hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生活科学習における科学的気付きの表現に関する研究

オノマトペや「たとえ」、身振り手振りなどは、子どもの気付きや考え、知識などを表現する際活用されている。これらの言語要素等は、他者に伝達するに十分な性質を持っている。また、一般的に認知されていないオノマトペを子どもたちが考え、ローカルな表現として用いている場面もあった。オノマトペや「たとえ」は子どもたちの思考や知識を強く反映している。教師はそれらの言語要素が出現するその時を見逃さないようにしたい。本研究は、生活科学習の中で為される科学的な思考や気付きが、特徴的な言語要素を用い表現されていることを、実際の学びの場の表れから検証するのが目的である。とくに説明場面における擬音語や擬態語(オノマトペ)の活用について明らかにし、オノマトペが気付きを表すサインであることを正目指定校と考えた。20年度は、その計画に基づき、5校7学級の生活科の活動を記録したそれぞれに複数の抽出児を設けているので、ほぼ計画どおりに記録ができたといえる。その中で、およそ以下のようなことがことがわかってきた。・低学年の子どもたちは、自分の考えを説明する際、身振り手振り、仕草や、実際の行動で示そうとする傾向がある。・オノマトペを使う場合は、その場に何もないときに使われるが、今調査では、そのような場面は多くない。予想以上に語彙が発達しており、一般的な言葉での表現もある。子どもたちが予想以上に身振り、たとえ話などを使用していることは重要なことだと思われる。対象の特徴を掴み、その形や動きなどを体で表現したり、言葉で表現したりしようという意志がそこにあるからである。そういった、意志を持つ表現を生活科では見取っていかなくてはならないだろうと言うことを再認識した。実際の授業の場面を記録しても、思うようにそれらの言語要素を用いない場合もあるだろうと、計画時から予想していた。しかし、それに変わる要素を発見し、子どもたちの気付きのサインを見つけることには変更はない。引き続きオノマトペにも着目しつつ、他の表現要素にも調査範囲を広げ、研究課題を進めていきたいと考えている。20年度は、計画に基づき生活科の活動を記録し、低学年の子どもたちが、自分の考えを説明する際、身振り手振り、仕草や、実際の行動で示そうとする傾向があることや、オノマトペが使われる場面が限定されていることなどを明らかにしてきた。21年度においては本研究の第2段階ということもあり、それら表現方法が他者にどのように受け止められるかなどの調査や追加調査等を行う予定であったが、計画時のような授業協力を得られなかったため、単に表現と言うだけでなく、伝達できたか、という観点で、調査を行ったデータの再検討を行った。その結果、以下のような傾向が見られた。・自らの気付き、知識の伝達には身振り(実演)や、たとえ話、一般的な言葉を使った表現を用いていることが多い。・自らの考えを伝えるときの特徴として話の順序を相手に分かりやすくし、話していると言うことが挙げられる。そういう場合は聞く側も最後まで聴いて理解しようという態度である。また、幼年児の科学教育では先進的な立場である合衆国の理数科教育や子どもの実態を調査するべく、ミシガン州ノヴァイ市の幼稚園、小学校で調査を行った。この市においては日本では年長児から小4に相当する児童を一連のカリキュラムの中で教育している。幼児クラスから算数、科学の授業を行っており、影は光の反対側にできること、影絵において光源に近づくと影が大きくなっていくことなどに気付き、それらを一般的な言葉で順序よく表現することができていた。内容を絞ることによって、科学的な気付きを引き出し、それを明確に表現する力も付いてくることは明らかであるが、それを期待する社会的背景なども教育方法に関与している可能性も無視できない。また、低年齢児から教材を焦点化すると実質陶冶の教育に陥る可能性もある。従って、一概にノヴァイ市の模倣が科学的気付きや表現の発達につながると考えるのは早計であると考える。
電気双極子モーメントの探索のための大強度超冷中性子源の開発研究

永久電気双極子モーメントの存在は時間反転対称性を破る。時間反転対称性の破れを研究することによって現在の物質優勢宇宙の起源を探ることができる。本研究では、中性子の電気双極子モーメントを探索するために高密度超冷中性子(UCN)源を開発する。UCNは陽子ビームによる重金属の核破砕反応により生じる高速中性子を冷却することよって生成される。運動エネルギーがmeVまでの冷却は300 Kの液体重水及び20 Kの液体重水素による中性子非弾性散乱を用いて行う。meV領域まで冷却された中性子をスーパーサーマル法を用いてUCNに変換する。本研究では、超流動ヘリウムをUCNコンバータに用いる。粒子輸送モンテカルロ計算コードMCNPXによるシミュレーションから、TRIUMFのビームパワーであ500 MeV×40μAの陽子ビームに対する超流動ヘリウムへの入熱は10 Wであることが分かった。この入熱は超流動ヘリウム容器での発熱を含んでいる。超流動ヘリウムの温度上昇は超流動ヘリウム中のUCN寿命の減少につながるため、陽子ビーム照射中も超流動ヘリウム温度を1.0 K程度に保たなければならない。高い冷却能力を有するヘリウム冷凍機の開発は世界最大強度の超冷中性子源の要である。1.0 Kの低温で10Wという高い冷却能力を持つ冷凍機は商用には存在しない。そのため、3Heを減圧することで低温を達成するヘリウム冷凍機の設計開発を行った。液体3Heと超流動ヘリウム間の熱交換器設計に不可欠なKapitza抵抗を測定した。開発結果と、それに基づく設計について国際研究集会で発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
Ｈｅｄｇｅｈｏｇによる白血病幹細胞維持の分子メカニズム

本研究では、がん幹細胞の維持に関与するHedgehog-Gliに着目し、慢性骨髄性白血病の幹細胞に対して、検討した。Ph陽性白血病細胞株や患者サンプルに対して、Hedgehogシグナルの発現を確認した。feeder cellの存在下で、白血病細胞の増殖が促進され、Hedgehog-Gliの発現が増加した。次にShhの投与にて、腫瘍細胞の増殖能が増強した。またfeeder cellの存在下では、ABL阻害薬による、アポトーシス誘導は減少した。Hedgehog-Gli阻害薬とABL阻害薬の併用により、抗腫瘍効果が増強することを確認し、Hedgehog-Gliの関連を明らかにした。本研究では、がん幹細胞の維持に関与すると報告されている、Hedgehog-Gliシグナルに着目し、慢性骨髄性白血病における、治療後に残存する幹細胞に対して、Hedgehog-Gliシグナルのバイオロジカルな意義と他の因子とのクロストークを検討した。また、Hedgehog阻害薬を中心とした薬剤の効果とシグナル伝達の検索、Hedgehog阻害とABL阻害薬による、白血病幹細胞への作用や発現の検討を行った。まず患者サンプル、Ph陽性白血病細胞細胞株でHedgehogシグナル(Shh、Gli1、Gli2)の発現を確認した。次にHedgehog-Gli阻害薬であるGDC-0449を用い、白血病細胞の形態変化、コロニーアッセイによる増殖能の検討、FACSによる、アポトーシスアッセイ、イムノブロットによる検証を行った。またfeeder cellの存在下で、培養で細胞の増殖が促進されることを確認した。この系では、Hedgehog-Gliの発現の増加がイムノブロット法により確認された。次にSHHの投与では、腫瘍細胞増殖能が増強した。またfeeder cellの存在下では、ABL阻害薬による、アポトーシス誘導は減少し、GDC-0449とABL阻害薬の併用が、抗腫瘍効果を増強することを見いだした。またABL阻害薬とHedgehog阻害薬併用の効果をin vivoで確認した。以上をまとめ、論文として報告した。ABL阻害剤の臨床応用により、慢性骨髄性白血病(CML)の予後は改善したが、現時点で治癒は困難である。よって残る問題は、残存しているCML幹細胞をいかに制御して、真の治癒に向けた治療法を確立することである。本研究では、がん幹細胞の維持に関与すると報告されている、Hedgehog-Gliシグナルに着目し、慢性骨髄性白血病の幹細胞に対して、バイオロジカルな意義と他の因子とのクロストークを検討した。まずPh陽性白血病細胞株や患者サンプルによる、Hedgehog-Gliの発現を検証し、Hedgehogシグナル(Shh、SMO、Gli1、Gli2、Gli3の発現を確認した。次に、Hedgehog-Gli阻害薬である、GDC-0449、vismodegibを用い、白血病細胞の形態変化、コロニーアッセイによる増殖能の検討、FACSによる、アポトーシスアッセイ、イムノブロットによる検証を行った。feeder cellの存在下で、白血病細胞の増殖が促進された。この系で、Hedgehog-Gliの発現が増加した。Hedgehog-Gli阻害薬とABL阻害薬の併用により、抗腫瘍効果がin vitro、in vivoで確認された。以上を報告した。また、Hedgehog阻害薬を中心とした薬剤の効果とシグナル伝達の検索、Hedgehog阻害とABL阻害薬による、白血病幹細胞への作用や発現の検討とその予測を中心に研究を行った。以上をまとめ、報告した。患者サンプルの収集も含め、計画どおりに進行するものと考える。

さらに、Hedgehog-Gliが、CML細胞の維持に関与する可能性を示唆する結果が得られており、このことから、少なくとも新しい調節機構が存在することを示す成果が、今後も得られると期待できる。患者サンプルの収集も含め、計画どおりに進行するものと考える。今までの結果を総括し、Hedgehog-Gliの作用を培養細胞株、動物実験を用いて検討し、その機序を明らかにする。また、白血病幹細胞の維持進展に関与する分子を明らかにし、阻害薬の開発と臨床へのフィードバックを行う。Hedgehog-Gliの作用を培養細胞株、動物実験を用いて検討し、その機序を明らかにする。
鋼骨組構造物の極限強度の統一評価に関する総合的研究

昭和62年度の板要素および部材の基本強度の統一化作業、昭和63年度の骨組構造物の極限強度評価法の統一化作業を受けて、最終年度である平成元年度においては、連成座屈強度、薄板構造物の極限強度の統一化作業を行った。更に、3年間の研究成果を踏まえて、鋼構造物の限界状態設計法の確立のための力学条項の試案を作成した。本総合研究による研究成果の主なものを列挙すると以下の通りである。1)限界状態設計法に適用する書式としてSGSTフォ-マットを取り上げ、各種部材への適合性を確認した。2)板要素の基本強度について実験デ-タと理論解析結果の整合性を確認し、組合せ力に対する強度評価式、薄肉断面の局部座屈強度評価法を統一的に表示した。3)補剛板についても、実験デ-タと理論解析結果の整合性を確認し、組合せ力を受ける場合も含めて、強度評価式の統一化をはかった。4)柱部材およびはり部材の基本強度について、実験デ-タと数値シミュレ-ション結果の整合性を確認し、複数柱曲線および複数はり曲線を提案した。5)はりー柱部材の相関強度式の適正化を検討し、1軸曲げから2軸曲げを受ける場合について、統一的な評価式を提示した。6)ラ-メン、ア-チ、並列桁構造など骨組構造物の極限強度評価法の統一をはかった。7)プレ-トガ-ダの設計法の合理化を検討した。8)以上の検討成果を設計規準に反映させるべく、限界状態設計法において力学条項の試案を作成した。本年度は3か年計画の初年度であり,研究課題の系統的遂行を考慮して,基本的設計理念の合意と部材および構成板の基本強度の統一化に重点を置いた.本年度の研究実績を要約すると,以下の通りである.1.極限強度に基づく構造物の設計フォーマットとして,研究代表者が中心として纒めたSGSTフォーマット(1980年)を基本とすることに合意した.その後に収集された実験データおよび理論的検証によって,共通の力学特性の整合性を確保した上で,各部材および構造物に固存の特性を考慮して,設計フォーマットにおける設計係数の見直しを行った.2.骨組構造の柱およびはり部材の基本強度について,諸外国の設計基準における基本強度式の比較調査,初期不整の実測データを用いた弾塑性有限変位解析による理論的強度分布と,強度の実験データとの照合により基本部材の設計係数を定めた.3.鋼薄板部材の構成板要素の基本強度についても同様に,諸外国の設計基準の調査,強度の実験データの見直しおよび弾塑性有限変位解析により理論的検討を行い,設計係数を定めた.4.これらの基本部材に関する調査研究の成果は,次年度以降に予定している一般構造物の極限強度評価法の統一化の基本となる.そこで予備調査として各種構造物の強度評価に関する問題点の調査を実施した.5.以下の62年度における研究成果を鋼構造の研究者および設計実務家に汎く公表し,意見を仰ぐため, 63年1月29日,大阪においてシンポジウムを開催した.全国から120名の参加を得て,活発な意見交換を行った.昭和62年度の基本部材および板要素の基本強度の統一評価に引続いて本年度は骨組構造物および組合せ力を受ける薄板構造の極限強度評価法の統一化を検討した。本年度の研究成果は以下の通りである。1)ラーメン構造:鋼柱の基本強度およびはり-柱部材の相関強度式をベースとして、有効長さ係数法を拡張したラーメン構造の強度設計法を確立した。2)アーチ構造:各種の補剛形式を含むアーチ系構造の面内、面外強度評価法を確立した。3)並列桁構造:鋼はり部材の基本強度をベースとして並列桁構造の全体横ねじれ座屈および拘束点間の横ねじれ座屈強度の算定法を確立した。4)組合せ力を受ける補剛板の強度評価式を確立した。

5)非対称フランジを有する場合も含めて、プレートガーダーの設計法の合理化を計った。6)地震力等繰返し荷重を受ける薄板構造の問題点を検討した。以上の研究成果を国内の研究者および実務設計者に公表し、批判を受けるために、昨年に引続いて第2回鋼構造の極限強度の統一評価に関するシンポジウムを大阪大学において開催した。(平成元年1月27日)全国より110名の参加者を得て、鋼構造物の強度特性ならびに設計法の改善について活発な意見交換を行った。昭和62年度の板要素および部材の基本強度の統一化作業、昭和63年度の骨組構造物の極限強度評価法の統一化作業を受けて、最終年度である平成元年度においては、連成座屈強度、薄板構造物の極限強度の統一化作業を行った。更に、3年間の研究成果を踏まえて、鋼構造物の限界状態設計法の確立ための力学条項の試案を作成した。本総合研究による研究成果の主なものを列挙すると以下の通りである。1)限界状態設計法に適用する書式としてSGSTフォ-マットを取り上げ、各種部材への適合性を確認した。2)板要素の基本強度について実験デ-タと理論解析結果の整合性を確認し、組合せ力に対する強度評価式、薄肉断面の局部座屈強度評価法を統一的に表示した。3)補剛板についても、実験デ-タと理論解析結果の整合性を確認し、組合せ力を受ける場合も含めて、強度評価式の統一化をはかった。4)柱部材およびはり部材の基本強度について、実験デ-タを数値シミュレ-ション結果の整合性を確認し、複数柱強度曲線および複数はり強度曲線を提案した。5)はり-柱部材の相関強度式の適正化を検討し、1軸曲げから2軸曲げを受ける場合について、統一的な評価式を提示した。6)ラ-メン、ア-チ、並列桁構造など骨組構造物の極限強度評価法の統一化をはかった。7)プレ-トガ-ダの設計法の合理化を検討した。8)以上の研究成果を設計基準に反映させるべく、限界状態設計法における力学条項の試案を作成した。
心拍数個体発生における自律神経性調節に関する生理工学的研究

孵卵初期の鶏胚心拍数成長パターンと環境酸素変化に対する心拍数応答:卵殻を取り去らずに心臓が形成される孵卵前期の心拍数を計測し鷄胚の孵卵全期間にわたる成長パターンを明らかにした。胚を10%及び100%酸素環境に曝し心拍数応答を計測、新たな知見を得た。鶏胚心拍数の不規則性の発現:アコーストカ-ディオグラム(ACG)法により、瞬時心拍数を孵卵後半連続測定し、心拍数ゆらぎの発現過程を明らかにした。短い周期(0.51時間)の規則性のある心拍数変動が、日令14日前後に現れ始め、日令と共に変動巾が増大する結果を得た。カテーテル法で測定した血圧波形より得た瞬時心拍数パターンから、ゆらぎには基本的に4種のパターンが有り、それらの発現日令も異なることを確認した。ACG法による胚呼吸運動の計測:ACG法により絨毛尿膜嘴打直前から体動及び呼吸運動が計測された。絨毛尿膜から肺によるガス交換の切替に伴う、胚呼吸機能の発達に関して新たな情報取得の可能性が示された。孵化中の胚の瞬時心拍数計測:心電図法を利用して、孵卵17日から卵殻嘴打(EP)中に至る期間の胚瞬時心拍数計測を可能とし、特にEP中の胚について心拍数ゆらぎに関する新たな現象を見いだした。自律神経機能発達と心拍数ゆらぎとの関連:各種の方法で計測した心拍数ゆらぎの多様な特異的パターンに対する自律神経の関与を各種神経興奮剤及び抑制剤を静注、動脈圧から得た瞬時心拍数のパターン変化より明らかにする実験を行った。一過性徐脈は副交感神経が関与していることを検証したが、一過性の多様なパターンを示す頻脈と交感神経機能との関連は明らかでなかった。1)ヒメ鶉胚の心拍数成長パターン:鶏胚の心拍数成長パターンと比較するため、卵質量約6gのヒメ鶉胚について、日令6日からふ化前日の15日まで、オ-ディオカートリッジ法により、心拍数を測定した。心拍数は約300bpmから350bpmへ漸増し、鶏及び日本産鶏(卵質量約10g)とも異なり、むしろ孔雀胚のそれに近いパターンを示した。今回の結果と過去において取得したダチョウを含む早成離巣性8種の家畜卵の心拍数(HR)パロメトリー特性は、HR=434・Mass^<-0.123>(Mass:卵質量,g)で示された。2)孵卵初期の鶏胚心拍数成長パターンと環境酸素変化に対する心拍数応答:インピーダンスカ-ディオグラム法により、卵殻を取り去らずに心臓が形成される孵卵前期の心拍数を計測、これにより鶏胚の孵卵全期間にわたる成長パターンを明らかにした。空気中でコントロールの心拍数計測後、日令3日から9日の胚を10%及び100%酸素環境に曝し、心拍数の応答を計測した。低酸素環境における成長する胚の耐性、及び胚は空気中で最も速いリズムで心臓を拍動していることを明らかにした。3)鶏胚心拍数の不規則性の発現:アコーストカ-ディオグラム法により、瞬時心拍数を孵卵後半連続測定し、心拍数の不規則性発現過程を計測した。

この信号を処理した結果、心拍数のサーカディアンリズムは孵卵後期になっても認められなかったが、短い周期(0.51時間)の比較的規則性のある心拍数変動が、日令14日前後に現れ始め、その後ほぼ連続して記録され、日令と共に変動巾が増大する結果を得た。カテーテル法で測定した血圧波形より得た瞬時心拍数パターンから、不規則性には基本的に4種のパターンが有り、それらの発現日令も異なることを確認した。アトロピン静脈投与により、自律神経機能発達との関連について重要な知見を得て、来年度の研究計画、実施に大きな展望を得た。アコーストカ-デイオグラム(ACG)法による胚呼吸運動の計測卵内で成長する胚の心拍動に伴い、卵殻外面には微小な圧変化が起こっており、コンデンサーマイクロフォンで検出できる。この信号をアコーストカ-デイオグラム(ACG)という。ACG法により、孵卵後半10日間の鶏胚瞬時心拍数を連続計測した。この計測において絨毛尿膜嘴打(internal pipping,IP)直前から体動及び呼吸運動が、IP前後の期間における心拍数計測を不能にしたが、代わって、それらの運動が記録できた。絨毛尿膜から肺によるガス交換の切替に伴う、胚呼吸機能の発達に関して新たな情報取得の可能性が示され、今後の研究に発展させる。孵化中の胚の瞬時心拍数計測ACG法により、孵卵中期からIP準備期間に至るまでの胚瞬時心拍数の計測、及びIP前後における呼吸運動の計測が可能となり、新たな知見を得ているが、孵化中の胚の心泊数については別の計測法が必要となった。そこで、心電図(ECG)法に工夫を加えて、孵卵17日から卵殻嘴打(external pipping、EP)中に至る期間の胚瞬時心拍数計測を可能とし、特に、EP中の胚について心拍数ゆらぎに関する新たな現象を見いだした。自律神経機能発達と心拍数ゆらぎとの関連インピーダンスカ-デイオグラム(ICG)法、心弾動図(BCG)法、ACG法、ECG法及び動脈血圧測定により、鶏胚の成長初期からIP及びEP中に至る期間の瞬時心拍数を計測し、心拍数ゆらぎの多様な特異的パターンを明らかにした。これら心拍数ゆらぎの発現に対する自律神経の関与を各種神経興奮剤及び抑制剤を静注、動脈圧を測定、計測した瞬時心拍数のパターン変化から明らかにする実験を行った。一過性徐脈は副交感神経が関与していることを検証した。一方、一過性の多様なパターンを示す頻脈と交感神経機能との関連は明らかでなかった。
Si(110)面金属基板SOI・Balanced-CMOS超高速高精度集積回路

50nm世代までスケーリングメリットが得られる唯一の集積回路構造,即ち,Si(110)面を用いたSi3N4ゲート絶縁膜金属ゲート電極(bcc-Ta/TaN)金属基板SOI・Balanced-CMOS集積回路およびその製造技術を世界に先駆けて確立することを目的としている。ゲート絶縁膜として用いるシリコン窒化膜の高性能化に関し、シリコン窒化膜を形成するために必要なNH*ラジカルを生成するためのベースになるマイクロ波励起高密度プラズマ励起ガスとして従来から用いていたArに替わり、電子温度の低く(0.5eV)イオン照射ダメージの全く発生しないXeを用いることで、シリコン窒化膜の寿命(Qbd)を3万倍向上させることに成功した。さらに、1/fノイズを徹底的に低減し、かつチャネル移動度を上昇させるためには、ゲート絶縁膜とSi界面を徹底的に平坦化する必要があったが、Si(110)面のゲート絶縁膜形成前の洗浄を従来のRCA洗浄から室温5工程洗浄へ変更し、平坦化酸化プロセスを導入することで、平坦度(Ra)を0.08nmまで低減することに成功した。これにより、ホールの移動度が従来の(100)面基板に比べて2.5倍となり電子の移動度(1.3倍)と略々バランスがとれるのみならず、1/fノイズも従来のシリコン(100)面上へ製作したnMOSに比べ、nMOS、pMOSともに2桁近い低減を実現した。確立した製造技術を基に、Si(110)面上へnMOS、pMOSの面積を同等としたBalanced-CMOSを初めて作成しその入出力特性を評価したところ、電源電圧の1/2の入力電圧において出力電圧もほぼ1/2となり、理論予想通りの結果が得られた。さらに、101段のCMOSリングオシュレータを作成してその発振に成功し、従来の(100)面CMOSに対する(110)面を用いる優位性を実証するとともに、10GHz以上の周波数で動作するワイヤレス時代の多様なネットワーク情報家電向けシステムLSIの基盤技術を確立した。本研究は10GHz以上で動作するネットワーク情報家電向けシステムLSIの基盤技術を確立する。ゆらぎを完全に排除した製造技術を確立し、何ら具体的な解決策がないサブ100nm世代のシステムLSIにおいて,あらゆる問題を解決し,50nm世代までスケーリングメリットが得られる唯一の集積回路構造,即ち,Si(110)面を用いたSi_3N_4ゲート絶縁膜金属ゲート電極(bcc-Ta/TaN)金属基板SOI・Balanced-CMOS集積回路およびその製造技術を確立しディジタル回路と共に高精度アナログ回路及び,マイクロ波帯高効率RF回路の混載を容易にし,集積回路(GSI)の具体像を明確に示すことを目的としている。まず金属基板SOIに用いるエピタキシャルSi層を形成するために必要な、多孔質Si層の形成メカニズムを世界で初めて示した。多孔質Si層の孔の間隔がSi中空乏層幅の2倍となることを確認し、また電極とSi基板間を定電圧制御することで表面が平坦な多孔質Siを形成することに成功した。これらの結果はデバイスの信頼性に影響を与える結晶欠陥の少ない、エピタキシャルSi層を形成するために重要な知見である。また微細配線での10GHz以上の高速信号伝播に関する詳細な解析を行った結果、LSI配線の伝播モードにはスキンデプスにより決まるモードと配線起因のスローウェーブモードの2つがあることが明らかになった。

特に微細配線においては、後者に支配され、これを解決するためには微細配線においては配線長を短くし、3次元集積化構造とすることが最適であることが明らかにした。さらに原子状酸化酸化とSi表面の原子オーダー平坦化を組み合わせて用いることで従来の熱酸化に比べ1/fノイズを低減する技術を確立した。これによりデバイスの微細化に付随して起こるSN比の劣化を抑制することが可能となり、LSIの信頼性を維持することが可能になる。ゲート絶縁膜として用いるシリコン窒化膜の高性能化に関し、シリコン窒化膜を形成するために必要なNH*ラジカルを生成するためのベースになるマイクロ波励起高密度プラズマ励起ガスとして従来から用いていたArに替わり、電子温度の低く(0.5eV)イオン照射ダメージの全く発生しないXeを用いることで、シリコン窒化膜の寿命(Qbd)を3万倍向上させることに成功した。さらに、1/fノイズを徹底的に低減し、かつチャネル移動度を上昇させるためには、ゲート絶縁膜とSi界面を徹底的に平坦化する必要があったが、Si(110)面のゲート絶縁膜形成前の洗浄を従来のRCA洗浄から室温5工程洗浄へ変更し、平坦化酸化プロセスを導入することで、平坦度(Ra)を0.08nmまで低減することに成功した。これにより、ホールの移動度が従来の(100)面基板に比べて2.5倍となり電子の移動度(1.3倍)と略々バランスがとれるのみならず、1/fノイズも従来のシリコン(100)面上へ製作したnMOSに比べ、nMOS、pMOSともに2桁近い低減を実現した。確立した製造技術を基に、Si(110)面上へnMOS、pMOSの面積を同等としたBalanced-CMOSを初めて作成しその入出力特性を評価したところ、電源電圧の1/2の入力電圧において出力電圧もほぼ1/2となり、理論予想通りの結果が得られた。さらに、101段のCMOSリングオシュレータを作成してその発振に成功し、従来の(100)面CMOSに対する(110)面を用いる優位性を実証するとともに、10GHz以上の周波数で動作するワイヤレス時代の多様なネットワーク情報家電向けシステムLSIの基盤技術を確立した。
撥水／撥水パターニング表面での特異的ピン止め現象の解明と高効率液体輸送技術の開発

本年度では撥水表面を構築することにより液体を輸送する技術の基板となる液体の付着メカニズムに関して検討を行った。超撥水・撥水・親水表面に対して外力を変化させながら液体を付着した際の挙動はCassie状態・もしくはWenzel状態をとることが分かっている。これに対して液滴表面に撥水性粒子を吸着させることでその粒子運動性から液体の基板への付着を抑制する手法を用い、non-lossで液滴を輸送できる技術として見出した。そこで本年度ではこの撥水性粒子吸着液滴のCassie,Wenzel状態を超撥水・撥水・親水性基板表面上で外部刺激環境下で調べることにより、本技術の安定的な液滴輸送能を妨げる因子となりうるCassie-Wenzel転移現象について調べることとした。この知見をもとにして撥水表面による任意液滴輸送を基板への付着損失を伴うことなく可能となることが期待できる。本年度の基礎検討に関しては明確な知見を得られており、シンプルな液滴のCassie-Wenzel転移現象と撥水性粒子吸着液滴の転移現象は全く異なるメカニズム、条件によって生じていることが確認された。これは濡れ現象のファンダメンタルな新規の知見であり、John Wiley & SonsのAdvanced Functional Materials誌(Impact Factor:13.325)に論文掲載済みである。来年度の研究計画に滞りなく突入できそうである。本年度目標としていた液体の付着メカニズムに関する研究で優れた知見を得ることに成功した。本成果はJohn Wiley & SonsのAdvanced Functional Materials誌(Impact Factor:13.325)に論文掲載予定である。本論文誌は表面化学分野では世界トップレベルの学術誌であり、この発見を世界に発信できる結果として発表できたことは本年度計画が十分満足いくものであることを示している。本知見をもとにすでに液体の非付着輸送技術を構築中であり、すでに来年度の研究計画の一部を実施中であるため、"当初の計画以上に進展している。"といえる。研究計画書第二年次計画に基づき研究を推進する。特に濡れ現象の高速度カメラによる動的観察及び、3Dプリンターによる輸送モデルの構築に力を入れていきたい。"といえる。
中空ナノ粒子の磁気渦励起を利用した新しいスピン光機能素子の開発

本研究では、中空曲面状ナノ構造体の電磁特性を理論的に解析し、その特異な幾何形状効果を活用した新規量子デバイスを設計するための基礎理論構築を行った。特に、曲面形状を示すナノ磁性薄膜・ナノ伝導体の物理特性と幾何曲率・捩率との相関関係を定量的に精査することで、具体的素子の最適化設計に必要な基礎知見を得ることができた。本課題の目的は、中空球殻構造を有するナノ磁性体の磁気特性を理論的に解析し、その特異な磁気渦ダイナミクスを活用した新規な磁気デバイスをデザインすることにある。これまで合成に成功した各種の無機中空磁性体は、以下のような優れた操作性を示す。光や圧力などの外場印加によって磁気特性が大きく変化する「高応答性」原子配列構造・スピン渦構造をかなりの程度恣意的に構築できる「構造設計性」すなわち中空球殻磁性体は、従来のバルク型磁性材料に比べ遙かに高い自由度を有しており、この柔軟性に基づく新規機能の発現・およびその操作性を活用した革新的なスイッチング素子の開発が期待できる。そこで当年度の研究では、磁性体の形状と磁気物性との相関を定量的に明らかにするため、曲面型ナノ磁性体の磁化秩序と磁気感受率に対する系の幾何曲率効果をモンテカルロ・シミュレーションにより数値的に解析した。その結果、曲面形状を有するナノ磁性体の表面にはその幾何学的曲率を反映したフラストレーション効果が働くこと、および、低温下における磁性体表面の磁気秩序過程においてはそのフラストレーションに起因する特異な磁気渦凍結状態が発現することが明らかとなった。この理論結果は、中空球殻型のナノ磁性体において系の幾何曲率に起因するヒステリシスが観測されることを示すものであり、ナノ構造体の磁気操作技術の観点から非常に興味深い成果である。上記に加えて当年度研究では、磁気相転移温度をまたぐ広範囲の温度領域においてその秩序過程の時間変化を追跡計算した。その結果、表面曲率分布の恣意的変化による磁気秩序核の生成・消滅を制御するための基礎データを得ることができた。その成果は、中空球殻表面の磁気渦構造と秩序過程を光・磁場・格子歪み等によりコヒーレント制御する技術の確立を目指す本申請課題の目的達成に対して理論的基盤を供するものである。本課題の目的は、中空曲面状ナノ構造体の電磁特性を活用した量子デバイス設計に必要な基礎理論の構築である。前年度までの研究において研究代表者は、曲面型ナノ磁性体の磁化秩序と磁気感受率に対する系の幾何曲率効果をモンテカルロ・シミュレーションにより数値的に解析した。その結果、曲面状ナノ磁性体の表面には、その幾何曲率分布に起因するフラストレーション効果が働くことを明らかにした。この成果を踏まえ本年度の研究では、曲率効果が顕著に現れると予想される負曲率領域に焦点を絞り、上記のフラストレーションが引き起こす特異なスピン渦凍結状態の発現機構とそのダイナミクスを理論的に解明した。その結果、負曲率領域を取り囲む境界線上では、領域内部とは本質的に異なる非常に遅い磁気緩和が現れることを明らかにした。この理論結果は、中空曲面状ナノ磁性体に特有なスピン秩序とスピン渦励起の存在を示唆するものである。これらと並行して当年度の研究では、中空ナノ構造体の代表例であるピーナッツ型フラーレン重合体と捩れ量子細線について、その曲面幾何形状と系の電磁応答との相関を理論的に解析した。その結果、前者の系では凹凸表面を伝う量子(電子・フォノン等)の集団励起状態と伝導特性が、その表面曲率分布に応じて有意に変化することがわかった。また後者の系では、原子の捩れ配列構造が有効的な磁気相互作用を引き起こし、非自明な量子位相付加効果を与えることを明らかにした。さらに後者の範疇に入る捩れ光導波路を電磁波が伝う場合、屈折率分布の捩れ度合いの増加とともに長波長モードが減衰するという捩率誘起エバネッセントモードの存在を初めて明らかにした。以上の研究遂行により、中空曲面状ナノ構造体の磁気特性を電磁的・力学的に操作するための理論基盤を構築するという本申請課題の目的を達成することができた。
シナプス伝達機構の分子薬理学的研究

瀬川はラット脳において、ヒスタミンが【H_2】レセプターを介してシナプス膜リン脂質のメチル化反応を促進させること、この反応がシナプス膜における【H_2】レセプターの情報伝達に重要な役割を果たしていることを発見した。栗山は初代培養ニューロンにおいて【CABA_A】レセプターとベンゾジアゼピン・レセプターが発育の比較的早期から共存するとともに共役能を有すること、さらにアフィニティーカラムの利用により【CABA_A】レセプターの純化精製が可能であることを発見した。吉田はモルモット心臓膜に存在する【M_2】サブタイプのmachレセプターは親和性の異なる3つの状態の混在であること、これらのうち、SH-Hグループの受容体がアデニル酸シクラーゼの抑制に関与していることを発見した。宇井はマスト細胞において受容体刺激によるヒスタミンの放出にNiまたはNi類似のGTP結合蛋白質が関与していることを発見し、GTP結合蛋白のアミノ酸配列の決定を行なった。加藤は牛副腎髄質クロマフィン細胞で、イノシトール3燐酸の生成を介した細胞内【Ca^(2+)】濃度の上昇がカルバミルコリン刺激によるカテコールアミンの分泌に関与していることを発見した。福田はラット脊髄の反射弓へ下行するセロトニン系が存在し、これが脊髄の運動性出力を持続的に調節していることを発見した。藤原はイヌ摘出脳動脈標本を用い、アラキドン酸あるいはクモ膜下出血患者より採取した脳脊髄液による収縮反応は、内皮細胞依存性であることを発見した。平はモルモット右心房標本を用い、カテコールアミンにより生ずる頻脈に抗頻拍作用という正常時の拍動数にはなんら影響せず、頻拍のみを抑制するという現象が存在することを発見した。古川はウサギ肺動脈標本を用い、ノルアドレナリンとアデノシンの遊離にカルモデュリンが関与していること、イヌ心臓交感神経節において非ニコチン性薬物がカルモデュリンを介して作用することを発見した。
低出生体重児の胎児期から幼児期における生活習慣病アプローチ

目的:低出生体重児の胎児期から幼児期の身体的発育と母親のライフスタイルおよび養育との関連を明らかにする。質問紙調査により、対象は極低出生体重児では1歳6ヶ月児(20名)と同3歳児(20名)計40名。正常体重児では3歳未満(50名)と3-6歳児(103名)計153名の母子。3歳未満での差は極低出生体重児は「飲み物」にお茶、スープの順であり、朝食の割合は80%,遊びは室内(積み木・ブロック、絵本)の順であった。正常体重児はお茶、水の順であり、朝食(88%),遊びは室外(砂・水遊び)が最多であった。これらは3歳児以降差がなく、母の食生活も差はなく、育児不安は極低出生体重児群は高率(80%)であった。目的:低出生体重児の胎児期から幼児期の身体的発育と母親のライフスタイルおよび養育との関連を明らかにし、胎児期、乳幼児からの生活習慣病予防を提案することである。対象:低出生体重児(2500g未満)及び正常体重児とそれぞれの保護者とした。調査は、健診率が高い(1歳6ヶ月児ー94%全国2010、3歳児-91.3%全国2010)ため、地域の対象者の代表値(偏りが少ないこと)を得やすく、継続的な健診が高いことから、暗号化・無記名による追跡調査を計画した。H27年度(初年度)の計画:1)質問紙調査(案)を調査対象者にフォーカスインタビューと1歳6ヶ月児の血圧測定を試験的に行い、1歳6ヶ月児と3歳児の最終的な質問紙を作成する。2)調査対象の施設と熊本大学の研究倫理委員会の承認後、1歳6ヶ月児(低出生体重児群100名、正常体重児群100名)の調査であった。結果:質問紙(案)をもとに、1歳6ヶ月児又は3歳児の育児中の母親3名及び市町村のスタッフ3名に、それぞれインタビューを行った。その結果、最近の児の食生活習慣に危惧する点が多いとの意見から、質問紙には、親子のライフスタイルの中でも、特に親の食事への方針、児の食生活に関する質問項目をさらに追加した。1歳6か月児の血圧測定はカフを巻くだけで泣く、または、カフを装着するとすぐ外す(マジックテープを容易にはがす)などかなり困難であった。相談の結果、全員に実施するのは困難であり、20名程度の協力者に依頼し,自宅で落ち着いている頃に測定するのは可能との理解を頂いた。H28年3月に予定していた今年度の1歳6ヶ月児健診の調査は、実施ができず、H28年5月に延期となっていた。しかし、4月14の熊本震災により5月も計画できなくなり、今後の見通しもたっていない。進捗状況は、調査票は完成できたが、追跡の第1回の1歳6ヶ月の調査が計画どおり実施できなかった、また、2回目の3歳児の調査が研究期間内に実施できない可能性が高く遅れることになる、。理由は、1)最も大きなのはH28年4月14日(熊本震災)である。1歳6ヶ月3歳児の追跡調査には、遅くても1歳6ヶ月児健診の第1回目の調査は、H27年度(H28年3月5月)の実施を計画していた。2)つぎに、この実施時期にあわせて、我々が作成した調査票案を見直し、修正した(案---我々が開発した自然環境を取り入れた「子育て保護者のQOL」質問紙と、児の発育・発達は厚労省の「21世紀出生児縦断調査票」の児の遊びと生活を参考に作成していた)。この案を、調査対象者と健診を実施する保健センターの保健師と栄養士に、再度、インタビューした結果、親子のライフスタイルの中でも、食習慣に変化が多くみられ、将来の発育・発達に影響することが危惧されるため、親子の食習慣に関する質問項目も増やした。その結果、調査開始もより早期に着手できなかった。3)さらに、健診時における血圧測定に関して、健診に要する時間(少人数を対象に緻密に対応されている)も長く、スタッフ(小児科医師も含む)の血圧測定に対して保護者の負担を心配された。また、臨床場面での測定とは異なり、健診時の子どもが違和感のあるもの(血圧測定のカフを巻く)に対する警戒心は思ったより強かった(体重測定、身長測定もスタッフ、親、補助者の3人がかりで実施)。3歳児は説明を理解でき,協力できる。そこで、少人数の協力者に、子どもが血圧測定になれるまで待って、場所、時間を考慮して依頼することは可能となった経緯からより早期に調査の着手ができなかった。対象:低出生体重児(2500g未満)、正常体重児とそれぞれの保護者とした。調査は、健診の受診率が高い1歳6ヶ月児、3歳児のため、地域の対象の代表値を得やすく、暗号化・無記名による追跡調査を計画した。H28年度(2年度)の計画変更:熊本地震と研究の最終年度(H29年度)により、1歳6ヶ月児と3歳児の追跡調査は困難となり、ケースコントロール調査に変更した。対象はコントロール群(正常体重児)では熊本市近郊のA町の保育園(3施設)に依頼し母児100組程度を計画した。

ケース群(低出生体重児)は熊本市内の小児科においてフォローアップ発達健診の極小低出生体重児(1500g未満)は低出生体重児を10%発生とみなし、1歳6ヶ月児と3歳児を各20名を計画した。両群の母親には質問票を記入して頂き、血圧測定は保育園では研究者、小児科では健診時の看護師が実施する。結果:コントロール群は147票( 93%回収率)であった。調査は保育園長からも保護者に調査の趣旨の説明がなされ、協力が得られた保護者には調査票を配布し同時に子どもの血圧測定の同意を得た。調査票は自宅で母親が記入し、1週間以内に返信用封筒に入れ保育園に返却された。血圧測定は、午睡後(14時15時)に研究者2名がほぼ全員を測定し調査票と一致させた。一方、ケース群はH29年5月時点で1歳6ヶ月児は20名、3歳児は16名の合計36票の回収がえられ、継続中である。健診時に、まず、母親に看護師より研究の趣旨を説明し研究者の紹介を頂いた。次に,研究者より研究の趣旨を詳細に説明し同意が得られた母親に調査票を配布した。全員が健診終了まで回答を完了し、看護師による血圧測定値を記入して頂いた。H28年度(2年度)は熊本地震(4月14日余震,16日本震)の調査実施への影響が大きく、計画変更を行った。コントロール群(正常体重児)の対象はA町の保育園(3施設)の協力により調査票の回収と血圧測定をH28.9月までに実施できた。一方、ケース群(低出生体重児)の対象は熊本市内の小児科においてフォローアップ発達健診児(1歳6ヶ月児と3歳児)を各20名ずつ(合計40名)を計画した。もともとフォローアップ発達健診は予約制(1ー2名程度/週)であり、H28年度内に調査を実施するためには、定例のクリスマス会の場を利用した調査や熊本地震後のフォローも含め特別企画をスタッフの提案で共に考えたが、震災後の影響のため参加者は少なく集団の調査は断念した。そこで、コントロール群と調査時期が異なる(冬期の生活実態)バイアスを前提に,フォローアップ健診を確実に受診されるのは熊本県のリトルエンジェル事業(極小低出生体重児:1500g未満児ー熊本県;8.5‰,全国;7.6‰(H23))に対象を絞った。調査が開始できたのは小児科病院の研究倫理委員会の承認後からであり12月13日であった。その後、受診者に調査者のスケジュールを調整しながら,1週間に1-2名の頻度で調査を実施した。健診の受付から終了までに要する時間は1組(母子)に当たり12時間であるが、その間、研究者は保護者の悩みを聴いたり,子どもと会話や遊んだりしながら子どもの言動や行動を観察できた。また発達心理士が保護者への結果説明をする場にも同席の同意を得られたことで、対象を理解する情報が得られた。調査は継続中である。目標のデータ収集の達成は3歳児(4名)のみであるが、3歳児の健診は、1歳6ヶ月児の健診より受診者が少なくなる傾向にあり、5月末6月初旬までの予定である。目的:低出生体重児の胎児期から幼児期の身体的発育と母親のライフスタイルおよび養育との関連を明らかにすることである。研究デザインは質問紙調査、分析はケースコントロール調査である。分析対象はケース群(極低出生体重児: VLBW(Very Low Birth Weight)は1歳6ヶ月児は20名(男:65%,女:35%,単胎:55%,双・品胎:40%)、3歳児は20名(男:55%,女:45%,単胎:65%,双・品胎:35%)の合計40票である。コントロール群(正常体重児:保育園(3施設)は3歳児では男:52%,女:48%,単胎:98%,3-6歳児では103名であり、男:49%,女:51%,単胎:97%の合計153票である。単純集計結果では、両群の食生活ではよくのむ飲み物は3歳児では「お茶」75-90%,「水」24-30%
看護職のワーク・ライフ・バランスと組織マネジメントに関する研究

本研究は,育児休業制度の活用が組織に従事する看護職員の職業生活継続に貢献するのか,という問題意識に基づき,1育児休業制度取得者の復帰意思と方略,2周囲の看護職員の職務への態度,以上2点から検討した。その結果,育児休業を取得してもシフトのある不規則勤務に復する意思のある者は制度活用者の約半数で,復する意思のない者は仕事と家庭の両立に係る方略をとりにくいことが示唆された。育児休業法適用外の看護職員に不公平感は認められないものの,現行の育児休業法以降,仕事量が増えたと感じている者は看護職を辞めたいと考えていることが示された。育児期にある看護職員の職業生活継続に影響を及ぼす要因について,先行研究をレビューし,概念枠組み・分析枠組みを設定した。これまでのワーク・ライフ・バランス研究は,育児休業制度をはじめとした制度に関する検討,育児期にある個人の中に生じる仕事と家庭との葛藤を中心に議論され,有意義な成果が得られてきた。育児休業制度に関しては法整備が進み,もはや所与のものとなりつつある。また,仕事と家庭との葛藤は,一個人の中に複数の役割があれば,葛藤があることは前提として扱わなくてはならないと考えられる。さらに,我が国では未だ伝統的な性役割意識が男女ともに高く,女性が家事・育児の主な担い手になりがちである。つまり,育児期にある看護職員の職業生活継続について検討する際には,前提となる諸条件が数多くあり,これら要因の検討のみでは,看護職員が職業生活を継続していくための有益な示唆が得られるとは言い難い。そこで本研究では,一部の先行研究で指摘されている,自身のキャリアは自身が管理する,という立場から,働く個人が自身の意思を以って葛藤を調整していく能力に着目した。職業生活継続に係る見通しを従属変数,性役割意識,育児休業制度,上司の理解等を従属変数に,調査票を作成した。調査は定量的に行い,階層的重回帰分析によって検討することとした。本研究を進めるに際し,県立広島大学研究倫理審査の承認(第13MH063)を得た。現在,育児期にある看護職員の職業生活継続に関するレビュー論文を執筆中である。ワーク・ライフ・バランス施策導入:影響と活用に関する先行研究のレビューと,病棟勤務の看護職員に対するワーク・ライフ・バランス施策導入:聞き取り調査を行った。ワーク・ライフ・バランス施策導入の効果に関する文献は数多くあった。しかし,施策導入はライフ・イベントとの調和を図る上で,有用であるという先行研究が大半を占め,恩恵を直接受けない組織成員に焦点を当てた研究は皆無に等しかった。施策導入とその活用に関する先行研究も検討したが,管理職は職務内容や代替不能性から施策を活用し難いと示唆されていた。さらに,本研究の対象である看護職を対象とした先行研究も,施策の恩恵に関する先行研究はあるが,夜勤が常である看護職がどのように職業生活に適応していくのか,ワーク・ライフ・バランスとの関連性から検討された研究はなかった。病棟勤務の看護職員に対するワーク・ライフ・バランス施策導入に関する聞き取り調査から,先行研究で焦点が当てられていない者,つまり育児や介護休業や労働時間短縮制度を取得していない現任の看護成員に,ワーク・ライフ・バランス施策導入後の影響について聞き取り調査を行った。その結果,育児短縮時間制度取得者が免除された夜勤が取得者以外に付き,組織内で明らかな夜勤回数の偏りがあること,育児短縮時間制度取得者が必ず正規労働時間に復帰できるのかという不安があるという指摘があった。先行研究のレビューや聞き取り調査から,ワーク・ライフ・バランス施策の導入は施策取得の当該者に多大な利益をもたらすことは確定的である。しかし一方で,施策の恩恵の享受が難しい者や施策導入によって負の影響を受ける者に十分焦点が当てられておらず,全ての組織成員が最大限の利益を享受できる組織運営について,再考が必要であると考えられた。夜勤が常である看護職員にとって,どのような施策導入の方法が望ましいのか検討する必要があると考えられた。先行研究では,育児休業制度の活用が個人にも組織にも良い影響を及ぼすことが明らかにされてきた。しかし,看護職員は女性が90%以上且つ比較的若い世代が多いため,出産する者も多い。現行の育児休業法では育児のための時間短縮や夜勤免除が充実し,育児期にある者は仕事と家庭の両立がしやすくなった利点がある一方,制度の適用外の看護職員は,育児休業取得者の業務を補うため,労度が増すことが予測された。役割荷重と職業継続意思に負の影響を及ぼすことが知られている。そこで本研究では,1)育児休業制度を活用している看護職員のシフト勤務への復帰意思とワークライフバランスに係る方略との関係性,2)制度適用外の看護職員の職業生活継続意思との関係性,の2点について検討した。

H1「看護職員の復帰意思はワークライフバランスに係る方略と正の関係性がある」,H2「育児休業からの復帰者数と制度適用外の看護職員の公平感は正の関係性がある」,H3「仕事量が増えたという認識と看護職員の職業継続意思は負の関係性がある」,以上3つの仮説に基づき,プライバシーマークを取得しているインターネット調査会社に委託し調査を行った。該当する者に1週間の予定で調査協力を求め,309名から回答を得た。うち29名が育児休業取得者であった。分析の結果,H1は支持,H2は棄却,H3は支持された。以上から,多数の看護職員が職業生活を継続させるためには,育児休業を取得した看護職員が通常業務に復帰し,育児休業法の適用外の看護職員に仕事量が偏らないように調整されることが必要であると考えられた。看護管理概念枠組み,分析枠組みの設定が完了し研究倫理審査の承認を得ており,平成26年度6月を目処にデータ収集ができる見通しが立っているため。平成24年度は文献検討,施策活用をしていない看護職員への労働の偏り有無の確認と心理状態に関する調査は終了している。演題エントリーが完了していないため,年度計画から若干の遅れが認められるが,ワーク・ライフ・バランス施策導入による夜勤回数の偏りや正規労働時間への復帰懸念の存在が見出されていることから,学会報告は可能な状態にある。分析方法および分析枠組みについて検討中だが,確定できていない。調査票作成には若干の猶予が必要である。以上の進捗状況から,(2)おおむね順調に進展している,が妥当であると考えられる。平成26年度6月データ収集,7月分析,8月学会報告および論文執筆直近の課題は分析方法および分析モデルの決定である。研究期間を勘案すると,今年度前期までに決定し,後期には調査票を作成,データ取集の必要がある。また,調査を病院単位で依頼するのではなく,広くデータを得ることができる他の方法を模索する必要がある。昨年度は分析枠組み,研究倫理審査の受審まで完了した。今年度,育児休業明けの看護職員が多いと推測される4月から起算して3ヶ月以降に彼女らの職業継続意思と職業生活上の自律について検討する予定である。実証研究が行われるのが今年度であり,学会報告も今年度に延期されている。6月まで調査票検討,調査依頼7月9月調査10月分析,執筆平成24年度繰り越し分(283,980円)は分析ソフト購入(約25万円)に充当させる。その他の旅費・人件費/謝金・その他については変更する計画はない。
非言語情報を通じた社会的相互作用による他者理解のメカニズムの解明

人間は顕在的な社会認知機能に加え、潜在的な社会認知機能があるのではないかと考えられる。一般的に、一般的な潜在認知機能についてはこれまでも結果が報告されているが、社会認知機能の潜在的機能についてはこれまであまり検討されていない。そこで、本研究では、社会性の個人差を脳の構造的・機能的特徴から検討した上で、人間がもつ潜在的社会認知機能のメカニズムについて検討することを目的とした。本研究では、250名以上を対象にHuman connectome project準拠のプロトコールで撮像したマルチモダルMRI(T1、T2、field map、DWI、resting state fMRI、MEGA-PRESS MRS撮像)の統合的解析を行い、社会性の個人差について関連する脳の構造的、機能的ネットワークを調べた結果、社会的意思決定には自分を中心に考える人と相手を中心に考える人という判断基準に違いがあり、その個人差に応じた脳の構造的・機能的特徴があることが明らかになった。また、潜在的社会認知機能については、周辺に提示されている社会的刺激からの情報を潜在的に受けていることが明らかになった。また、さらに周辺に提示された社会的刺激は新規性の高いものよりも親近性の高いものの方が影響が強くなることが明らかになった。今後、判断基準の違いという社会性の個人差と潜在的社会認知機能の関連性について、詳細な検討をさらに進める予定である。人の魅力度が社会的相互作用により変化するメカニズムを理解することを目的に、プレゼントの受け渡しによる二者間の社会的相互作用を設定し、プレゼントの社会的意味(価値)とプレゼントの貰い手のプレゼントの渡し手に対する魅力(価値)がどのような関係性で変化するかを明らかにすることを目的に研究を進めている。初年度は、社会性の個人差を検討するための方法として脳の構造的な違いから説明できる方法について検討を行った。方法としては、米国で行われているHuman Connectome Projectで開発されたMRI撮像シークエンス、解析パイプラインを導入し、脳領域を半球180領域に分類し、領域の厚さ、ボリューム、体積などを個人毎に求めることが可能になった。また、課題で使用する素材のプレレーティングを行い、被験者に価値(魅力度)を9段階で評価させた。素材は、プレゼントとしてもらう物として、その写真を集めた。さらに、そのものが、プレゼントとしてもらった場合に何か社会的意味を含むものであるか、ないかについても回答させた。このように課題に用いる刺激の準備も順調に進んでいる。このように、最先端のMRIの撮像法、解析法を導入しより脳をより詳細な領域に分類した上で、脳の活動を検討できる環境が整備された。また、人の魅力度が社会的相互作用により変化するメカニズムの理解を目指したfMRI課題を行う準備として、使用する刺激を作成し、プレレーティングを行った。初年度については実験環境整備を行う計画通り、最先端のMRIの撮像、解析環境の整備を行うことができている。またfMRI実験で使用する刺激の準備も順調に進んでいる。このような理由から、おおむね計画通り順調に進展していると評価できる。本研究で昨年度から準備をはじめたMRI撮像法、解析パイプラインが完成し、神経細胞の構造・機能のコネクトーム解析が可能になった。また、MR spectroscopy (MRS)のMEGA-PRESSシークエンスを導入し、GABAとNAAの濃度を計測することを可能にした。約300名の被験者を対象に、MRI T1強調画像、T2強調画像、拡散強調画像、resting state fMRI撮像を行った。またこの300名は社会性や認知機能など約数百項目のデータを取得している。MRIデータはHCP解析パイプラインを用いて、半球180領域に分類された領域毎に灰白質の厚さ、体積、拡散密度、resting state時系列活動データなどを算出し、脳構造レベル・活動レベルでのコネクトームと行動指標との関連性を求めた。また、社会性の向社会性が高いヒト(pro social)と自己中心的なヒト(pro self)の左前頭葉のGABAとN-acetylaspartate(NAA)の濃度を測定し、社会性と前頭葉の関わりを調べた。その結果、基本pro socialなヒトが環境変化に応じてpro selfな考えに変化させるのは懲罰回避ではなく、搾取の嫌悪に基づいているが、基本pro socialなヒトがpro selfな考えに変化させる時にはそのような傾向を認められなかった。またpro socialは右47lと右FOP4の領域間の機能的な繋がりとリスク回避性の間に正の相関があるが、pro selfでは、左33prと右8Avの領域間の機能的繋がりと正の相関を示した。また、MRSの結果では、pro selfのrDLPFCのGABA濃度はpro socialと比較し優位に高くなっており、pro selfでのみrDLPFCで抑制性神経細胞が強く活動していることが明らかになった。最先端のMRIの撮像法、解析法のセットアップが完成し、300名程度の被験者の撮像ならびに解析も行うことができた。ヒトの社会性については、社会性のタイプにより脳の使い方が違うことが明らかにされていることから、社会性に関連する神経回路を検討する際には個人差を考慮する必要がある。本年度の研究で、個人差を検討することが可能になった。当初予定では、もう少し時間がかかる予定であったが、計画よりはやくセットアップが完成し、被験者のリクルートも順調に進んたことで、当初計画より早く研究は進んでいる。現在、解析をすすめ社会性の個人差の検討を行っている。研究全体の進捗としては、概ね順調に進展していると評価している。