために衝撃応答は小さく層崩壊に至ることはない、との結果を得た。2005年4月に尼崎で発生し、106人が死亡した列車の脱線・衝突事故の数値シミュレーションを遂行して、衝突したビルの一階柱でへし折られた2両目車両の衝突応答など、実際の事故現象をかなり忠実に再現できることなどがわかった。衝撃圧を受ける弾性板の理論解析を遂行し、動的応答の閉型解析解を導くことに成功した。一辺固定、三辺自由の矩形板に一様分布の垂直荷重が作用するものとし、曲げとせんだん変形との相互干渉を考慮して瞬間的な純衝撃に対する基本解を求め、Duhamel積分によって任意時間分布の載荷に敷衍した。鋼構造による超高層建築物の崩壊を防止するための設計法について考察した。鉛直荷重を伝達する仕組に注目し、絶対に壊れてはならない柱と破損を許容する部材とに分け、前者は強度的にも耐火的にも十分な安全性を保たせる一方、後者については構造物に冗長性を持たせて、力の流れを再配分する方法を提案した。大地震を受ける鋼構造物について、振動実験と数値解析により、建物基部の柱に浮き上がりを許容することにより構造被害を軽減できることが分かった。尼崎で発生した列車とマンションとの衝突事故をシミュレーションにより再現するとともに、列車の外壁などを補強している角形鋼管の肉厚の相違がクラッシュ時の列車の形状及びマンションの壁の損傷に顕著な影響を及ぼすことを明らかにした。木造家屋の1階が衝撃的な地震によって倒壊するのを防止する外部耐震補強工法に関して,耐震性能評価に関わる各種の実証的な研究を行ってきた。地盤中に埋め込まれた補強用金属製ポールの水平耐力と変形能力を、陽解法の衝撃応答解析コードによって評価できることを明らかにして、それらの算定法を示すとともに、重錘が衝突した場合の解析事例と衝撃応答のパラメータ解析の結果を示した。材料線形を仮定してコンクリートパネルの衝撃応答を数理解析的に求めた。パネルの曲げおよび剪断効果の他に、面内方向に作用する重力の効果をも考慮して、数値シミュレーションに便利なコンパクトな形で解を導いた。水素ガスを用いた爆発による既往の破壊実験結果と比較するため、Young率を区分的に変化させた。
海中の静圧頭を利用する逆浸透法海水淡水化装置の開発研究

深海の静圧頭を利用して逆浸透法海水淡水化を行う装置を開発するために,管型逆浸透膜の中心軸に丸棒を挿入し,環状の海水流路を形成させた海水淡水化装置を,東シナ海洋上において,海面下300m600mの深さに懸垂し,淡水を取得する実験を行った.その結果,本装置を用いて,電力無しで容易に海水から淡水を取得できることを明らかにした.また,管型逆浸透膜と丸棒の隙間の流路幅が狭い環状海水流路内に発生する濃度差に基づく層流自然対流場を数値解析し,各点の速度分布,濃度分布および圧力分布を求めた.その結果に基づき,流路幅,流路長さ,懸垂深さ,膜の淡水透過係数および海水の物性値から,装置全体の淡水透過流量を予測する無次元式を導出した.透過淡水流量は,流路幅が減少するにつれ増大し,およそ12mmで最大値を示したのちに減少することがわかり,流路幅に最適値が存在することを明らかにした.淡水透過流量の実験結果と解析結果が良好に一致することを示し,数値解析によって海水淡水化装置の最適設計が可能であることを確認した.深海の静圧頭を利用して逆浸透法海水淡水化を行う装置を開発するために,管型逆浸透膜の中心軸に丸棒を挿入し,環状の海水流路を形成させた海水淡水化装置を,東シナ海洋上において,海面下300m600mの深さに懸垂し,淡水を取得する実験を行った.その結果,本装置を用いて,電力無しで容易に海水から淡水を取得できることを明らかにした.また,管型逆浸透膜と丸棒の隙間の流路幅が狭い環状海水流路内に発生する濃度差に基づく層流自然対流場を数値解析し,各点の速度分布,濃度分布および圧力分布を求めた.その結果に基づき,流路幅,流路長さ,懸垂深さ,膜の淡水透過係数および海水の物性値から,装置全体の淡水透過流量を予測する無次元式を導出した.透過淡水流量は,流路幅が減少するにつれ増大し,およそ12mmで最大値を示したのちに減少することがわかり,流路幅に最適値が存在することを明らかにした.淡水透過流量の実験結果と解析結果が良好に一致することを示し,数値解析によって海水淡水化装置の最適設計が可能であることを確認した.逆浸透膜テスト機およびハンディークーラーを購入し,深海中の海水温度,塩分濃度,圧力を模擬した海水を作製し,逆浸透膜を通して模擬海水から淡水を得る淡水透過実験を行った.その結果,淡水透過流量が作動圧力から海水濃度に対応する浸透圧を除いた淡水透過駆動圧力に比例して増加するとして算出される膜透過係数は,作動温度の上昇と共に増大し,海水濃度の上昇と共に減少することが分かった.実験結果から,淡水透過流量に及ぼす動作温度,圧力,海水濃度等の影響を整理し,各膜の淡水透過係数を表す実験式を導出した.このことにより,海水温度,圧力および膜面の海水濃度から,膜を透過する淡水透過流量を推算することが可能となった.次に,管型逆浸透膜の中心軸上に丸棒を挿入し,狭い環状の海水流路を形成した場合の,海面下600mに懸垂した際に,海水流路内に発生する濃度差基づく自然対流による流路内海水の挙動および装置昇降時の流路内海水の挙動を数値解析した.その結果,同じ流路長さの場合,流路幅を狭くすると流動抵抗が増大するにもかかわらず,自然対流に基づく海水の循環量が増大する流路幅の領域が存在することが分かった.このことは,流路形状に最適形状が存在することを示している.また,洋上での淡水取得実証実験に用いる海水淡水化モジュールを設計製作した.実証実験は水産大学校の練習船“耕洋丸"の学生訓練航海に便乗して行う予定であり,実験時間に制約が有るので,短時間に効率よく実験を行うため,同様のモジュールを3本製作した.管型逆浸透膜の中心軸上に丸棒を挿入し狭い環状の海水流路を形成した実験装置を,海面下500600mに懸垂した際に,海水流路内に発生する自然対流による海水流路内の海水挙動を,日本近海の海水物性を用いて,データ解析装置(今年度購入)で解析するとともに,逆浸透膜面を透過する淡水透過量を予測くした.その結果,淡水透過量が海水流路の長さおよび間隙に影響されることが予測された.水産大学校の練習船"耕洋丸"の洋上訓練航海に便乗して,東シナ海洋上,北緯31゚56',東経129゚05'(五島沖深さ900m)において,管型逆浸透膜を設置した海水淡水化の実験装置を海面下500600mに懸垂し,淡水取得実験を行った.その際,管型逆浸透膜に管外(淡水容器側)からの静圧がかかり膜が破損しないように,実験装置の淡水容器内を真空ポンプ(今年度購入)で事前に減圧した.また,その点の海象(海水の深さ方向温度分布,濃度分布)を同時に計測した.実験結果は,深海の静圧頭を利用することにより,電力無しで海水から淡水を得ることができることを初めて実証した.また,取得淡水量の実験値は解析値で予測される量と妥当な一致を示した.しかし,取得した淡水濃度の実験値は予測値より高い値を示した.

これは,海面下600mに懸垂される際に,実験装置が60気圧という大きい圧力差に曝されて居るため,微少量ではあるが高濃度(3.5%)の海水が漏洩したためと推察される.今後,装置の機密性を改善し,再度洋上で海水淡水化実験を行うことが必要である.管型逆浸透膜の中心軸に丸棒を挿入し,環状の海水流路を形成させた海水淡水化装置を,昨年度と同様,東シナ海(北緯31°54',東経29°04',深さ900m)において海面下600mに懸垂し,電力なしで淡水を取得する実験を行い,淡水透過流量に及ぼす海水流路幅,海水流路長さおよび懸垂時間の影響に関する実験結果を集積した.同時に,海象条件(海面下における深さ方向の温度分布,塩分濃度分布,等)も計測した.また,別途,共試逆浸透膜の淡水透過係数および溶質透過係数と海水の圧力,温度および塩分濃度の関係も測定した.ついで,海水流路内で濃度差によって誘起される自然対流場の速度分布および濃度分布を数値解析し,濃度分極によって局所淡水透過流量が自然対流方向に低下する特性を明らかにした.さらに,装置全体の淡水透過流量に及ぼす懸垂深さ,海水流路幅,海水流路長さ,淡水透過係数および海水物性の影響に関する数値解析結果を得た.淡水透過流量に関する実験結果と数値解析結果には妥当な一致がみられたこと、透過淡水流量が最大となる最適な流路形状が存在することから,数値解析によって装置の最適設計が可能であることが確認できた.なお,海洋実験は,水産大学校の練習船による学生訓練航海中に実施した.
発達性読み書き障害児の視覚処理特性に基づいた読み支援法に関する研究

発達性読み書き障害児の示す読み書き困難の背景に視覚処理の困難が指摘されてきたが、その評価課題や発達基準について十分に検討されていない。本研究では、視覚性ワーキングメモリーを中心に、日本語の読み学習を意識した視覚性機能の評価課題を作成し、その発達基準値について検討した。その結果、児童を対象に、読み書き学習の成績と関連した視覚性ワーキングメモリを含む視覚処理評価課題の発達基準値を明らかにすることができた。また、視覚処理に困難を示す発達性読み書き障害児に対して、読み書き学習に必要とされるスキルの向上を目的とする支援を実施し、その効果を確かめることができた。本研究では学齢期に適用可能な視覚処理特性の評価課題を作成し、発達性読み書き障害児における視覚処理特性と読み書き困難の関連を明らかにすることを目的とした。平成25年度は、1)小学校児童に適用可能な視覚処理特性および、ワーキングメモリ評価課題の作成と信頼性・妥当性の検証、2)視覚処理特性を考慮した支援法の有効性に関する検証を行った。1)については、前年度において作成した視覚処理特性の評価課題に加えて、視覚記憶および聴覚記憶を小学生を対象に評価できるよう、読み書き学習支援のための視空間・聴覚記憶評価課題を作成した。その上で評価課題としての信頼性、および評価妥当性の検証を行った。その結果、評価課題としての高い信頼性が確認されたとともに、学年間において有意な変化を明らかにした。評価課題の成績が読み書き習得の程度と関連していたことから、読み書き支援のための評価課題として有効である可能性が指摘できた。2)公立小学校2年生を対象に国語の教科書単元別に出てくる語句を考慮した支援プリント教材を用いて、支援実施前後における支援プログラム効果について検討を行った。支援実施に際しては、各学校の状況に合わせ、実施方法および課題を調整した。漢字の読み書きに関する支援プログラムは、分析段階、構成段階、活用段階に分けて課題を構成した。その結果、支援プログラムの実施後では、下位20パーセンタイル以下の児童において、読み書き成績の改善が認められ、その有効性を確認することができた。本研究では、学齢期に適用可能な視覚処理特性の評価課題を作成し、発達性読み書き障害児における視覚処理特性と読み困難の関連を明らかにすることを目的とした。平成24年度は、1)通常学級で適用可能な視覚処理特性の評価課題の作成、2)視覚処理特性を考慮した支援法の有効性に関する事例的検討を行った。1)については通常学級に在籍する小学2・3年生の定型発達児(各学年100名)を対象に、読み書きの習得と読み書きスキルと関連する認知機能(視空間認知の処理効率性、聴覚記憶)の関連について調査を実施した。その結果、読み書き習得が全体の10パーセンタイル未満の事例の中には、特異的に視空間認知の処理効率が低い事例が認められ、読み書き習得に関連した視覚処理特性の評価課題としての有効である可能性を明らかにした。読み書き習得に困難を示した事例の中には視空間認知の処理効率の低下を示ともに、聴覚記憶の困難を併せ持つ事例も認められたことから、視空間処理と聴覚記憶の認知特性を考慮した検討が必要であることが示唆された。2)については、遠隔地と大学をインターネット回線を用いて、支援実施場所から遠方に住む発達性読み書き障害児1名を対象に視覚処理特性に基づく読み書きスキル習得を目的とした支援を実施し、支援法実施に伴う読み書き課題の成績の推移より、支援法の有効性について縦断的検討を行った。その結果、視覚的手がかりを用いた支援実施に伴い、読み書きスキルに習得が認められたものの、その定着の過程において語彙理解の程度が強く影響することを明らかにした。本年度は、視覚処理特性の評価課題の作成とその有効性の検討が終わっていること、および単一事例ではあるが発達性読み書き障害児を対象とした支援法の有効性について検討を開始していることから、研究の目的はおおむね達成できていると判断した。平成25年度は、視覚処理特性を画数や文字タイプ、また心像度や頻度性など語彙属性との関連により検討を行い、読み書き支援課題の最適化を図る。またコンピュータ上で実施できるように、視覚処理特性に基づく読み書きスキル習得を目的とした支援支援プログラムの修正を図る。支援効果の検討に関しては、近赤外線脳機能測定装置を用いて支援実施前後における脳活動の変化の測定を行い、支援実施に伴う行動データの変化と関連する脳活動を検討することにより評価を行う。研究成果は、第51回特殊教育学会、および第22回LD学会において発表を行うとともに、順次、学会誌に投稿する。平成25年度では、コンピュータ上での実施可能な支援課題を作成するために、プログラミングソフト、および画像編集ソフトを購入する(物品30万円)。また、脳機能測定を実施するための消耗品,およびデータ管理のための大容量HDDを購入する(物品20万円)脳機能測定の実施に伴う大規模なデータ解析を行うため、常葉大学の大学生に協力を求める(人件費:研究補助3名×6か月として10万円)

研究成果は、特別支援教育に関連する国内学会(特殊教育学会とLD学会)および国際学会で発表する(旅費20万円)。研究協力が得られている小学校において複数回にわたり調査実施する(旅費5万円)。また、研究成果は学会誌に投稿する(研究成果発表費用として:その他5万円)