hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
悪液質におけるクレアチン・サイクル障害の検討

本研究では、「エネルギー代謝に重要な役割を果たすクレアチン・サイクルが、担がん体ではがん細胞におけるクレアチン・サイクルの亢進の影響を受けて骨格筋においては障害されており悪液質を惹起している」との仮説を証明し、クレアチン・サイクルを標的化することにより悪液質・がん性サルコペニアの予防・治療に結びつける。
抗酸菌感染症の診断におけるPCR診断の臨床応用に関する研究

【目的】抗酸菌dnaJ遺伝子領域にnested PCR(n-PCR)の系を設定し、抗酸菌感染症の迅速診断におけるその有用性を検討した。さらに、PCR生成物の塩基配列を決定し、制限酵素断片長多型(RFLP)解析により菌種鑑別が行い得るか否かを検討した。【結果】1)n-PCRによる検出限界は1反応あたりDNA量にして10fgであり、結核菌2菌体分に相当する量であった。2)特異性の検討では、結核菌群に属するすべての菌株および16菌種中11菌種の非定型抗酸菌株のDNAが増幅された。これらの非定型抗酸菌の中には、臨床的に重要な菌種である、M.kansasii、M.avium、M.intracellulareも含まれていた。一方、一般細菌はn-PCRでは増幅されなかった。3)PCR生成物の塩基配列は、結核菌群に属する7菌株では同一であった。非定型抗酸菌株は結核菌と比較して塩基配列レベルで73%から90%の相同性を有していた。4)PCR生成物のRFLP解析では、7種類の制限酵素を用いることによりn-PCRで増幅され得る結核菌群および11菌種の非定型抗酸菌の区別が可能であった。また、SmaIとNaeIの両者で切断されるのは結核菌群のみであった。5)細菌学的検査との結果の比較では、治療中の肺結核患者の喀痰におけるn-PCR法の陽性率は、67.2%であり、塗抹・培養法における陽性率41.8%より、有意に高率であった。これらの患者を細菌学的検査により2群に分けると細菌学的検査陽性例28例中26例(92.9%)、細菌学的検査陰性例39例中19例(48.7%)が、n-PCRで陽性であった。【結論】この方法は、アイソトープも不要であり、2日間で臨床検体中の抗酸菌の同定および菌種鑑別が可能であることから、臨床応用の可能性が示唆された。
米粉食品の調理加工性と食味の向上をもたらす機能水の解明

米粉パンおよび米粉麺の調理加工過程における機能水の効果を明らかにし、米粉食品の調理加工用途に適した水を提案することを目的に研究を遂行した。米粉パンの製造過程において、生地の膨化度はいずれの水においても発酵温度が高いほど高い傾向がみられ、膨化の進み方は使用する水により異なっていた。玄米粉パン生地の抗酸化性は発酵前に比べて増加する傾向がみられ、アルカリ水の使用が効果的であった。米粉麺の調理加工過程においては、麺の加工時に異なるこね水を用いた場合のゆで麺の物性に相違はみられなかったが、機能水をゆで水に用いることで麺の物性の改変が期待できることが明らかとなった。グルテンフリー米粉パンの製造において、パン生地の膨化度と抗酸化性に与える機能水の影響ついて玄米米粉を用いた実験を行った。玄米米粉は平成23年新潟県産コシヒカリ(新生バイオにて製粉)を、増粘剤HPMCはSFE-4000(信越化学工業(株))を使用し、水はアルカリイオン整水器で生成された浄水・酸性水・アルカリ水を用いた。米粉に対して加水量を90110%の3段階とし、米粉パン生地の1次発酵における膨化度を15分間隔で120分まで測定した。その際、発酵温度を25と30°Cの2段階として比較を行った。その結果、いずれの水においても加水量が同じ場合、発酵温度が高いほど膨化度が高い傾向がみられた。加水量を変化させた場合では、加水量が多いほど膨化度が高い傾向がみられた。3種の水で比較した場合、加水量90%・30°Cでの発酵において、アルカリ水での膨化度がやや高かったが、その他の条件ではほとんど変化はみられなかった。次に、抗酸化性としてH-ORAC値を発酵前後のパン生地について測定を行ったところ、120分発酵後の生地では発酵前に比べて全体的に1.11.4倍に増加する傾向がみられた。発酵温度で比較した場合、加水量90%においては発酵温度が高くなると抗酸化性が上がる傾向がみられたが、加水量100%と110%では、いずれの水においても発酵温度が高いほど抗酸化性が有意に低くなった。総合的にみると、加水量90%・発酵温度30°Cにおける抗酸化性が最も高く、さらに、アルカリ水を使用した生地の抗酸化性が最も高いことがわかった。米粉食品の品質や食味には、水が大きく関与している。本年度はグルテンフリー米粉パンの製造において、パン生地の膨化度、パンの物性および食味に与える機能水の影響ついて、白米米粉を用いた実験を行った。米粉は新潟県産コシヒカリDKタイプ(新潟製粉(株))、増粘剤HPMCはSFE-4000(信越化学工業(株))を使用し、水はアルカリイオン整水器で生成された浄水・酸性水・アルカリ水を用いた。パン生地に対して加水量を70110%の5段階とし、米粉パン生地の1次発酵における膨化度を15分間隔で120分まで測定した。その際、発酵温度を25, 30,35,40°Cの4段階として比較を行った。いずれの水においても加水量が同じ場合、発酵温度が高いほど膨化度が高いことが分かった。加水量を変化させた場合、25°Cおよび30°Cでは膨化度の違いはほとんどみられなかったが、35°Cおよび40°Cでは加水量70%の時に短時間での著しい膨化がみられた。パンの焼成に最も適する加水量90%で比較した場合、いずれの水を用いても25°Cでは膨化度に差はみられなかった。一方、40°Cでは浄水を使用した生地において短時間で膨化が進んだが、120分後にはアルカリ水を使用した生地の膨化度とほぼ同じとなり、使用する水により膨化の進み方が異なることが分かった。3種の水を用いて加水量90%で焼成した米粉パンの官能評価を行ったところ、酸性水で製造した米粉パンでは外相の色は有意に好まれたが、内相のきめ、食感は有意に好まれなかった。また、アルカリ水で製造した米粉パンでは、浄水で製造した米粉パンに比べて内相のきめ、食感、風味、総合評価において好まれなかった。食味の向上と物性に関して、今後、さらに検討する必要がある。本年度は米粉パン生地に対する機能水の影響について総括をするとともに、米粉麺を対象に調理加工過程における機能水の影響について明らかにすることを目的に研究を遂行した。実験では米粉の配合割合を0、30、50%の3段階、加水量90150mL(3660%)として、自動製麺機(PHILIPS)にて1.6mm平麺を調製した。

機能水はこね水およびゆで水として、脱イオン水とアルカリイオン整水器で生成された酸性水およびアルカリ水を用いた。生麺およびゆで麺の水分含量、色調、物性、ゆで水のpHと濁度を測定するとともに、ゆで麺の官能評価を行った。米粉添加0%の小麦粉麺において、異なるゆで水を使用した場合、水分含量と色調に相違はみられなかったが、ゆで麺の物性ではアルカリ水でゆでた麺がもっとも破断荷重が小さく軟らかかった。官能評価ではかたさとなめらかさの評価に有意差がみられた。こね水の違いによる物性の相違はみられなかった。米粉の配合割合と加水量を検討したところ、米粉50%添加麺では生地がうまくまとまらなかったり、ゆでると麺がくっついたりしてうまく調製出来なかった。米粉30%添加麺では加水量110mLで生麺・ゆで麺ともに形状が良く、十分な長さの麺を調製できることがわかった。以下の実験では米粉30%添加、加水量110mLの米粉麺を用いて比較を行ったところ、米粉30%添加麺おいて、異なるこね水を用いた場合のゆで麺の物性には相違はみられなかったが、異なるゆで水を用いた場合の破断荷重は酸性水>脱イオン水>アルカリ水の順であった。官能評価では酸性水でゆでた麺が脱イオン水でゆでた麺よりもつやがあると評価された。以上のことより、機能水をゆで水に用いることで麺の物性の改変が期待できることが明らかとなった。食生活昨年度の白米粉に引き続き、玄米粉を用いた米粉パン生地について、機能水の影響の評価を行い、膨化度の変化について、温度や加水量との関連性を解明できた。また、当初、玄米粉に含まれるGABA量の変化を膨化度と併せて測定する予定であったが、抗酸化性としてより広く評価をおこなえるORAC値の測定に変更したところ、発酵後に抗酸化性の増加がみられる興味深い結果が得られた。今年度予定していた白米米粉を用いた研究はほぼ遂行できたため。課題の残った食味向上と物性に関しては、購入した恒温恒湿器を用いて米粉パンの発酵条件を厳密にコントロールすることで、その改良を図っている。H26年度は米粉食品として米粉麺を対象に、調理加工過程における機能水の影響についての実験を行う予定である。具体的には、米粉の配合割合や添加物の異なる数種類の麺を、アルカリイオン整水器で生成された浄水・酸性水・アルカリ水を用いてゆでた場合、麺のゆで加熱過程における吸水と物性、食味の相違について評価を行う。ゆで時間とその後の保存時間における吸水量、物性、食味の経時的変化についても測定する。吸水量は重量測定および105°C常圧乾燥法により水分含量を測定する。物性評価は、単軸圧縮・引張型レオメータ(クリープメーターRE3305, (株)山電製)にて行い、破断応力、破断歪、破断エネルギーおよびもろさを測定する。食味については、コシの強さやもろさ、おいしさに関して官能評価を行うこととする。また、米粉麺の調製に適した水の検討を行う。米粉パンの生地の発酵、パンの膨化、物性、機能性および食味に与える機能水の影響ついて、玄米米粉を用いた実験を行う。白米米粉の場合と同様に、加水量、発酵温度、機能水の種類による比較を行った上で、玄米米粉には白米米粉と異なり、GABAなどの機能性成分が含まれるので、パン生地の発酵およびパンの焼成過程における機能性成分の変化についても明らかにしていく方針である。GABAの定量は、1イーストと水以外の原料を混合した段階、2混合した原料にイーストと水を加えて3分間撹拌した段階、325°C、50分間の一次発酵を終了した段階、437°C、湿度90%以上で60分間の二次発酵を終えた段階、5焼成したパンの5段階でサンプルを分取し、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定を行う予定である。
神経回路の再編成を制御する分子機構の解析

神経回路の再編成を詳細に見てみると、それは神経繊維の伸長と退行を伴なった新たな結合パターンによるシナプス形成を基礎としている。本研究では、軸索伸長ないしシナプス形成で機能することが示唆されたショウジョウバエTrioの解析を通して神経回路の再編成を制御する機構を理解することを目的とした。特に、神経繊維の伸長と退行という対立する現象が、発生プログラムによりどのようなシグナル経路のバランスに基づいて制御されているのかは興味深い問題である。Trioは、RhoファミリーGTPaseを活性化するDHドメインを2個持ち、またそれぞれの基質が異なったGTPaseであることが示唆されていることから、Trioは1種の分子で異なる2種のシグナル経路を共役的に制御することにより神経繊維ないしシナプスの伸長と退行を制御している可能性がある。そこでTrio分子の解析を行うことにより、神経回路の再編成を制御する分子機構のモデルを提示することを期待しながら解析を進めた。Trioのalleleである3110変異は2つあるDHドメインのうちC端側のDHドメインを欠いたタンパク質を産生することが予想され、この変異株ではキノコ体の形成に異常が観察される。そこで、各ドメインの機能を解析するためにC端側のDHドメインに変異を導入してN端側のDHドメインだけが機能する変異遺伝子を用いてトランスジェニック系統を作成し、3110変異のレスキュー実験を行った。その結果、変異表現型は野生型に復帰することが判明した。このことは、TrioのC端側のDHドメインはキノコ体の形成には必要ではないことを示している。
高位記述言語によるニューラルネットワークの設計と評価

1.ニューラルネットワークモデルの検討ニューラルネットワークによる並列アルゴリズムの例題として、衛星通信チャンネル割り当て問題、N-Queens問題、ネットワーク割り当て問題、グラフのマックスカット問題等の最適化問題を選び、これをハード化するためのニューラルネットワークモデルを提案した。特に、N-Queens問題について、ニューロン単体機能とニューロン間結合機能を定め、それぞれについてハード化に必要なデータタイプ(実現するレジスタのビット数など)やアーキテクチャ(データ転送方式など)を決定した。2.高位記述言語によるニューラルネットワーク設計ニューロン単体とそれらを結合するネットワークについて、それぞれ我々が既に開発している代数的記述言語(ASL)などを用いてトップダウン設計を行った。さらに、C言語で表現した回路を変換して、動作シミュレータ及び回路記述言語SFL(NTT開発)へ入力して、動作シミュレータにより、記述されたニューラルネットワークの性能評価を行い、またSFL用のパルテノンを利用して、回路規模の評価等を行った。3.ニューラルネットワーク設計と実現性評価設計例題として、N-Queens問題についてCADを用いて回路合成を行い、本手法の有効性と実現性を評価した。回路規模については、アルゴリズムのソフトウエアによる実現と比較して、同等の資源利用率(ソフトにおけるメモリ使用,ハードにおけるゲート数など)で実現できることを示した。また、計算時間のオーダをn^3からnまで短縮できることを示し、本手法の有効性を示した。
GHQ/SCAPの在日朝鮮人に対する法的処遇に関する考案

1.GHQの政策-国立国会図書館・憲政資料室所蔵GHQ関連マイクロフィッシュ資料の検討と、元外交局の職員で、在日朝鮮人法的地位に関する様々な文書を起草したリチャード・B・フィンとのインタビューを行い、外交局の在日朝鮮人にたいする認識と政策及び日本政府関係者との連絡関係を実証的に検証することができた。2.国務省の政策-在日朝鮮人の法的地位たいする国務省の立場をアメリカ国立公文書館所蔵資料を検証することによってその全体像を実証的に把握することが出来た。3.在朝鮮米軍政庁-元在朝鮮米軍政庁外事課職員であったE・ワグナーとのインタビューは彼から返事がなかったので出来なかった。ただし、アメリカ国立公文書館ス-トランド支部所蔵の第24軍関連資料とGHQ関連資料で、在朝鮮米軍政庁の政策と動きを考察することが出来た。4.日本政府の動き-外務省外交資料館所蔵「終戦連絡委員会」関係資料やGHQ関連マイクロフィッシュ資料で、日本政府の政策の全体像をつかむことはできたが、日本政府関係資料や当時の担当者(調査中)とのインタビューは今後のもっとも重要な課題の一つである。5.韓国政府の動き-韓国政府の政策はGHQ関連マイクロフィッシュ資料、国会議事録、回顧録、POLAD関係資料で確認することが出来た。ただし、韓国政府の内部資料をもっと調べてみる必要がある。6.在朝鮮米国特別代表(のち駐韓米国大使)-ジョン・J・ムチオの国務省への働きかけを「朝鮮国内事情に関する米国務省記録(File Nomber 795,895)」で確認できた。
哺乳動物の精子中心体機能評価に関する応用的研究

精子中心体機能を評価するために新規作製したODF2遺伝子欠損ヘテロマウスの不妊の原因が、精子頸部の脆弱性によることを明らかにした。精子形成期におけるODF2と他の中心体関連タンパク質との相互関係をwestern blot法とreal-time PCR法により解析した。ODF2-2α-EGFPヘテロオスマウスを作製した。培養細胞にてODF2のisotypeの相互作用を解析した。1.ODF2ヘテロマウスの精細胞と成熟精子の解析男性不妊を呈するODF2ヘテロ雄の精巣を光顕および電顕レベルで解析し、異常精子形成過程を解析した。ヘテロ成熟精子を電顕レベルで解析し、不妊の原因となる形態学的異常を解析した。ヘテロ精子の形態異常は、キメラ精子で観察されたものと同様であった。ヘテロと野生型の成熟精子を抗ODF2抗体とF10抗体(ODF2を認識する異なる現有の抗体)を用いて蛍光抗体法にて比較解析し、両者間のODFの局在を解析した結果、違いがあることがわかった。現在、論文を作成中である。ODF2-2α-EGFP-TGマウスの成熟精子を蛍光顕微鏡を用いて解析し、精子尾部にODF2-2α-EGFPが発現していることを確認した。また、精巣を蛍光顕微鏡を用いて解析し、ODF2-2α-EGFPが初期伸長期精子細胞から発現することがわかった。この結果は、野生型マウス精巣を抗ODF2抗体を用いた蛍光抗体法および免疫組織化学的法を用いて解析した結果と同様であった。ODF2-2α-EGFP-TGマウスは、雄雌とも妊孕性があり、特に異常は認められなかった。現在、このTGマウスの系統維持と実験に使うためのマウスを繁殖中である。3.ODF2遺伝子欠損マウスのrescue実験ODF2ヘテロ雄の不妊の原因がODF2欠損であることを証明するため、ODF2ヘテロ雌マウスとODF2-2α-EGFP-TG雄マウスを交配し、ODF2遺伝子欠損マウスのrescue実験を開始した。1. ODF2遺伝子欠損マウスのrescue実験男性不妊ODF2ヘテロマウスレスキューの目的で、ODF2ヘテロメスとODF2-2α-EGFPトランスジェニックオスを交配させてODF2-2α-EGFP遺伝子をもつODF2ヘテロ(ODF2-2α-EGFPヘテロ)オスマウスを作製した。現在、実験に使うためのマウスを繁殖中である。2. ODF2アイソタイプの解析ODF2のアイソタイプ1α,2α,3β,4の関係を解析するために、それぞれ緑色蛍光タンパク質EGFPと赤色蛍光タンパク質mCherryをつないだ発現ベクターを作製し、Hek293T細胞に共発現させ、高解像蛍光顕微鏡にて観察した。ODF2-1α,2α,3β,4は、始めは細胞内の1点に発現しその後伸長した。各々のアイソタイプは完全には共局在しなかった。3.精子形成におけるODF2と関連する遺伝子の解析リアルタイムPCR法を用いてODF2ヘテロ精巣と野生型精巣におけるODF2,ODFI,γ-tubulinのDNA量を比較した。ODF2ヘテロ精巣では野生型精巣と比べてODF2量が約6割に低下していたが、ODF1,γ-tubulinは顕著な変化が見られなかった。現在、さらに解析を進めている。1.ODF2遺伝子欠損マウスのrescue実験ODF2ヘテロメスとODF2-2α-EGFP-TGオスを交配させODF2-2α-EGFP遺伝子をもつODF2ヘテロ(ODF2-2α-EGFPヘテロ)オスマウスを作製したが、雄親であるTGマウスのODF2-2α-EGFPの発現量に個体差があり、rescue実験に影響があることが判った。そのため、個体による発現量の差をなくすために、両アリルにODF2-2α-EGFPが導入されたマウスを作製中である。2.精子形成におけるODF2と関連する遺伝子の発現量とタンパク質量の解析ODF2ヘテロマウスと野生型マウスの精巣と精巣上体尾部精子におけるODF2,α-tubulin,β-tubulinのタンパク質量を比較した。ODF2ヘテロでは野生型と比べて、精巣および精巣上体尾部精子におけるODF2量は約6割に低下していたが、α-tubulin,β-tubulin量には著明な変化がなかった。3.ODF2アイソタイプの解析平成22年度は、ODF2のアイソタイプ1α,2α,3β,4は、高解像顕微鏡解析によって完全には共局在しないという結果を報告した。本年度は、それぞれの位置関係をより詳細に解析するため、青色蛍光タンパク質AmCyanと黄色蛍光タンパク質ZsYellowにつないだベクターを新たに作製して、Hek293細胞に共発現させて超解像レーザー顕微鏡STEDを用いて解析を行った。
アメリカ建国期における法学教育と法曹資質及び陪審制との係わりに関する歴史研究

本年度も、研究計画の一部である、アメリカ建国期に広く使用された法学教科書の記述の精査、並びに当時のロー・スクールにおいて法学がいかに学ばれたかについての状況調査に努めた。特にタッカによる『アメリカ版ブラックストン』が果たした意義は重要であり、その中でも、「聖職者の特権」に関する記述に注目した。これは、中世以来のコモン・ローの残滓を含みながら、刑事法を近代化するために編み出されたイングランド法特有の産物であるが、これがヴァジニアにおいても機能していたとタッカは言うのである。この点の真偽及び意義を検討することは、刑事司法の問題として「陪審制」にも深く係わることになる。この検討の成果を中間報告として後記論文の形にまとめ、発表した。その後、主として以下の点につき研究を継続した。当時の法学教育の成果もあり、アメリカ独立前夜には、陪審制は相当に浸透していた。しかし、これにも北部と南部とでは、一口に「アメリカ」と言って済ますことのできないほどの差異がある。さらに、陪審制が比較的浸透していた地域においても、独立後は、その機能が以前よりも限定される傾向にある。すなわち、以前は「事実」及び「法」の両方を含んだ評決を行うことが多かったのに対し、以後は「事実」の評決に限られるようになる。これは概して、イギリスの陪審により近づく傾向であると言える。しかし他方、陪審制と密接不可分である訴答pleadingの制度に関しては、急速に簡潔化されてゆき、イギリスの訴答制度と離れてゆく傾向を示す。この、陪審の機能と、訴答制度との相反する傾向を、統一的にとらえることで、この時代の大きなテーマである「アメリカ法の形成」をより説得的に解明できるのではないかとの見通しを立て、今後の研究につなげることができた。本年度は、研究計画の一部である、アメリカ建国期に広く使用された法学教科書の記述の精査、並びに当時のロ-・スクールにおいて法学がいかに学ばれたかについての状況調査に努めた。これは、中世以来のコモン・ロ-の残滓を含みながら、刑事法を近代化するために編み出されたイングランド法特有の産物であるが、これがヴァジニアにおいても機能していたと、さらにはアメリカ独立後である当時においてすら「奴隷」に対しては未だに機能しているとタッカは言うのである。検討の成果を中間報告として後期論文の形にまとめ、発表することにしたが、その要旨は以下の通りである。独立前ヴァジニアにおいて、「聖職者の特権」は確かに重要な機能を果たしていた。ヴァジニアはこの制度を、形式的にはかなり忠実かつ厳格にイングランド法から「継受」した形を取り、他方その制度の運用については、「応用」というには大きすぎるほどの自由裁量を行使していた。それにより、形式的にはイギリスの権威に拠りながら、奴隷の存在というヴァジニア独特の社会状況に弾力的に適合しうるような刑事司法体制を構築していたのである。その一方で、少なくともこの時期は、未だ陪審は相対的に大きな役割を果たしていないように思われる。「聖職者の特権」は現在では無論廃止されている。しかしかかる廃れた法制度を通して、当時のイングランド法とアメリカ法との関係、並びに当時の刑事司法の実態及び陪審制の(小さな)機能など、法制史学の手法を用いて需要な視覚を開くことができたように思う。
クリティカルシンキングの活用による数理の学修力向上効果の研究

数理系科目に対してクリティカルシンキング(以下、CTとする)の活用により、学修力の向上を図った。授業において、CT活用度活性化のために、授業におけるCTのインフュージョン、レポート課題、試験問題にCT発揮を促す問題の挿入などを実践した。この効果を、ルーブリックを用いて授業開始時と終了時に調査したところ、CT活用度が活性化していることが確かめられた。この結果の学修力向上度に対する影響を調査するため、試験結果をもとに、調査対象者を向上群、非向上群に分類した。そして、これをもとに多重ロジスティック回帰分析を行った。その結果、CT活用度活性化の実践は学修力の向上に有効であることが分かった。申請時の研究計画に従い、本研究の研究チームを立ち上げた。メンバーで協議し他大学における研究例実施状況調査、文献調査を参考に「数理におけるクリティカルシンキング(以下、数理CT)」の定義を策定した。具体的には1論理的思考であること2自己の推論プロセスを包括的かつ俯瞰的に意識して分析する内省的・熟慮的思考であること3問題解決や課題の文脈に対応して実行される目的志向的思考であることを中核に据えた。これは先行研究例に準じてはいるが、数理の学修力向上という研究目的に対して有効なものとするため、包括的・俯瞰的であること、問題解決への対応を強調した点で新規性がある。また、学生の数理CT活用度調査のためルーブリックを作成した。ルーブリックの各要素は、1,問題解法の選択に関するCTの活用、2,教科書の解説の内容理解に関するCTの活用、3,公式の有用度の認識に関するCTの活用、4,数理の学習法に関するCTの活用、5,数理の学習内容の応用に関するCTの活用である。スケールは活用度の高い方から4点1点とした。以上、定義にそう思考形態であること、及びルーブリックにおける活用度を併せて、学修力向上のためのCT活用のベンチマークとした。さらに、トライアルとして数学、物理、化学の各分野において授業でのCT活用例のインフュージョン、アクティブラーニング、CT活用課題の使用を行い学生のCT活用度をルーブリックを用いて調査した結果、すべての分野で授業開始時より授業終了時の方が、CT活用度が向上していることが分かった。さらに、全学1年生を対象に、CTを中心とするジェネリックスキル全般のアンケート調査を行い、その結果を因子分析、共分散構造分析により分析した結果、「CT活用志向性」は、学生の「能動的表現力」からかなり影響を受けていることが判明した。この結果は今後のCT活用促進上重要な情報となると考えられる。前年度の結果をベースとして、研究代表者と分担者で構成された研究チームの担当する数学、物理、化学の各分野における授業において、クリティカルシンキング(以下CTとする)活用のインフュージョン、アクティブラーニング、CT活用課題の使用、CT活用を要する問題の試験への挿入などCT使用活性化をはかる教授方略の本格実施を行った。この成果を測定するため、前年度作成したルーブリックを用いて学生による自己評定を実施した。その結果、1チームが担当したほぼ全ての授業において、一番CTの活性度が低いスケール1に該当する人数は、ルーブリックの5つのどの要素においても、授業開始時に比べ授業終了時では減少していた。2前年度はルーブリックによる自己評定の変化を大略的に観察するため要素得点の平均値を使用していたが、本年度は統計的正確性を期すため、ルーブリックが順序尺度であることを考慮し、ノンパラメトリック検定を用いて評価の中心が上方に移動したかどうかを確認した。その結果、チームが担当したどの授業においても、ルーブリックの5つの要素の内、2または3つの要素において、評価の上昇が有意に認められた。さらに、CT評価を多面的に行うため、全学1,2年生を対象としたCT態度評価アンケートを本格的に実施し、得られた結果を因子分析、共分散構造分析などの多変量解析の手法により分析し、数理におけるCT態度尺度を作成した。この尺度に対する統計的なモデル検定は十分許容可能な値を示した。また、教員による他者評価として、研究チームが担当した数学の授業において、試験の結果をもとに学修力向上度を測定し、学生を向上群と非向上群に分類し、これを目的変数とし、ルーブリックの要素や試験の点数などを説明変数としてロジスティック回帰分析を行ったところ、要素のうち1つまたは2つが向上度に有意に正の影響を与えており、CT活用による学修力向上が確認できた。前年度までの知見をもとに、研究チームの担当する数学、物理、化学の各分野における授業において、クリティカルシンキング(以下CTとする)活用のインフュージョン、アクティブラーニング、CT活用課題の使用、CT活用を要する問題の試験への挿入などCT使用活性化を図る教授方略の本格実施を改善、継続した。また、昨年度構成したCT態度尺度を用いて、初年次全学生のCT態度自己評定結果を4つの潜在因子(F1:「論理的思考への自覚」、F2:「数理に関する比較・検討への関心」、F3:「数理への探求心」、F4:「探求心」)ごとに評価した。この結果、まず、CT態度は評定03の範囲において、F1、F2は約1.4、F3、F4は約1.7であり、「ジェネリックスキルとして、数理の学修に限定せずに構成されたCT自己評定は大学初年次では低い」という多くの先行研究と整合的結果となった。他方、授業でCT活用度の活性化を図った結果は、昨年度の成果と同様、実施したすべての数理系科目において、CT活用度が向上していた。

このことからCT活用度は教示によって向上することを確証づけることができた。また、CT活性化を実施した多くの科目において、試験の結果をもとに学修力向上度を測定し、学生を向上群と非向上群に分類し、これを目的変数とし、ルーブリックの要素や試験の点数などを説明変数として多重ロジスティック回帰分析を行った。その結果、数学系科目だけでなく、物理、化学系科目でも1つまたは2つのルーブリックの要素が学修力向上度に有意に正の影響を与えていることが確認できた。さらに、向上度に正の影響を与えている要素のなかには教示によって活用度が有意に向上した要素が含まれているケースが相当数存在し、CT活用により数理の学修力が向上すること、そして、それは教授方略などの教示により促進することができることを強く示唆する結果を得ることができた。数理系科目に対してクリティカルシンキング(以下、CTとする)の活用により、学修力の向上を図った。授業において、CT活用度活性化のために、授業におけるCTのインフュージョン、レポート課題、試験問題にCT発揮を促す問題の挿入などを実践した。この効果を、ルーブリックを用いて授業開始時と終了時に調査したところ、CT活用度が活性化していることが確かめられた。この結果の学修力向上度に対する影響を調査するため、試験結果をもとに、調査対象者を向上群、非向上群に分類した。そして、これをもとに多重ロジスティック回帰分析を行った。その結果、CT活用度活性化の実践は学修力の向上に有効であることが分かった。前年度のトライアルによって得られた知見をもとに,予定どおりクリティカルシンキング(以下,CTとする)活用の活性度向上のため,数学,物理,化学の各分野において授業によるCTのインフュージョン,アクティブラーニング、CT活用課題の使用、CT活用を要する問題の試験への挿入などの本格実施を行うことができた。さらに,個別指導においてもコンセプトマップの作成などをとおしてCTの活用を促進した。これらCT促進のための教授方略がどのような効果を上げているかをルーブリックを用いて学生に自己評定を行わせた結果,授業終了時,または個別指導の結果,CT使用が活性化していることを確かめることができた。また,CT活用のルーブリックによる自己評定,全学1,2年生対象に行っているCT自己評価に関するアンケート調査の内容の点検・評価を行った。ルーブリックに関しては,研究チームによる協議の結果,問題点は認められなかったため,継続性を重視し,そのまま使用することとした。CT自己評価に関するアンケートに関しては,CTを中心としジェネリックスキル全般に関するものから,CT態度尺度を作成するアンケート内容に変更し,このアンケート結果から,「数理におけるCT態度尺度」を構成することができた。また,教員による他者評価として,研究チームのメンバーが担当している数理系の授業において,学生の試験の結果を標準化して,学修力向上群と非向上群に分類した。そして,学修力向上にCT活用度がどのように影響しているかを調べるため,分類した2群を目的変数とし,説明変数としてルーブリックにより調査したCT活用度の各要素の得点,試験の標準化得点などを説明変数として,ロジスティック回帰分析を行った。その結果,CT活用度が学修力向上に正に影響を与えていることを確認することができた。
長期流出モデルの集中化及び物質輸送特性の解明

北海道釧路川流域を対象として、前年度に引き続き河川流量・窒素・SS(浮遊砂)のモデルシミュレーション、及び、既存の観測データとの比較を行った。研究当初は計算時間・計算容量を小さくするために物質輸送モデルの集中化の方向へ進む予定であったが、(i)物理保存性が悪くなり再現性もそれに伴って逆に悪くなる可能性が在る、(ii)近年のコンピュータの性能の向上には目を見張るものが在る、(iii)前年度の結果より湿原内では表面流・不飽和流・地下水流間でのフラックスのやり取りを改善する必要がある、などの理由が考えられた。(ii)に関してはハードディスクやメモリ等を本年度購入し大規模シミュレーションに備えた。特に大きな問題となった(iii)に関しては、初年度の結果で得られた土壌水分量と地下水位の関連性及び不飽和層と飽和層間での水分フラックスを利用することによって、地下への浸透量の再現性が大きく向上し(その結果、河川基底流量の再現性が大きく改善された)、流域特に湿原域での水・熱循環の再現性が大きく改善された。また、湿原域では地下水位は飽和に近く、モデルで計算した水頭表示では実際の冠水量よりも過大評価する傾向にあった。湿原植生へ及ぼす影響という点からは冠水量のより正確な評価が必要であり、今年度のモデル改良によって湿原での冠水量に関しても大きな改善が見られた。また、これらの水・熱循環の再現性の向上に伴って、最終的には河川への汚濁物質供給のモデル再現性が前年度よりも改善された。本年度の研究成果の一部は雑誌論文に掲載され、また何篇かは投稿中・修正中である。シミュレーション結果は前年度よりも改善されたものの未だ若干の誤差が見られ、モデルでは物質の吸着・化学反応・家畜の排泄物の挙動及び処理水による付加等を考慮していないとともに、河道内での土砂のソース量の設定の不明確さも原因と考えられ、今後の課題として残された。また、今後、流域周辺からの汚濁負荷発生に伴う湿原内への沈降・堆積過程のシミュレーションによる再現、及びそれにそれに伴う湿原生態系の変化のシミュレーションを行うことによって、良好な湿原生態系の形成のための流域からの負荷対策についての議論が可能になると考えられる。北海道釧路川支流の1地点において、鉛直1次元での詳細な土壌水分量を観測することにより、既存の近接地点での降水量データ(弟子屈アメダス)及び地下水位データ(NIES)との比較をとおして、降水量・不飽和層での土壌水分量・飽和層での地下水位、の関連性について評価を行った。また、統合型物理モデルの精度向上及び地下水モデルとの接合を目的として、観測データをもとに不飽和層と飽和層間での水分フラックスについての検討も行った。土壌水分計プロファイルプローブPR1/6w-02を上記観測地点に設置し、2002年9月11月の約3ヶ月間において1時間毎にデータロガー(DATAMARK LS3000PtV)に記録を行った。最終的にデータの回収を行い、以下のようにプロファイルプローブのデータの補正を行った。(1)スパイク状のノイズや無降雨時の土壌水分量の上昇があれば、除去した。これらのノイズは、すべての深さにおいて同時刻に発生していることから判別することができた。(2)計器設置時において土壌調査及び土壌サンプリングを行うことによって含水率を求め、プロファイルプローブのデータの補正を行った。深さ10cmでの土壌水分量は、降水があった時と非常に良く対応していることが明らかになった。特に、日降水量10mm以上のときに深さ10cmの土壌水分量が大きく増加しており、この時には深さ20cm以深においても土壌水分量が増加していた。ただし、地表面から深くなるほど増加量は小さかった。さらに、地表から深くなるほど土壌水分量が増加する時刻が遅くなっている傾向も見られた。鉛直方向への分布については、深さ3040cmで土壌水分量が最も少なくなっており、深い地点での水分量ほど地下水位分布と高い相関が見られた(指数関数的)。以上に述べたような本年度の研究で得られた結果は、次年度以降での集中型モデルの開発及び物質輸送モデルの集中化を行う上で、非常に有意義なものであると考えられる。北海道釧路川流域を対象として、河川流量・窒素・SS(浮遊砂)のモデルシミュレーション、及び、既存の観測データとの比較を行った。シミュレーションにはNIESのスーパーコンピュータNEC SX-6を使用して2次元斜面流計算(表面流及び中間流)・1次元河道流計算をそれぞれ順に行い、水及び物質量の計算は下記のような手順で行った。(1)グリッドベースの水文流出モデルを用いて、任意のグリッドでの流量・水深を計算する。(2)(1)で計算されたデータを用いて移流・拡散方程式を解くことにより、任意のグリッドでの物質量を計算する。特に実際の流出現象においては無降雨時に流域に蓄積された汚濁が降雨時に一気にフラッシュアウトすると考えられるため、モデルとしてはグリッドセルの水がゼロになった時に物質量をストックできるように改良を行った。物質量の計算には土地利用区分ごとの地目別原単位を使用し、統計データに基づいて家畜の排泄物の寄与についても考慮した。シミュレーション結果は窒素・SS(浮遊砂)ともにオーダー的に観測値と若干相違が見られたが、ピークの位相についてはほぼ良好に一致した。また、河川内の濁度は斜面の表面流による流入に加えて河道内での土砂の巻き上げ・沈降の寄与が非常に大きいことも明らかになった。

物質量の計算値と観測値の誤差の原因として、モデルでは物質の吸着・化学反応・家畜の排泄物の挙動及び処理水による付加等を考慮していないとともに、河道内での土砂のソース量の設定の不明確さも原因と考えられる。また、前年度の結果で得られた土壌水分量と地下水位の関連性及び不飽和層と飽和層間での水分フラックスを利用することによって汚濁物質の地下への浸透及び浸出の考慮が可能になり、モデルの再現性が更に改善されると考えられる。北海道釧路川流域を対象として、前年度に引き続き河川流量・窒素・SS(浮遊砂)のモデルシミュレーション、及び、既存の観測データとの比較を行った。研究当初は計算時間・計算容量を小さくするために物質輸送モデルの集中化の方向へ進む予定であったが、(i)物理保存性が悪くなり再現性もそれに伴って逆に悪くなる可能性が在る、(ii)近年のコンピュータの性能の向上には目を見張るものが在る、(iii)前年度の結果より湿原内では表面流・不飽和流・地下水流間でのフラックスのやり取りを改善する必要がある、などの理由が考えられた。(ii)に関してはハードディスクやメモリ等を本年度購入し大規模シミュレーションに備えた。特に大きな問題となった(iii)に関しては、初年度の結果で得られた土壌水分量と地下水位の関連性及び不飽和層と飽和層間での水分フラックスを利用することによって、地下への浸透量の再現性が大きく向上し(その結果、河川基底流量の再現性が大きく改善された)、流域特に湿原域での水・熱循環の再現性が大きく改善された。また、湿原域では地下水位は飽和に近く、モデルで計算した水頭表示では実際の冠水量よりも過大評価する傾向にあった。湿原植生へ及ぼす影響という点からは冠水量のより正確な評価が必要であり、今年度のモデル改良によって湿原での冠水量に関しても大きな改善が見られた。また、これらの水・熱循環の再現性の向上に伴って、最終的には河川への汚濁物質供給のモデル再現性が前年度よりも改善された。本年度の研究成果の一部は雑誌論文に掲載され、また何篇かは投稿中・修正中である。シミュレーション結果は前年度よりも改善されたものの未だ若干の誤差が見られ、モデルでは物質の吸着・化学反応・家畜の排泄物の挙動及び処理水による付加等を考慮していないとともに、河道内での土砂のソース量の設定の不明確さも原因と考えられ、今後の課題として残された。また、今後、流域周辺からの汚濁負荷発生に伴う湿原内への沈降・堆積過程のシミュレーションによる再現、及びそれにそれに伴う湿原生態系の変化のシミュレーションを行うことによって、良好な湿原生態系の形成のための流域からの負荷対策についての議論が可能になると考えられる。
利害対立の調整プロセスと結果の受容に関するゲーミング研究

本研究では,リスクの公平な配分を理解する教育ツールの側面をもつ利害調整のプロセスと結果の評価を検討可能とするゲーミング・シミュレーションを開発し,利害調整のプロセスを検討した。参加者は利益やリスクが人それぞれ異なる状況で,利害調整のプロセスを体験した。利害調整の結果得られた得点と得点分布との関係については,参加者は得点が高ければ討論への満足度が高くなるが,グループのメンバーの得点格差が大きくなるほど満足度は低下する等の知見が得られた。主に以下の3点から研究に利用可能な利害調整ゲームを開発し,実験的な検討を行った。(1)利害対立場面での集団意思決定に関連する要因利害調整ゲーム「ステークホルダーズ」の原型として、食品のメニュー選択をテーマに集団で5種類のスープから1つを選ぶ課題を統制された実験刺激として利用した。この課題に関して、(1)意見対立のパターンの把握、(2)決定方法のパターンの把握に注目しながら、複数の実験を行った。その結果、集団意思決定への参加者の選好の類似性、メンバーの利害への着目度が、意思決定のプロセスと結果の受容に関連することが明らかとなった。(2)ゲーミングのバリエーションのルール設定実施した利害調整ゲームの課題において、ゲームのルールや手続きを調整する作業に加え、新たなテーマ(環境問題,消費行動)によるゲームを作成した。課題に応じたルールの調整を行い、集団で1つの選択肢を選ぶ課題だけでなく、複数の選択対象をメンバー間で配分する課題など、オプション・ルールやゲームのバリエーションの設定を行った。(3)他の方法との比較過去の実験室実験や社会調査による研究の方法にくわえ、他のゲーミング・シミュレーションが本研究目的において利用可能かどうか検討を行った。その結果、説得と交渉を扱った「説得納得ゲーム」、意見分布推測を扱った「クロスロード」、および環境政策を扱った「キープクール」が、相互に関連する複数の利害対立のパターンを表現し、利害の調整を扱い得るシミュレーションとして「ステークホルダーズ」と補完関係にあることが、複数の実験から明らかになった。ステークホルダーズのルールと海外での利用可能性について、研究協力関係にあるスイスのM. Ulrich氏と検討を行った。集団意思決定の結果の受容かかわる要因をゲーミング・シミュレーション「ステークホルダーズ」の開発と実践により、主に以下の3点から検討を行った。1集団決定の手続きと結果の受容の関連の検討1年目に開発した食品選択課題にくわえ、循環型社会づくりに関して実際に行われた市民会議での討論内容をゲーミングのコンテンツとし、循環型社会の評価基準をプレーヤ自身が設定する場合と予め設定された場合を比較し、個人の優先順位づけと集団決定の結果の受容との関係を明らかにした。また、従来説得的コミュニケーションの研究・学習ツールとして位置づけられていた「説得納得ゲーム」(杉浦,2003)を、自然エネルギーの地域への導入をテーマとした課題を設定して検討し、説得的コミュニケーションと集団決定との関連を検討した。2教育効果の測定実際の教育場面において従来の実験室実験とは異なる学習手法としてゲーミングを位置づけ、個人の利得を最大化させることに動機づけられた学習者(プレーヤ)が議論の質や結果の満足度を他者と比較することにより教育効果を検討した。その結果、集団内での利害調整がうまくいかないことで満足度が低下することを、プレーヤが獲得した得点の分散と満足度の間の相関係数から明らかにした。3文化交叉的検討実際の事例を用いて利害調整の課題を行ってきたが、日本の事例だけでなく、EUにおける利害対立の事例の調査を行い、課題としての活用を検討した。具体的には、ドイツ連邦共和国ザクセン州のドレスデンにおける地元住民の交通の利便性と,世界遺産として登録されていたエルベ川の景観との利害対立に関して調査を行い、ゲーミングのコンテンツ化をはかった。本研究では,利害調整のゲーミング・シミュレーション(以下,ゲーミング)を完成させ,利害調整のプロセスを検討した。独自に開発した「ステークホルダーズ」は,集団において複数の選択肢から全員一致で1つを選択する際に、選択肢に関する個人の選好をリストアップし,それらを集団成員間で相互に比較しながら集団決定を行うゲーミングである。利害調整のプロセスをルールのバリエーションとして表現し,意見の類似性や選好の共有の仕方の違いを比較できるようにした。それ以外に,「説得納得ゲーム(杉浦,2003)」,「キープクール(杉浦・吉川,2009)」「クロスロード(吉川・矢守・杉浦,2009)」などの既存のゲーミングの活用方法の改訂を行い,利害調整にかかわるプロセスと結果の受容について検討を行った。特に地球温暖化とエネルギー問題に関し,風力発電の導入に関する利害調整について,「説得納得ゲーム」をフレームとしたゲーミングを開発・活用し,利害関係に基づく風車普及の説得と社会的受容との関係を明らかにした。さらに,その風力発電の導入に関するコンテンツを「ステークホルダーズ」に搭載し,風車の導入に関する各主体が利益とリスクを表明・共有することの効果を検討した。「キープクール」では,交渉時における感情の表明と共有が利害調整に与える影響について検討した。

「クロスロード」については循環型社会編を開発し,問題当事者による利害調整のプロセスの記述から非当事者が問題を熟慮するシステムを開発し,実践を行った。以上のゲーミングは,利害調整の実験用ツールだけでなく,教育ツールとしての実施方法についての手順をまとめ,大学教育および実社会における問題発見・解決のツールとして整理し,活用と評価を行った。
動物モデルを用いた脳アルツハイマー病変進展過程の検討

パラフィン切片を用いるとAβ抗体は老人斑などAβが異常に蓄積した部位のみを染め、神経細胞は全く染まらない。ところが、ビブラトーム切片を用いると、Aβ42抗体(MBC42)が神経細胞を良く染め、星形グリアを弱染した。Aβ40抗体(MBC40)では反応が出なかった。そこで、神経細胞内のAβ42の局在を検討すると、細胞質内の小型vesicleに反応が認められた。アルツハイマー病で神経細胞内Aβ42が増えることを報告した。BACE C末端抗体は、光顕レベルで神経細胞やグリアを染色し、Western blotでも脳ホモゲネートから約70kDaの2バンドを検出した。ところがBACE 120AA抗体は、光顕では神経細胞を良く染めたがWestern blotではBACEのバンドを出せなかった。そこで、BACE C末端抗体を用いて免疫電顕を行なうと、Aβと同様に細胞質のvesicleが標識され、細胞内vesicleがAβの産生・輸送に関与していると考えられた。しかし、BACEの免疫染色を脳の各部位で比較すると、老人斑ができにくい小脳で高発現しており、老人斑形成との関与は明らかでなかった。このほか、2種の市販BACE抗体(OncogeneとChemicon)を免疫染色に試みたが、これらの抗体はパラフィン切片や凍結切片の組織染色には使えなかった。最近、駒野らはHerpというタンパクがγsecretaseに働きAβ産生を高めることを見いだした。このタンパクの局在を調べると、正常脳では神経細胞に存在しているが、アルツハイマー病脳では老人斑に出現するミクログリアで高濃度に発現していた。このタンパクの細胞内局在も現在検討している。脳血管については、2種のBACE抗体とHerp抗体が共に血管平滑筋を強く染色した。脳血管の平滑筋は脳内Aβのソースの一つであると考えられる。
日本人におけるスタチン不耐のメカニズム解明と個別化動脈硬化治療の探索

1)スタチン不耐の遺伝素因の解析・新たな症例(筋障害発症例、服薬中も障害を発症しない対照例)からDNA解析用の血液サンプルの集積を進めた。・ゲノムワイド連鎖解析に供する検体の準備を進めるとともに、解析用プラットフォームとして使用を予定しているジャポニカアレイの運用者との協議を進めた。2)日本の実臨床におけるスタチン不耐の頻度ならびに臨床的背景の探索日本の実臨床におけるスタチン不耐の頻度を推定するため、複数種のレセプトデーターベースの解析を行い、新規スタチン開始例のうち10%程度にその可能性が想定されることを報告した。解析用のプラットフォームとして使用を予定しているジャポニカアレイの解析受注スケジュールが予定以上に遅れたため。今年度は、ジャポニカアレイを用いた解析について、検体数等の情報を元にシミュレーションを行うとともに、同解析の受注状況を見極めつつ実施を目指す。検体数等の条件が、解析結果の信頼性を担保するに至らないと判断された場合に備え、代替解析法の導入の検討を同時並行で行い、研究目的の達成を目指す。解析に使用を予定していたジャポニカアレイ委託者とのスケジュール調整が折り合わなかったため解析実施を次年度に持ち越さざるを得なかったため。
密閉型衣服の温熱快適性を改善する冷却装置

密閉型衣服の着用者が暑熱環境で安全に活動するためには温熱ストレス対処のための冷却が不可欠である。体温調節や行動判断を担う頭部周辺の冷却に焦点を絞り、軽量で簡易な水冷被服を作成し、その冷却性能を材料実験と着用試験により評価した。頸部・頭部を水冷することにより、過度に冷却することなく、温熱快適性が改善された。ストレス指標の減少から温熱ストレスの軽減も確認され、実装型の水冷被服を提示するための基礎データが得られた。暑熱環境で密閉型衣服を着用して活動する場合、人体に加わる熱ストレスの軽減が最重要課題であり、密閉型衣服の温熱的快適性を改善するために簡易で安価な冷却装置が求められている。その開発指針を得るため、第一段階としてモデル装置を作成し、その冷却特性を評価した。文献および市場調査をもとに、体温調節および行動判断を担う部位を保護する観点から、頭部・頸部・上半身を冷却する簡易な方法として水冷式を採用した。水冷式の基本的な冷却特性を把握するために、モデル装置として、ポリエステルニットとナイロンチュールの間にシリコンチューブを縫いつけた水冷シートを作成した。氷水による冷却を想定して5°Cの冷水を恒温水槽からチューブに循環させ、PC水冷ポンプを12V電池で駆動させて流量を設定した。熱物性測定装置サーモラバII(カトーテックKES-F7)による消費電力の測定から水冷シートの熱特性を評価した。チユーブの配置密度、水循環経路、流量の違いが水冷シートの冷却力に及ぼす効果を明らかにした。水冷シートを皮膚に密着させる場合、衣服の上に装着する場合等、水冷シートの装着方法が冷却効果に及ぼす影響も検討した。また、頭部・頸部、胸部、上腕部の冷却に要する熱量の試算から、冷却力が限定されるモデル装置では頭部・頸部の冷却が効率的であることを確認した。モデル装置の冷却特性について基礎データが得られたことから、試作型冷却装置を設計するための方向性が示された。暑熱環境で密閉型衣服を着用して活動する場合、人体に加わる熱ストレスの軽減が最重要課題であり、密閉型衣服の温熱的快適性を改善するための簡易で安価な冷却装置が求められている。その開発指針を得るために、前年度に作成して冷却特性を確認したモデル装置をもとに、第二段階として試作型冷却装置を作成し、着用実験により冷却効果を評価した。体温調節および行動判断を担う部位を保護する観点から、頸部から頭部を水冷する簡易な冷却装置を設計し、ポリエステルニットとナイロンチュールの間にシリコンチューブを縫いつけて冷水を循環させる水冷被服を作成した。水冷被服を皮膚に密着させる装着方式に合わせて、水温は水冷被服の流入部で18°Cとした。また、実装型を想定して、水循環ポンプは電圧12Vで駆動し、流量63m1/分を得た。暑熱環境の人工気候室内で、試作水冷被服を被験者に装着してもらい、エルゴメータ運動20分及び前後5分の休息における身体の熱負荷について、皮膚温、外耳道温、衣服内温湿度、脈拍数、温熱感、湿潤感の変化を測定した。試作水冷被服は平均皮膚温0.2°C、頸部1.7°C、外耳道0.5°Cの温度上昇を抑制することが確認され、水温と流量から推計した期待値とほぼ同等の冷却力を有することが検証された。試作水冷被服は蒸れ感の軽減にも有効であった。試作型冷却装置の特性を把握できたことから、実装型冷却装置を設計するための課題を確認することができた。暑熱環境で密閉型衣服を着用して活動する場合、身体に加わる温熱ストレスの軽減が最重要課題であり、密閉型衣服の温熱的快適性を改善するための簡易で安価な冷却装置が求められている。その開発指針を得るために、体温調節および行動判断を担う部位を保護する観点から、頸部と頭部を冷却する試作水冷被服について、暑熱時の温熱ストレスに及ぼす軽減効果を、身体の生理反応とストレス指標により評価した。暑熱環境(30°C、50%R.H.)の人工気候室内で、被験者に試作水冷被服を装着してもらい、生理反応(外耳道温、皮膚温8部位、脈拍数)と衣服内温湿度を測定し、温熱感・湿潤感の主観申告を記録するとともに、唾液に含まれるストレスマーカーであるアミラーゼを酵素分析装置を用いて測定した。顔面の温度変化はサーモグラフィーにより把握した。試作水冷被服は、密着させた頸部を冷やし過ぎることはなく、頸部と頭部を冷却することによって平均皮膚温が低下し、頭部周りの部分冷却が全身に影響することが確認された。試作水冷被服は温熱感よりも蒸れ感の軽減に大きな効果が得られた。唾液アミラーゼは試作水冷被服の装着によって有意に低下し、頸部と頭部の冷却は暑熱時の温熱ストレスの緩和に有効であることが示された。試作水冷被服の装着による脳アルファ波の変化について、簡易脳波計による測定を試みたが、十分な解析には至らなかった。

実装型冷却装置の作成では水冷装置の小型化・携帯化が今後の課題として残された。22年度に作成して冷却特性を確認したモデル装置をもとに、第二段階として試作型冷却装置を作成し、着用実験により冷却効果を評価した。実装型冷却装置の作成に向けて、設計上の課題を確認できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の結果を踏まえて、実装型冷却装置を設計・作成し、フィールドテストにより冷却効果を評価する。官能評価をもとに作業性と運用方法も検討し、3年間を総括して、実用性のある冷却装置の開発指針をまとめる。