hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実解析学的手法による流体力学の基礎方程式の数理解析

本年度は,地球流体物理学に現れる基礎方程式である,回転座標系におけるCoriolis力の影響を考慮した非圧縮性Euler方程式および非圧縮性Navier-Stokes方程式に関する研究を行なった.同方程式の解は,回転の影響が大きい場合に,分散性および異方性を示すことが知られているが,本年度は特に分散性に焦点を当てて研究を行なった.分散性に測る定量的な評価として,Coriolis力によって生成される線形半群(以下,Coriolis半群)に対する最適な分散型評価およびStrichartz型評価を考察した.現在までの先行研究において得られている分散型評価は,全て1次元分の減衰効果を示すものであり,更に増大因子として対数項を含んでいた.本研究においては,それらの先行研究を改良し,2次元分の減衰効果を示す分散型評価を導出した.また,ここで得られた分散型評価の応用として,Coriolis力付きNavier-Stokes方程式の初期値問題について考察した.スケール劣臨界な関数空間に属する初期値に対して,時間大域解の存在を考察し,任意の初期値に対して回転速度を十分大きく取ると,同方程式に時間大域的一意解が存在することを証明した.上記の研究で得られた2次元分の減衰効果を示す分散型評価および適切な反例の構成によって,Strichartz評価の成立する指数の最適な許容範囲を導出した。この許容範囲の最適性により,上記の研究で得られた分散型評価が,多項式オーダーの範疇では最適であることが導かれる.また,ここで得られたStrichartz型評価の応用として,Coriolis力付き3次元Euler方程式の初期値問題について考察した.Coriolis力の影響がある場合,任意の初期値と任意の有限な時刻Tに対して,回転速度を十分大きく取ると,同方程式に区間[0,T]上での古典解が一意存在することを証明した.平成24年度の研究成果は,回転流体の長時間挙動における分散性の影響に関するものである.Coriolis力から生じる分散性の時間減衰線形評価,および時空積分線形評価を最良の形で導出し,それを用いて,Coriolis力が十分大きい場合に,非圧縮性Euler方程式およびNavier-Stokes方程式の初期値問題に関して大域可解性を証明した.本研究成果により,3次元全空間におけるCoriolis力の分散性に関する定量的評価は,ほぼ完成したと言って良い.今後は,平成24年度の研究で得られたCoriolis力に対する分散型評価の応用として,回転速度無限大における流体速度場の漸近挙動を考察する.具体的には,Coriolis力付きNavier-Stokes方程式およびEuler方程式の特異極限問題を考察し,Coriolisパラメータを無限大とした際に,方程式の解が2次元流に漸近することを証明する.特に,平成24年度の研究で得られた,Coriolis半群に対する最良の時間減衰線形評価および時空積分線形評価を用いることによって,方程式の解が2次元流に漸近する最適な漸近レートを,回転速度の観点から与える.本年度は,地球流体物理学に現れる基礎方程式である,回転座標系におけるCoriolis力の影響を考慮した非圧縮性Euler方程式および非圧縮性Navier-Stokes方程式に関する研究を行なった.同方程式の解は,回転の影響が大きい場合に,分散性および異方性を示すことが知られているが,本年度は特に分散性に焦点を当てて研究を行なった.分散性に測る定量的な評価として,Coriolis力によって生成される線形半群(以下,Coriolis半群)に対する最適な分散型評価およびStrichartz型評価を考察した.現在までの先行研究において得られている分散型評価は,全て1次元分の減衰効果を示すものであり,更に増大因子として対数項を含んでいた.本研究においては,それらの先行研究を改良し,2次元分の減衰効果を示す分散型評価を導出した.また,ここで得られた分散型評価の応用として,Coriolis力付きNavier-Stokes方程式の初期値問題について考察した.スケール劣臨界な関数空間に属する初期値に対して,時間大域解の存在を考察し,任意の初期値に対して回転速度を十分大きく取ると,同方程式に時間大域的一意解が存在することを証明した.上記の研究で得られた2次元分の減衰効果を示す分散型評価および適切な反例の構成によって,Strichartz評価の成立する指数の最適な許容範囲を導出した。この許容範囲の最適性により,上記の研究で得られた分散型評価が,多項式オーダーの範疇では最適であることが導かれる.また,ここで得られたStrichartz型評価の応用として,Coriolis力付き3次元Euler方程式の初期値問題について考察した.Coriolis力の影響がある場合,任意の初期値と任意の有限な時刻Tに対して,回転速度を十分大きく取ると,同方程式に区間[0,T]上での古典解が一意存在することを証明した.平成24年度の研究成果は,回転流体の長時間挙動における分散性の影響に関するものである.Coriolis力から生じる分散性の時間減衰線形評価,および時空積分線形評価を最良の形で導出し,それを用いて,Coriolis力が十分大きい場合に,非圧縮性Euler方程式およびNavier-Stokes方程式の初期値問題に関して大域可解性を証明した.本研究成果により,3次元全空間におけるCoriolis力の分散性に関する定量的評価は,ほぼ完成したと言って良い.

今後は,平成24年度の研究で得られたCoriolis力に対する分散型評価の応用として,回転速度無限大における流体速度場の漸近挙動を考察する.具体的には,Coriolis力付きNavier-Stokes方程式およびEuler方程式の特異極限問題を考察し,Coriolisパラメータを無限大とした際に,方程式の解が2次元流に漸近することを証明する.特に,平成24年度の研究で得られた,Coriolis半群に対する最良の時間減衰線形評価および時空積分線形評価を用いることによって,方程式の解が2次元流に漸近する最適な漸近レートを,回転速度の観点から与える.
ヘリコバクター・ピロリ菌CagAの投げ縄構造による機能調節機構の解明

ピロリ菌由来のCagAは胃がんや胃潰瘍などの原因因子として知られている。CagA分子は硬い構造を持つ構造領域と特定の構造を持たない天然変性領域からできている。これまでの研究から天然変性領域が構造領域と分子内で相互作用することによって投げ縄のような構造を形成することでCagAの機能発現を調整していることが示唆されている。本研究ではこの調節機構の詳細を明らかにするため、NMRやX線小角散乱、円偏光二色性解析などの手法を組み合わせて、投げ縄構造形成時の動的構造を解析した。その結果、天然変性領域の分子内相互作用部位は投げ縄構造形成時に構造変化を起こし、ヘリックス構造をとることが明らかになった。ピロリ菌由来CagAカルボキシル末端の天然変性領域と構造領域の分子内相互作用を介した投げ縄構造の溶液構造解析を行う為、NMRによる溶液構造解析を開始した。まず、投げ縄領域の発現条件を最適化し、安定同位体による標識体の調製条件を最適化した。その後、15N標識体の投げ縄構造全体のNMR解析を行った。その結果、多くの領域が天然変性領域であることが示唆され、これまでのCDやSAXSの解析とよく一致していることを確認した。さらに13C15N二重標識体を作成しNMR解析を行った。分子量が45kDaとNMR解析用のサンプルとしては比較的大きく、また天然変性領域を多く含むため、さらなるNMRシグナルの帰属を進めるため、アミノ酸選択標識などによるデータの解析を試みている。一方、投げ縄領域の分子内相互作用部位は相互作用時にdisorder-to-order転移によりヘリックスバンドルを形成すると予測されている。CDを用いた解析により相互作用部位同士の相互作用に起因する二次構造量の増加が確認できた。この領域の詳細な溶液構造を解析する為、分子内相互作用部位についてのNMR解析も開始した。その結果、分子内相互作用を介して、C末端側の相互作用部位が二次構造を取る様子が確認できた。機能解析に関しては、投げ縄構造およびそのリン酸化体を調製し、標的タンパク質であるSHP2とPAR1との相互作用をプルダウンアッセイにより定性的に解析し、投げ縄構造のみで標的分子と相互作用できることを明らかにした。投げ縄領域の溶液構造解析ではX線小角散乱実験は放射線損傷があるためデータの取得に至っていないが、すでにNMRの解析に着手している。さらに分子内相互作用部位についても順調にデータの取得や解析を進めてきていて、C末端の天然変性領域のdisorder-to-order転移をCD解析なども含めて複数の手法での確認に成功している。一方、機能解析に必要なリン酸化体も不必要なリン酸化部位に変異を導入することで効率的に均一に調製することに成功している。そして、標的分子との定性的な相互作用解析も行っており、今後、計画通りにSPRを用いた定量的な相互作用解析を進めていく。ピロリ菌由来のCagAは胃がんをはじめとする胃粘膜関連疾病の原因因子で、ヒトの胃粘膜細胞内の様々な標的分子に結合して標的分子の機能を脱制御する。CagA分子はN末端側の構造領域とC末端側の天然変性領域から構成される。これまでの研究から、天然変性領域は構造領域と分子内相互作用を介した投げ縄様の構造をとることでCagAの機能が調節されることが示唆された。そこで本研究では投げ縄構造形成を起点とした機能調節機構の分子メカニズムを明らかにするため、投げ縄の部分構造を取得し、投げ縄の機能解析と構造解析を行った。特に本年度ではCagAの投げ縄構造の部分構造を取得して、投げ縄の溶液構造をNMRやX線小角散乱などの手法を組み合わせて、投げ縄部分が特定の構造を取らない天然変性状態にあることを確認し、もともと天然変性領域にある分子内相互作用部位が投げ縄構造形成時に構造変化を起こしてヘリックス構造をとることを明らかにした。また取得した投げ縄構造、及びそのチロシンリン酸化体を取得し、プルダウンアッセイによる標的タンパク質との相互作用解析を行った。その結果、SHP2やPAR1bなどとの相互作用を確認し、CagA-SHP2-PAR1bの三者複合体の形成も確認した。また、天然変性領域内にあるEPIYA配列と標的分子であるSHP2の溶液構造解析をX線小角散乱法で解析し、溶液構造モデルの構築を行った。その結果、SHP2の活性部位を覆っているSH2ドメインがEPIYA配列とSH2ドメインの相互作用により活性部位から乖離した構造が得られ、CagAによるSHP2活性の異常な亢進のメカニズムの一端を明らかにした。投げ縄領域のX線小角散乱法による溶液構造解析ではこれまでの放射線損傷が解決できていないため、最近高エネルギー加速器研究機構のPhoton Factoryに導入されたSEC-SAXSを用いた解析を試みる。

NMRによる解析ではアミノ酸選択標識や重水を用いてシグナルの帰属を進めていく。さらに分子内相互作用部位については重水を用いて構造解析を進めて行き、同時に結晶構造解析も行っていく。すでに低分解能の結晶は作成できており、結晶化条件の最適化を行うことで解析可能な結晶を作製する。機能解析に関しては投げ縄構造を用いた相互作用解析を開始しており、このまま計画通りにSPRを用いた定量的な相互作用解析を行い、また投げ縄構造を阻害した変異体についても同様の解析を行い、投げ縄構造形成の生物学的な意義について解明していく。構造生物化学NMR解析における投げ縄構造のシグナルの帰属が難航しており、重水を用いた実験を開始できていないため、重水を含む安定同位体標識体調製用の試薬購入代の一部が執行されていないため。分子内相互作用部位のNMR解析が順調に進んでいて、サンプルの状況に応じて重水を含む安定同位体を用いた解析を開始することになり、次年度に持ち越した分はすぐにその試薬購入代として執行する予定でいる。
身体性を活かす知覚的インタフェースを有する没入型プログラミング学習支援システム

情報処理教育に、身体性を活用した没入型仮想現実感システムおよび知覚的ユーザインタフェース技術を導入することによって、3次元可視化による立体視を行い、身体動作によって操作・編集が可能な没入型プログラミング学習支援システムを研究開発した。3次元没入型空間でのプログラミング言語の文法的制約を可視化する方法として、3次元ジグソーパズル的制約表現を提案し、凸形状と凹形状の包含関係などによって文法的制約を表現できるようにし、プログラミング初心者が容易に文法的制約を理解できるようにした。一般のプログラミング言語の名前による表現、数列と記号による表現と2次元形状表現、3次元形状表現の比較実験によって、提案のジグソーパズル的表現が有効であり、3次元形状表現は規則が覚えやすいことを示した。また、このことは、主観的評価によっても裏付けられた。また、没入型仮想現実感システム内でのプログラミング要素等の仮想物体の操作性を向上させるために、手を利用したインタフェース技法を研究し、仮想ギアボックス利用、手と仮想ギアボックスの併用、ウィジェットを用いない自動調整機能を有する手のみによる直接操作を研究した。実験的評価によって提案の方法が、従来の方法も優れていることを示した。上記に加えて、非侵襲的でアンビエントな情報提示を行うために芳香フィードバックの研究、さらに、遠隔地の仮想環境を結んで協調的な作業を効率的に行うために、没入型環境の実写ステレオ映像のIPv6マルチキャストによる多地点間伝送についても研究開発を進めた。情報処理教育に、身体性を活用した没入型仮想現実感システムおよび知覚的ユーザインタフェース技術を導入することによって、従来の教育方法よりも効果が得えられることおよびその効果を得るための条件を実証的な評価によって明らかにすることを目的としており、初年度の研究として、これまでに開発している没入型仮想現実感システムの機能および使い勝手を向上させるために、基礎となる技法についての研究を中心に行った。没入型環境におけるプログラミングでの関係および構文の表現として、ジグソーパズル的な可視化表現および可聴化表現を研究した。関係としてはJava言語におけるクラスの継承関係を対象とした。Java2 StandardEditionの1500を超えるクラスに対して、継承関係をジグソーパズル的な包含関係によって表す形状(グリフ)や音の包含関係によって表現する音列(サウンドグリフ)の生成技法を研究し、基礎的な評価を行った。また、継承関係だけではなく、プログラミング言語の構文規則を表す可視化技法を研究し、文脈自由文法の制約を満たすグリフの生成技法を開発した。成果は、国際会議において発表を行った。また、プログラミングの際には、一連の処理をまとめて扱う必要があり、その機能は一般的に抽象的である。この処理単位の意味を表すためには図形的表現のみでは不十分であり、言語表現を用いる必要がある。このための入力を没入空間で行うための新しい方法を研究し、それを実現するウィジェットを開発した。開発したウィジェットでは、音声認識と手による編集操作が可能であり、発話され、認識された文の単語、文字といった単位での編集を可能にしており、適切な選択による効率的な入力を可能にしている。また、発話され、認識された文の奥行き方向に配置し、3次元空間を有効利用すると共に、雑音などによる誤認識によって有効な認識結果が消えてしまって利用できなくなることを防ぐことを可能にした。情報処理教育に、身体性を活用した没入型仮想現実感システムおよび知覚的ユーザインタフェース技術を導入することによって、従来の教育方法よりも高い学習効果が得られることおよびその効果を得るための条件を実証的な評価によって明らかにすることを効果的に3次元可視化による立体視を行い、身体動作によって操作・編集が可能で、知覚的フィードバックを効果的に導入した、没入型プログラミング学習支援システムを昨年度に引き続き研究開発した。没入型仮想現実感システム内でのプログラミング要素等の仮想物体の操作性を向上させるために、手による直接操作と昨年度論文で提案した3次元ギアボックスウィジェットを組み合わせたインタフェース技法を提案し、制限時間内でのタスクの完了率および主観評価において、提案の方法が、手による直接操作、3次元ギアボックス、3次元スライダー、そして、手による直接操作と3次元スライダーの組み合わせよりも優れていることを評価実験によって示した。また、芳香を利用した臭覚フイードバックの予備的実験を行った。

予備的実験から芳香の種類によってアンビエントな情報提示を行うことが可能であることがわかった。一方、芳香の方向を利用した情報提示には改善が必要であることがわかった。今後、臭覚フィードバックの特徴を活かす形で没入型プログラミング学習支援システムヘの組込みを研究開発する予定である。情報処理教育に、身体性を活用した没入型仮想現実感システムおよび知覚的ユーザインタフェース技術を導入することによって、3次元可視化による立体視を行い、身体動作によって操作・編集が可能で、知覚的フィードバックを効果的に導入した、没入型プログラミング学習支援システムを研究開発した。3次元没入型空間でのプログラミング言語の文法的制約を可視化する方法として、昨年度までの本研究において3次元ジグソーパズル的制約表現を提案し、凸形状と凹形状の包含関係などによって文法的制約を表現できるようしてきたが、それに加えて、ワイヤーフレーム表現と穴あき表現の導入によって、代入式などにおける多様型の表現ができるようにした。数列と記号による表現と2次元形状表現との比較実験によって、時間および正答率から提案した3次元形状表現は規則が覚えやすいことを示した。また、このことは、主観的評価によっても裏付けられた。没入型仮想現実感システム内でのプログラミング要素等の仮想物体の操作性を向上させるために、手を利用したインタフェース技法を研究し、これまでに、仮想ギアボックス利用、手と仮想ギアボックスの併用を研究してきたが、ウィジェットを用いない自動調整機能を有する手のみによる直接操作を研究した。実験的に評価によって提案の方法が、従来の方法も優れていることを評価実験によって示した。また、芳香を利用したアンビエントな情報提示を行うための臭覚フィードバックの研究を行った。芳香の空間的分解能の低さから芳香の方向を利用した情報提示には困難があったが、芳香の種類の区別を用いることは十分に利用可能であることを実験的に示した。さらに、遠隔地の仮想環境を結んで協調的な作業を効率的に行うために、没入型環境の実写ステレオ映像のIPv6マルチキャストによる多地点間伝送についても研究開発を進めた。
Ｌｅａｒｎｉｎｇ　Ｃｅｎｔｅｒ　Ｎｅｅｄｓ　Ａｎａｌｙｓｉｓ

学習者が自律的に設計した学習計画と、改善が望まれる学習技能に費やしたと自己申告された時間が、IELTSの4技能のセクションにて習熟度を高めるのに貢献するかを研究した。英語学習者である大学生ボランティア20人の学習開始前と学習後のテスト結果と、自律学習実践のデータを関連させた。彼らは23週、週1回90分のゼミで集まった。データは、学習者の省察、出口調査、本研究者の記録、学習前後のIELTSのスコアを含む。研究では制約もあったが、楽しみのため自己選択した学習に週6.5-8.5時間以上、向上させたい分野に活発に従事することで、習熟度が高まるという結果を得た。自律学習は語学熟達に利点があると示唆する。この研究では自律的に語学学習するよう考案された計画とそれに費やした時間がIELTSテストの4セクション各レベル向上に貢献したかを検討する。大学生20人に自律的言語学習を実践させ、研究前後のテスト結果を比較した。我々は週90分のゼミでの自主的な会合を23週に渡って続けた。そこでは学習のサポートと語学の助言をしつつ、反射的な質問により彼らが自らゼミや計画を企画するよう促した。これまでに収集したデータより4つの研究結果を得た。(1)18人の学習者は娯楽のためにリスニングを行っていると報告。うち10人はリスニングスコアが+0.5上昇、4人は現状維持だった。9ヶ月に渡る共通因子は、リスニングの継続が週平均7.5時間以上でスコアが改善または現状維持されるという結果だった。楽しむために幅広くリスニングを行うことは利点があると言える。(2)15人は自分でライティング力を高める計画をした。ライティングテストのスコアは、1人は+1.5、3人は+1、5人は+0.5上昇。9人の共通点はライティングの継続が週平均6.5時間以上だった。(3)18人は自分で友達や知り合いとスピーキングの練習をした。そのうち10人は少なくとも週に8.5時間以上話し、スピーキングのスコアが(時には大幅に)改善された。3人は+1.5、2人は+1、5人は+0.5上昇した。(4)交換留学プログラムの参加や、他国でのNPOボランティア活動を含む海外旅行の経験談を共有することで、自然と旅行熱が高まり研究期間中20人中13人が16もの異国を訪問した。彼らの社会的な気質が互いにテーマある議論を生み出し、語学学習を超えて私生活にも影響を与えたと言える。収集したデータは語学学習の実践と目標に費やした時間の報告を含めた学習者の省察、出口調査、私の記録、研究前後のIELTSテスト結果を含む。この研究は啓発的で上記の通り予想外の発見もあった。この現在進行中の研究は、2学期に渡り埼玉大学の英語なんでも相談室(ERC)において21名の大学生が自律的言語学習の実践を通じてどれだけの英語力を習得することができたかを明らかにするものである。データ収集方法は、毎週行われるセミナーの観察記録、録音およびオンライン調査による。さらに、研究前後のIELTSテストのデータを比較することによって彼らの英語力を測定し、啓発的評価により関連づけを行うことで、学生が英語を学ぶために何を行っているかを明らかにする。また、2度目のIELTSテストの開始後の2012年8月から、いかなる自律的言語学習が有益であるかを評価する。本研究の具体的な成果は、第一に21名の参加者のうち20名において英語での留学経験や、目標言語での留学準備が顕著に見られたことである。この顕著さは、一般的なERCの出席者の集団から著しく異なる。彼らとは反対に、参加者のうち7名は海外で英語教育を受けた経験があり、4名は現在海外で勉強中であり(留学生として)、9名は2012年秋に留学予定である。1名だけが海外での英語学習経験がなく、またその意志もない。第二に圧倒的に、参加者は毎週のセミナーの時間を英語のスピーキング/リスニングスキルの練習機会と考えており、英語のリーディング/ライティング力をつける場とは考えていなかった。この研究データにおける両発見の意義は、現在分析中である。現在進行中の研究に加え、2011年および2012年に、研究の構想および初期の結果を詳述した2本の論文を執筆した。一方は国際的な審査を受け発表され、もう一方は、日本語でのインタビューに基づくものである。下記に記すリンクにインタビューの一部が特集されている。さらに、2011年には国際的な学会で2本の発表を行った。

2012年には少なくとも2つの会議で発表を行い、さらに、本研究に関する論文の発表を予定している。論文の再考案や2011年10月の後期より開始したデータ収集と分析により2012年4月時点でも調査研究が行われていた。様々な理由で6人が辞退したが、幸いにも参加者の最終人数は予想通りの20人となった。前期の最終週まで彼らは4つから1つのゼミを選択し1週あたり90分のセッションを行った。セッション毎に観察記録をつけていたので毎週4つのゼミ開催とデータ分析は予想以上に時間を要した。セッションにおいては、参加者は当初自身の都合に合ったものに出席したが、同じ参加者と協力し英語力習得の為には何が効果的かを考えながら編成し活動していた。これらは自主学習計画のさらなる証拠として観察記録を残している。そして研究後2012年7月28日、埼玉大学にてIELTSテストを行った。最終的に本研究の弱点が解決され、研究の発見に関する出版物については順調に作成が進められている。研究を進めるにあたり、参加人数が少なかったことや前後期23週の授業期間という短期間のデータ収集となったことが特に大きな制約だった。それにも関わらず楽しさを求め自ら選択した語学活動に週平均6.5から8.5時間を費やす学習者らは、語学力習得が顕著だということを発見できた。初期の研究結果をニュージーランド・ウェリントンでの「自主学習会議2012(ILAC)」及び浜松での「JALT2012」において発表した。これら含め2012年には国際的な学会で4本の発表を行った。さらに2本の論文が、EFL、TESOL、語学教育の自主性という分野の意義ある学術誌で一方は国際的な審査を受け、もう一方はJALT(全国語学教育学会)により2013年に出版される。さらに会議で本研究の発表を行い、続いて論文の発表も予定している。2011年度の補助金交付の遅れに伴い、研究準備は2011年6月から10月に開始した。その内容は文献の見直し、研究構想のさらなる計画、2011年10月から開始した1年間に渡る研究に参加するボランティア学生の募集である。異なる学年度の2学期分の統計が必要なことから、人数の減少に備え20名ではなく26名の参加者を集めた。そのうち21名が2012年の前期も継続して研究に参加している。2011年10月、2カ国語の同意書を用いて参加者の許可を得て、参加者を研究に組み入れた。さらに、IELTSテストへの効果的な申込方法に関してガイダンスを行った。そして、2011年11月26日には、埼玉大学において研究前のIELTSテストが開始された。テストに引き続き、2011年11月29日から各週1回、2012年2月の後期の最終週まで、参加者には5回の90分のセッションへの可能な限りの出席が求められた。11月の最初のセッションでは、各参加者は自己反映インタビューレポートの録音を行った。これは学生の英語学習について、答えを導く質問を出して行われたもので、彼らの学習歴、現在の計画、および今後の目標に関する啓発的評価の一環として行われた。2回目のセッションからは、参加者はスケジュールの合うセッションに主として1回出席した。参加者は、同じ90分のセッションに出ている他の参加者とともに、英語力向上のために効果的と考えられる方法を準備し、それに従って行動した。さらに、研究の問題点についても解決に向けて取り組んでいる。
走査型力顕微鏡の高度化

原子分解能液中原子間力顕微鏡を完成させ、雲母、脂質二重膜の高分解能観察を可能とした。この原子間力顕微鏡は、ヘテロダインレーザドップラー計と光熱励振を組み合わせたもので、(1)10MHz程度までのカンチレバーの振動計測と振動励起が可能、(2)回折限界まで対物レンズで計測光をしぼることが可能、(3)液滴の温度制御が可能、(4)あらゆる周波数のカンチレバーや振動モードに対応できるよう、中間周波数10.7MHzに計測信号をシフトしている、などの利点を有する。この装置を用いて、脂質二重膜の観察において、試料探針間電位を制御し、その影響を調べた。また、探針試料間距離を変化させ、フォースカーブの取得を自動化した。探針を縦ぶりした場合、フォースオッシレーションが観察されること、また、探針を横振りした場合、フォースカーブがエクスカーションごとに大きく変化することを観察した。後者に関しても、原子分解能の撮像が可能となっているため、撮像の原理や、フォースカーブが大きく変化する理由、フォースカーブのどの斜面において制御がかかるのか、またそのときの像についての基本的知見をえるための顕微鏡と制御系を実現した。液中原子間力顕微鏡においては、探針、構造化した液体分子、バルクの液体分子、試料側の構造化した液体分子、試料など、超高真空環境と比較して、撮像に寄与する要素が大きく、真空では見られない力の場が存在する。また、探針試料間の構造は一定ではなく、ある法則には従うと期待されるものの、大きく揺らいでいるものである。本研究では、フォースカーブを連続して取得し、3次元的にフォースマップを評価することによって、時間依存性、場所依存性を切り分けて評価するようにつとめた。そのためのデータ取得プログラムを実現したことも大きな成果の一つである。本年度は、液中原子間力顕微鏡を新規に立ち上げた.ノイズの要因、位相の揺れの要因となる、光音響素子ドライバ回路の問題点を明らかにした.制御系の見直しを行うことにより、制御中の作動点の揺れを低減し、マイカや、リピッドバイレイヤーの原子オーダ、分子オーダーの純水中観察に成功した.この成果は、所内の学術雑誌、生産技術研究のバイオ特集号に掲載されている.本研究では、また、20度前後で液体の温度制御の可能な手法を検討した.AFMヘッドに循環式の冷却水と、ペルチエ素子を組み込み、両者を作動させながら原子分解能液中観察を行った.その結果、ペルチエ素子の入り切りが、原子オーダでの変位を生じており、像に影響が出ること、循環水の振動は像に大きな影響を及ぼさないことがわかった.その結果、90リットルのバッファ用水槽を導入し、循環水の温度を制御し、かつ、その変動が急激でない様にした.その結果、温度制御と、高分解能液中観察を両立させた.ただし、循環水の温度が15度以下では、室内の空気の状況によっては、液中AFMヘッドに結露が見られ、今後の対策を要する.今後、高分解能観察を行いながら、雲母上に生じる、水分子の構造化の温度による平衡の変化の観察、ならびに、リピッドバイレイヤーの温度による変化、バイレイヤー中の機能性タンパクの可視化、支持された膜の裏表ともに液で満たされた状態でのAFM膜観察の実現を目指す.当初、ノイズの原因究明に時間を要したが、よりブラックボックスをなくすことに成功した.今後、加速度的に成果が得られることが期待される.原子分解能液中原子間力顕微鏡を完成させ、雲母、脂質二重膜の高分解能観察を可能とした。
神経活性物質受容体とその機能調節機構

神経活性物質受容体とその機能調節機構について多角的な検討を行ない,下記の成績を得た.1)GABAA受容体はベンゾジアゼピン受容体及びCl-チャンネルと共軛しているのに対し, GABAB受容体はG蛋白を介して, adenylate cyclase及びphosphainositide代謝回転と共軛していること,2)抗うつ薬の作用機序を解明するのに有用とされるmuricide発現動物では,能内5-HT_2受容体の増加, α_2受容体の減少がみられること,3)血管における後シナプス性α受容体はα_1とα_2に分類出来るが,これらの刺激に伴う収縮は異なった細胞内メデイエーターを介して出現されること,4)サブスタンスP受容体は高及び低親和性結合部位からなり, IAP基質となるG蛋白と共軛したものであること,5)心室筋にはα受容体及びβ受容体が存在するが, β_1受容体を介して生じるcyclic AMPが陽性変力作用の発現に関与していること,6)うつ状態の出現には, ,エンドルフィン作働系の亢進,ドーパミンとCCKの動きの逆相関性など,脳内アミンと神経活性ペブチドの変化が重要な意義を持つこと,7)心筋に存在されるムスカリン様受容体には,従来からいわれて来たM_2のサブタイプ, M_2αとM_2βの両者が区別されること,8)ブタ大脳から精製したムスカリン受容体の一次構造を決定し得たこと,9)ムスカリン様受容体はソマトスタチン及び神経成長因子により活性調節を受けていること,10)平滑筋におけるCa動員機構としてCaによるCa遊離機構の外にイノシトール三燐酸によるものの存在が確認さたこと,11)神経終末に存在するプロテインキナーゼCは,神経伝達物質遊離機構において重要な役割を演じていること,12)CDNAの解析から, 6種のプロテインキナーゼCが存在することを明らかにすると共に,その全構造を決定し得たこと,これらの成果をもとに今後の進展が期待される.神経活性物質受容体とその機能調節機構について多角的な検討を行ない,下記の成績を得た.1)GABAA受容体はベンゾジアゼピン受容体及びCl-チャンネルと共軛しているのに対し, GABAB受容体はG蛋白を介して, adenylate cyclase及びphosphainositide代謝回転と共軛していること,2)抗うつ薬の作用機序を解明するのに有用とされるmuricide発現動物では,能内5-HT_2受容体の増加, α_2受容体の減少がみられること,3)血管における後シナプス性α受容体はα_1とα_2に分類出来るが,これらの刺激に伴う収縮は異なった細胞内メデイエーターを介して出現されること,4)サブスタンスP受容体は高及び低親和性結合部位からなり, IAP基質となるG蛋白と共軛したものであること,5)心室筋にはα受容体及びβ受容体が存在するが, β_1受容体を介して生じるcyclic AMPが陽性変力作用の発現に関与していること,6)うつ状態の出現には, ,エンドルフィン作働系の亢進,ドーパミンとCCKの動きの逆相関性など,脳内アミンと神経活性ペブチドの変化が重要な意義を持つこと,7)心筋に存在されるムスカリン様受容体には,従来からいわれて来たM_2のサブタイプ, M_2αとM_2βの両者が区別されること,8)ブタ大脳から精製したムスカリン受容体の一次構造を決定し得たこと,9)ムスカリン様受容体はソマトスタチン及び神経成長因子により活性調節を受けていること,10)平滑筋におけるCa動員機構としてCaによるCa遊離機構の外にイノシトール三燐酸によるものの存在が確認さたこと,11)神経終末に存在するプロテインキナーゼCは,神経伝達物質遊離機構において重要な役割を演じていること,12)CDNAの解析から, 6種のプロテインキナーゼCが存在することを明らかにすると共に,その全構造を決定し得たこと,これらの成果をもとに今後の進展が期待される.
カルシニューリンとドーパミンのクロストークによるショウジョウバエの睡眠制御の解析

脳の広範な領域でのカルシニューリン(Ca2+/カルモジュリン依存性タンパク質脱リン酸化酵素)活性がショウジョウバエの睡眠制御に関与することが示唆された。また、睡眠の恒常性維持へのカルシニューリンの関与も示唆された。そこで、睡眠のシナプス恒常性仮説におけるカルシニューリンの機能解析をミトコンドリアに着目して行った。成虫の全神経でミトコンドリア輸送を阻害したところ、睡眠量が増加した。カルシニューリンノックアウトハエにおいて、覚醒を司る概日時計ニューロンのミトコンドリア分布を調べたが、影響はみられなかった。平成24年度に行った解析により、ショウジョウバエ脳の広範な領域でのカルシニューリン(Ca2+/カルモジュリン依存性タンパク質脱リン酸化酵素、以下Cn)シグナル経路が睡眠制御に関与することが示唆された。また、Cnを全神経でノックダウンしたハエでは、睡眠量の顕著な減少に加えて、強制的な睡眠除去(断眠)後のリバウンド睡眠量が増加しており、Cnが睡眠量の恒常性維持機構に関与することが示唆された。Cnはシナプス可塑性に重要な分子である。そこで、本年度は、睡眠の恒常性維持機構の一つとして提唱されているシナプス恒常性仮説におけるCnの機能解析を目的として、以下の研究を行った。1)シナプス恒常性仮説の検証成虫脳に少数存在し、覚醒を司る概日時計ニューロンにシナプス前膜マーカーneuronal synaptobrevinとGFPの融合タンパク質(n-syb-GFP)をGAL4-UAS系により発現させた。このハエを12時間断眠し、n-syb-GFPシグナルを観察した。Bushey et al., Science, 2011の報告と同様に、断眠するとコントロール(断眠なし)に比べて、軸索末端でのn-syb-GFPシグナルの増強がみられた。今後、このハエを用いて睡眠-覚醒に伴うシナプス形態の変化(体積やスパイン数など)を定量化する系を確立する。2)ミトコンドリア動態と睡眠との関係の解析ニューロンでのミトコンドリア輸送に必要なdMiro(Drosophila mitochondrial rho)を、成虫の全神経で過剰発現したところ、睡眠量の有意な増加がみられた。今後は、睡眠-覚醒に伴うミトコンドリア動態(数、輸送、局在など)の変化を定量する。さらに、Cn機能阻害のミトコンドリア動態への影響を調べる。これまでの研究で、カルシニューリン(Ca2+/カルモジュリン依存性のタンパク質脱リン酸化酵素、以下Cn)がショウジョウバエの睡眠制御に重要な役割を果たすことを発見した(Tomita, J. et al., J. Neurosci., 2011)。また、Cnシグナルの上流に位置するNMDA型グルタミン酸受容体を全神経でノックダウンすると、Cnノックダウンと同様に睡眠量が著しく減少することを見出し、NMDA受容体-Cnシグナル経路による睡眠制御が示唆された(投稿準備中)。本年度に行った解析で、脳の様々なニューロンで部分的にCnやNMDA受容体をノックダウンしても睡眠量の減少は認められず、脳の広範囲な領域でのNMDA受容体-Cnシグナル経路が睡眠制御に関与することが示唆された。CnおよびNMDA受容体は、シナプス可塑性に働く分子である。そこで、睡眠の量的制御機構の一つとして提唱されているシナプス恒常性仮説における、これらの分子の機能解析を目的とした。この研究を行うためには、成虫ニューロンで時期特異的にCnの機能を阻害できる実験系が必要だが、成虫ニューロンでのコンディショナルRNAiは効果がみられなかった。そこで、Cnのドミナントネガティブ変異体を発現させることができるトランスジェニックハエ(UAS-CanA-14F DN)を作製した。成虫ニューロンで時期特異的に発現させたところ、睡眠量の減少がみられた。今後、この実験系を用いて、睡眠-覚醒に伴うシナプス形態の変化などとCnとの関係性を探ることで、シナプス恒常性仮説による睡眠制御機構を解明する。交付申請時には、それまでの研究結果に基づき、ショウジョウバエ脳内の特定の神経細胞におけるCnシグナルが睡眠制御に関わると考えられた。しかし、上述したように、さらに解析を進めた結果、脳の広範囲な領域でのCnシグナル経路が睡眠制御に関与することが示唆されたことから、研究計画を大きく変更した。そのため、研究の進捗度については、やや遅れていると評価した。新たな睡眠制御機構として注目されるシナプス恒常性仮説における、Cnの機能を分子および細胞レベルで解明することを目指す。本研究は、睡眠制御機構の解明のみならず、学習記憶における睡眠の生理機能の解明にもつながると期待される。今後の研究では、具体的に以下の3つの研究を進める。1睡眠-覚醒に伴うシナプス形態変化(体積やスパインの数など)の定量化。

2ニューロンのミトコンドリア動態(数、輸送、局在など)と睡眠との関連の解析。31や2の実験で見いだした変化への、Cn機能阻害の影響を調べる。該当なし
II_A-VI_B族化合物半導体の薄膜成長と格子欠陥の制御の研究

II_A-VI_B族化合物半導体(CaS,SrS)は薄膜エレクトロルミネッセンス(EL)素子の発光層母体材料として注目を集めている。この理由はCaS,SrSが大きなバンド・ギャップをもち、希土類イオン(Eu,Ce)を添加することにより、容易に種々のEL発光色を得ることができることによる。しかし、CaS,SrSはイオン性の強い結晶でイオウ抜けを起こしやすいため、格子欠陥が生じやすく良質な薄膜を得ることが困難である。本研究では、イオウの共蒸着や熱処理が薄膜成長に与える影響を明らかにし、さらに格子欠陥の制御の方法について検討する。得られた結果を以下に記す。1.薄膜成長におよぼすイオウの共蒸着の効果をオ-ジェ電子分光法(AES)により調べた。SrS薄膜中のSr,S,O原子のAES信号の深さ方向の変化を調べた。イオウを共蒸着しない場合、作製したSrS薄膜は多量の酸素を含むが、イオウを共蒸着して作製した薄膜中では酸素の量が減少することを見いだした。その結果、SrS薄膜の純度が向上し、格子欠陥の発生を抑制されると考えられる。このことが結晶性の改善とEL輝度の向上をもたらすものと考えられる。2.電子線蒸着法により作製したSrS薄膜を走査電子顕微鏡(SEM)により観察した。SrS多結晶薄膜の表面はかなりでこぼこしており、グレインサイズ0.10.2μmの柱状の構造をしていた。このグレインサイズはZnS多結晶薄膜の典型的なグレインサイズの1/5であり、SrS薄膜の結晶性はZnS薄膜に比較してかなり劣っている。高いEL効率を得るためにはグレインサイズを増大し結晶性を改善する必要がある。3.SrS薄膜の熱処理効果について検討した。基板温度を比較的高温で作製したSrS薄膜は熱処理に関係なく(200)面に強く配向する。また、(200)面の半値幅△2θは400°C付近の熱処理温度で最小となった。
前庭システム解明のための神経生理学的研究

臨床面で新しい耳石器機能検査(oVEMP検査:ocular vestibular evoked myogenic potentials検査)の開発をすすめ、動物実験では、前庭神経節細胞の膜特性についてパッチクランプ法を用いた解析を行い、前庭神経節細胞の発火特性につき明らかにした。平衡障害、めまい疾患の中で末梢前庭障害が大きな割合を占める。本研究は末梢前庭の神経生理学的研究を行い治療の進歩につなげる。臨床面で新しい耳石器機能検査(oVEMP検査: ocular vestibular evoked myogenic potentials検査)の開発をすすめ、動物実験では、前庭神経節細胞の膜特性についてパッチクランプ法を用いた解析を行う。平成20年度は臨床研究において、顔面神経麻痺や難聴症例群における検討で、oVEMPの起源を明らかにした。この成果は、VEMPの開発者であるシドニーのPrince of Wales Hospital and UNSW Clinical SchoolのProf. Colebatchによって、今後のoVEMP研究に重要なものとして高く評価された(J. G. Colebatch, Keeping an eye on the vestibular system, Clin Neurophysiol 120(2009)451-452.)。これに付随した研究として、oVEMPの周波数特性や直流電流刺激(galvanic刺激)後における平衡機能異常についても学会報告を行った。また、基礎研究として、平成20年度はheterogeneousな前庭神経節細胞の発火特性に関与するイオンチャネル(電位作動性カリウムチャネル)を具体的に同定した。さらに神経栄養因子の一つであるBDNFが前庭神経節細胞の発火に影響を与えることを示し、学会報告を行った。これまで、主にシナプス入力の相違で形成されると考えられていた前庭神経のregularな発火とirregularな発火の違いが、一部は前庭神経節細胞そのものの膜特性に起因する可能性を示したものであり、前庭システム解明のための基礎となると思われる。臨床面で新しい耳石器機能検査(oVEMP検査: ocular vestibular evoked myogenic potentials検査)の開発をすすめ、動物実験では、前庭神経節細胞の膜特性についてパッチクランプ法を用いた解析を行った。平成21年度は臨床研究において、気導音刺激および骨導音刺激に対するoVEMPの周波数特性を明らかにした(Chihara et al, Neuroreport 2009)。本結果は、今後の臨床応用に際して、刺激周波数の選択をする際に重要な基礎になると考えられる。これに付随した研究として、前庭神経炎症例を用いた研究で骨導音oVEMPの神経起源が上前庭神経系にあることを示し、新しい前庭機能検査としての可能性を示した(Iwasaki, Chihara, et al.Clin Neurophysiol 2009)。また、基礎研究として、平成21年度はBDNFノックアウトマウスにおける前庭神経節細胞の発火特性変化につき明らかにし、これを学術誌に発表した(Chihara et al.Neuroreport 2009)。これまで、主にシナプス入力の相違で形成されると考えられていた前庭神経のregularな発火とirregularな発火の違いが、神経栄養因子などによって制御される前庭神経節細胞そのものの膜特性に起因する可能性を示したものであり、前庭システム解明のための基礎となると思われる。
Asymmetricdimethylarginineの新規血管作用の解明

【目的】L-アルギニンアナログは、L-アルギニンと競合して一酸化窒素合成酵素(NOS)の活性を阻害すると考えられている。しかし、我々は、合成L-アルギニンアナログであるL-NAMEによる血管病変形成が、実はNOS活性阻害を介さない機序で惹起されるという意外な事実を見出した。本研究では、内因性L-アルギニンアナログであり重要な生体内NOS阻害物質とみなされているAsymmetric dimethylarginine(ADMA)による血管病変形成にも、NOS阻害を介さない機序が関与するのか否かを検討した。【方法】ADMAをマウスに4週間皮下投与し、冠動脈病変形成をMasson染色により評価した。【結果】ADMAの長期投与は、野生型マウスの微小冠動脈に有意な血管病変を引き起こした。重要なことに、ADMAの長期投与は、内皮型NOS(eNOS)欠損マウスの微小冠動脈にも同程度の血管病変を引き起こした。これらの血管作用はL-アルギニンの同時投与によって抑制されず、また生体内及び冠動脈のNO産生はADMAの長期投与によって阻害されなかったことから、NO非依存性の機序が示唆された。ADMAの長期投与は、冠動脈におけるアンジオテンシン変換酵素(ACE)の発現並びにSuperoxideの産生を、両マウスにおいて同程度に増加させた。アンジオテンシンII1型受容体(AT_1)拮抗薬を同時投与すると、これらの増加反応及び血管病変形成はすべて有意に抑制された。【結論】ADMAがeNOS非依存性に血管病変を惹起することを初めて明らかにした。この機序には、AT_1受容体を介した組織レニン・アンジオテンシン系の活性化と酸化ストレスの増大が関与していることが示唆された。本研究は、従来のNO研究の常識を大きく覆し、ADMAの新規血管作用を世界に先駆けて解明した点に意義があると考えられた。【目的】一酸化窒素(NO)は、L-アルギニンからNO合成酵素(NOS)を触媒として生成され、血管の恒常性の維持に重要な役割を果たしている。L-アルギニンアナログは、L-アルギニンと競合して一酸化窒素合成酵素(NOS)の活性を阻害すると考えられている。本研究では、内因性L-アルギニンアナログであり重要な生体内NOS阻害物質とみなされているAsymmetric dimethylarginine (ADMA)による血管病変形成にも、NOS阻害を介さない機序が関与するのか否かを検討した。【方法】野生型マウス及び内皮型NOS (eNOS)欠損マウスを実験に使用した。ADMAを浸透圧ミニポンプを用いて4週間皮下投与し、冠動脈病変形成をMasson染色により評価した。生体内NO産生はGriess法による血漿中及び尿中NOx濃度の測定により、冠動脈NO産生は電極法により評価した。【結果】ADMAの長期投与は、野生型マウスの微小冠動脈に中膜肥厚と外膜線維化を引き起こした。重要なことに、ADMAの長期投与は、eNOS欠損マウスの微小冠動脈にも同程度の中膜肥厚と外膜線維化を引き起こした。今後は、ADMAの長期血管作用が完全にNO非依存性なのか否かを、NOS完全欠損マウスを用いて解析する。また、如何なる機序が関与しているのかを、組織レニン・アンジオテンシン系の活性化や酸化ストレスに着目して検討する。

この機序には、AT_1受容体を介した組織レニン・アンジオテンシン系の活性化と酸化ストレスの増大が関与していることが示唆された。本研究は、従来のNO研究の常識を大きく覆し、ADMAの新規血管作用を世界に先駆けて解明した点に意義があると考えられた。
マルチ・ストレンジネス核の諸性質

高エネルギー研究所の陽子シンクロトロンは、ストレンジネス物理のデータ生産において世界でも重きをなしている。ストレンジネス-2のハイパー核は、重粒子間相互作用について貴重な情報を与えてくれるが、問題はそれを如何にして生成するかである。我々は、グザイ・ハイパー核とダブルラムダ・ハイパー核を生成する方法を提案した。それは、グザイ粒子を軽い^4Heの原子軌道に止め、脱励起させることである。その結果出来るストレンジネス-2の系は、ストレンジネス・ハロ-をもった狭い幅のグザイ核状態とほぼ純粋なダブルラムダ核状態を持っている。次に、Ξ^-・^4He原子のカスケード計算によってどの原子軌道からグザイ粒子が吸収されるかを求めた。結果は、Ξ^-のs軌道吸収が25%、p軌道吸収が73%となった。これと、ハイパー核^4_<ΛΛ>Hの生成分岐比を組み合わせると、液体ターゲットで、静止Ξ^-当たり約15%の大きな割合でこのダブルラムダ・ハイパー核が生成されることがわかった。s軌道吸収とp軌道吸収の割合はターゲットの密度に依存しており、より有利な条件を探すことも可能である。さらに我々は、(K^-,K^+)反応によって、角運動量の大きいグザイ状態が選択的に励起されること、^<208>Pb核において幅の狭いグザイ状態が観測される可能性があることを指摘した。ダブルラムダ・ハイパー核は今までのところ数例した見つかっておらず、今後の実験が待たれるところである。
抗酸化食品因子による歯肉線維芽細胞の炎症性サイトカイン産生調節に関する研究

近年、抗酸化食品因子による種々の生体機能調節作用が報告されている。しかしながら、抗酸化食品とリポポリサッカライド(LPS)や炎症性サイトカイン等との相互的な作用を分子生物学的に検討した報告は見当たらない。今回われわれは、培養歯肉線維芽細胞に対して、抗酸化食品因子の中でも水溶性で溶媒の影響が少ない緑茶由来のカテキン、(-)-Epigallocatechin-3-gallate (EGCG)が及ぼす影響について検討し、以下の結果がえられた。ELISA施行の結果、IL-6 protein産生量はLPS添加により増加し、EGCG添加により減少する事が明らかになった。PCR法を用いて、炎症性サイトカインmRNA発現に対するEGCG添加の効果を検討した結果、LPS刺激により増加したIL-6 mRNA発現はEGCG添加により、濃度依存性、時間依存性に減少する事が認められた。このことからEGCGは転写レベルでIL-6産生を抑制していることが示唆された。一方、EGCG添加30分後に細胞を洗浄してからLPSで刺激しても、EGCGの効果は12時間後まで持続しており、EGCGは細胞内に取り込まれ、シグナル伝達の過程で炎症性サイトカイン産生に抑制的に働くことが示唆された。しかしながら、炎症性サイトカイン産生のネットワークは複雑であることから、cDNA microarrayを施行し、サイトカイン関連遺伝子240種類の発現について同時に検討を行ったが、EGCGの効果は微弱であり、バックグラウンドの消去が困難であるため、今後の検討課題と思われた。以上のことから、緑茶による口腔内洗口が数時間後まで抗炎症作用を発揮し、歯周疾患の予防に役立つ可能性が有ることが示唆されたがその作用機序についてはさらなる検討が必要と考えられた。申請者は、抗酸化食品因子(Antioxidant Food Factors)がヒト歯肉組織由来線維芽細胞に及ぼす影響について解析し、以下の結果を得た。1.ヒト歯肉線維芽細胞の継代培養法の確立口腔外科小手術施行時、十分なインフォームド・コンセントを得て歯肉組織を採取し、上皮層を分離、細切後、培養ディッシュに数分静置した。10%牛胎児血清、ペニシリン等を加えたα-MEM培地で、線維芽細胞の継代培養を行った。CO_2インキュベーター中、48時間培養した後、高分解能位相差顕微鏡を用い線維芽細胞の増殖を観察した所、線維芽細胞は敷石状に増殖した。この線維芽細胞をトリプシン-EDTAで剥がし、35mm dish上に5×10^5cells/mlの細胞数に調整して散布し、継代培養に成功した。以下の実験には、継代第三代目(p3)のものを用い、培地中のFCSは1%とした。2.線維芽細胞の炎症性サイトカイン産生に対する緑茶由来カテキン添加の影響ヒト歯肉組織線維芽細胞に緑茶由来のエピガロカテキンEGCG(0200μg)を添加し、LPS刺激の6時間後に培養上清を回収し、炎症性サイトカイン(IL-6、TNF-α)産生量をELISA法により測定した。その結果、歯肉線維芽細胞においてTNF-α産生は、対照、EGCG添加、LPS添加のいずれにおいても認められなかった。一方、LPS添加により増加したIL-6産生量は、低濃度(010μg)EGCG添加により減少した。以上の結果、抗酸化食品因子(EGCG)は、LPS刺激によるヒト歯肉線維芽細胞の炎症性サイトカイン(IL-6)産生を抑制することが示唆された。
乳幼児における道徳性の発達に関する総合的研究

昭和63年度は、乳幼児の道徳性の発達に関しての「歴史的研究」及び「理論的研究」「実証的研究」の三つの分野について、それぞれの研究を以下のように行った。(1)昭和63年3月26日・27日、金沢市において第2グループの研究会を金沢市の現場保育者の参加のもとに行った。その内容は、(a)「乳幼児の道徳性の発達をどうとらえるか」(教育学の立場から)、(b)「ピアジェにおける道徳性の概念について」(心理学の立場から)、(c)「ビデオによる保育実践の分析」の三つの分野である。(2)昭和63年5月22日・23日、広島市において、第一グループと第二グループの合同の研究会を広島市の保育者の参加のもとで行った。ここでは主として「歴史的研究」として、コメニウス、フレーベル、モンテッソリーの各理論に関して発表・討論を行った。(3)昭和63年12月18日、広島市において、報告書作成のための第一回の研究会を行った。ここでは、「乳幼児の道徳性の発達」に関して、これまでの研究をまとめるとともに、報告書作成のための柱だてと執筆分担者を決定した。(4)平成元年2月13日・14日、京都市において、報告書作成のための第二回の研究会を行った。ここでは集った原稿をもとにして、主として「実証的研究」の部分を中心に研究討議を行った。なお、あわせて、研究成果の出版計画を検討した。以上のように、今年度は乳幼児の道徳性の発達に関して三つの分野から、研究を深めた。その結果、理論的整理はかなりすすめることができたが、実証的研究の分野は、今なお作業を継続中の部分もあり、今後さらに研究を続ける必要がある。これらの研究成果は、今後、研究図書の出版をとうして発表したい。昭和62年度の研究は,二つの研究グループ間にメンバーの一部変更があったほかはほぼ当初の研究実施計画に従って進められた.まず全体会議(1987,6)を開いて研究体制を確立した上で,教育学・心理学及び幼児教育学の三つの面から「道徳性」の概念のとらえ方を再検討し,本研究グループとしては道徳を従来のように単なる「内面性」の問題に一面化することなく,また「宗教」や「礼儀作法」といった広狭二つの概念とも区別し,行為・行動の発達との関連で捉え,他との交わり能力など社会性の発達,集団性の発達と統一的に捉えるという共通の理解に達した.換言すれば乳幼児における道徳性の発達をこれまでの訓練主義や児童中心主義でなく,個と集団の統一,意識と行動の統一,指導と発達の統一という観点から捉えるという立場である.この共通の理解に立って理論研究グループはコメニウスからルソー,ペスタロッチー,フレーベル,モンテッソーリへと発展した近代ヨーロッパの幼児教育学と,ピアジェ,ヴィゴツキー,コールバーグらの現代心理学とにおける道徳性についての見解の史的・理論的分析に着手している.実践研究グループは広島市と札幌市の保育園を対象として集団保育における乳幼児の道徳性の発達を実践的に解明しようと試みている.その中で無道徳→他律→自律の段階的発展といった従来の道徳性の発達観とは異なって,集団保育では乳児期から大人と子ども,子ども同士という二重の集団関係が存在し,早期からそれらの相互作用が行なわれていること,また保育者の指導の下で乳児といえども集団における活動(例えば当番活動)を通じて他者と交わりつつ,新しいきまりや価値を創り出していく活動主体・道徳性獲得の主体となりうることが証明されてきている.昭和63年度は、乳幼児の道徳性の発達に関しての「歴史的研究」及び「理論的研究」「実証的研究」の三つの分野について、それぞれの研究を以下のように行った。