hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多機能遺伝子改変マウスを用いたアストロサイトの機能解析

多機能遺伝子改変技術を用いて、ヒト小児神経疾患MLCのモデルマウスを樹立した。ヒトではMLC1遺伝子の変異によって生じる病態が、マウスにおいては遺伝子喪失ではなく過剰発現によってモデル出来ることが分かった。モデルマウスの解析から、MLCはその機能亢進によってアストロサイトの膨化および髄鞘内の空胞に至ることが明らかになった。Megalencephalic+leukoencephalopathy with subcortical cysts (MLC)という小児神経疾患は、機能が全く分かっていないMlc1遺伝子の変異によって発症する。Mlc1遺伝子はアストロサイトだけに発現するので、異常はアストロサイトに端を発するが、最終的にはオリゴデンドロサイトの構造異常、すなわちミエリンの異常として表現される。そのためMLCは、アストロサイトがどのようにして脳白質の恒常性を維持するのか、その答えを知るための最適なモデル疾患である。Mlc1遺伝子発現量と表現型にどのような関係があるか検討した。単純Mlc1遺伝子ノックアウト、および時期特異的Mlc1遺伝子ノックアウト(生後21日からノックアウト)では白質にいかなる変化も見いだすことは出来なかった。一方で、成体Mlc1過剰発現マウスでは脳梁に空包が出現し、組織そのものが脆弱になる表現型を見いだした。髄鞘の形成は生後21前後で完成するため、生直後から5日間隔で脳を回収し、どの時点から脳梁の組織脆弱性が始まるか検討した。生後5日では正常と区別がつかなかったが、生後10日で組織脆弱性が見いだされた。特に脳皮質が折りたたまれる部分の上衣細胞の損傷が激しいことから、Mlc1過剰発現によって上衣細胞の機能喪失が生じ、上衣細胞に接する白質の組織脆弱性に至ることが予想された。Mlc1蛋白質が脳室と脳実質のバリア形成に重要であること、その破綻が白質組織脆弱性の原因になることが示唆された。アストロサイトの新たな機能を発見する一つの方法に、アストロサイト特異的疾患の病態生理解析から帰納的に機能に迫る方法がある。小児神経疾患Megalencephalic leukoencephalopathy with subcortical cysts(以下MLC)はアストロサイト特異的に発現する遺伝子MLC1の変異によって脳白質に障害が起こるので、この疾患の解析からアストロサイトがどのようにして脳白質の恒常性を維持しているか知ることが出来る。本研究では、MLCモデルマウスを樹立し、その病態生理の解析から、アストロサイトがどのようにして脳白質の恒常性を維持するのか明らかにすることを目的とした。Mlc1ノックアウトでは脳白質の組織学的な変化は認められなかった。一方で、Mlc1過剰発現マウスでは、脳白質である脳梁や髄鞘化軸索に富む淡蒼球に空胞が多数見られた。電子顕微鏡観察によって、これらの空胞のうち半分はアストロサイトの膨化によるもので、残りの半分は髄鞘化軸索のミエリンと軸索間に生じた空胞であることが分かった。以上の組織学的変化はヒトMLCで報告されている病理と酷似することから、ヒトMLCはMlc1遺伝子の機能喪失ではなく機能亢進によって起こることが示唆された。副次的な結果として、Mlc1過剰発現マウスにおける小脳細胞構築異常を発見した。小脳のMlc1発現細胞はバーグマングリアであることから、小脳発達期のバーグマングリアにおけるなんらかの異常が小脳構築異常を引き起こしていると考えられる。バーグマングリアがどのようにして整然とした神経細胞の配置に関与するのか調べる良いモデルが出来た。
塩素・酸素混合ガスによる鉄スクラップからの銅,亜鉛,錫の除去

1.緒言:本研究で対象とする鉄スクラップは,モーターのコイルやトタン,ブリキ等のように不純物が物理的に接触している状態のいわゆる市中屑である.本研究で用いた方法では,酸素と塩素の混合比を調整することにより,鉄の表面に酸化保護膜を生成する一方,銅や亜鉛,スズは塩素と激しく反応して塩化物ガスとなり除去される.まず,塩素ガスによる鉄と銅の分離除去の可能性を熱力学的に検討した後,速度論的な実験を行い,最適条件を決定した.2.方法:透明石英管内に,鉄あるいは銅の板の試料を磁性ボ-トに乗せて入れ,窒素ガスで炉内を置換した後,抵抗炉で加熱した.反応温度は7341200Kとした.所定の温度に達した後,O_2-Cl_2混合ガスを300ml/minで流して反応を開始した.反応後,試料の質量を測定し,反応生成物の同定と,試料表面および断面の分析を行った.3.結果:(1)7341200K,O_2-5,10,20%Cl_2混合ガス中では,鉄は酸化鉄の生成と塩化鉄の蒸発が同時に起こる.銅は塩化銅の状態での蒸発が活発に起こる.(2)鉄と銅を分離するための最適な温度とガス組成は,1100K,O_2-10%Cl_2である.(3)直径1mm,長さ60mmの銅線を鉄板に巻いた試料では,1200K,O_2-10%Cl_2混合ガス中で30min程度反応させると銅線は蒸発し,鉄と分離できる.この場合,鉄と酸化鉄との界面に銅が析出するが,その量は蒸発量に比べてごくわずかである.(4)銅の分離の反応は鉄と銅の形態によらない.1.緒言:本研究で対象とする鉄スクラップは,モーターのコイルやトタン,ブリキ等のように不純物が物理的に接触している状態のいわゆる市中屑である.本研究で用いた方法では,酸素と塩素の混合比を調整することにより,鉄の表面に酸化保護膜を生成する一方,銅や亜鉛,スズは塩素と激しく反応して塩化物ガスとなり除去される.まず,塩素ガスによる鉄と銅の分離除去の可能性を熱力学的に検討した後,速度論的な実験を行い,最適条件を決定した.2.方法:透明石英管内に,鉄あるいは銅の板の試料を磁性ボ-トに乗せて入れ,窒素ガスで炉内を置換した後,抵抗炉で加熱した.反応温度は7341200Kとした.所定の温度に達した後,O_2-Cl_2混合ガスを300ml/minで流して反応を開始した.反応後,試料の質量を測定し,反応生成物の同定と,試料表面および断面の分析を行った.3.結果:(1)7341200K,O_2-5,10,20%Cl_2混合ガス中では,鉄は酸化鉄の生成と塩化鉄の蒸発が同時に起こる.銅は塩化銅の状態での蒸発が活発に起こる.(2)鉄と銅を分離するための最適な温度とガス組成は,1100K,O_2-10%Cl_2である.(3)直径1mm,長さ60mmの銅線を鉄板に巻いた試料では,1200K,O_2-10%Cl_2混合ガス中で30min程度反応させると銅線は蒸発し,鉄と分離できる.この場合,鉄と酸化鉄との界面に銅が析出するが,その量は蒸発量に比べてごくわずかである.(4)銅の分離の反応は鉄と銅の形態によらない.1.緒言:本研究で対象とする鉄スクラップは,モーターのコイルやトタン,ブリキなどのように不純物が物理的に接触している状態のいわゆる市中屑である.この方法では酸素と塩素の混合比を調整する事により,鉄の表面に酸化保護膜を生成する一方,銅や亜鉛,スズは塩素と激しく反応して塩化物ガスとなり除去される.しかし,塩素ガスを使う方法は環境等問題がある.本研究では塩素源として塩化カルシウムを用いる方法も検討した.2.原理:塩素ガスに酸素を混入した雰囲気では金属は酸化して表面に形成する.このような領域があることが熱力学的に示された.塩化カルシウムにシリカを加えると珪酸カルシウムを生成し,同じ酸素分圧でも塩素ガス分圧は増大して目的とする反応を起こすことを熱力学的に示した.3.実験と結果:試料の大きさは銅板が10×10×3(mm)と10×10×1(mm)の2種類,鉄板は10×10×1(mm)でさらにこの鉄板に直径1mmの銅線を2巻したものである.透明石英管内に試料を磁製ボ-トに乗せ入れて,所定の温度になった時0_2-Cl_2混合ガスを流して反応を開始させた.0_2-10%Cl_2混合ガスを1200Kで反応させた場合,銅板や銅線は激しく塩化しガスとなって石英反応管の出口近傍に析出した.鉄の塩化物の析出は見られなかった.30分間反応後の試料では鉄板の表面に酸化鉄膜が生成し,銅は全て無くなっていた.1000

K以下の温度では銅板は塩化銅の一部が凝固して試料下部に残存していた.鉄板の減量速度(錆を除いた部分)には2.7×10^<-4>kg・m^<-2>・s^<-1>である.銅板の重量減少速度は1.0×10^<-3>kg・m^<-2>・s^<-1>である.また,塩化カルシウムとシリカ粉末に試料を埋め酸素ガス雰囲気下で反応させたところ,1000K近傍で,銅は塩化し除去された.温度が高い場合,塩素ガスの発生が早く,銅が全て塩化する前に塩素ガス発生反応が終了してしまい残りは酸化される.反応速度論的に適正な温度がある.1.緒言:本研究で対象とする鉄スクラップは,モーターのコイルやトタン,ブリキ等のように不純物が物理的に接触している状態のいわゆる市中屑である.本研究で用いた方法では,酸素と塩素の混合比を調整することにより,鉄の表面に酸化保護膜を生成する一方,銅や亜鉛,スズは塩素と激しく反応して塩化物ガスとなり除去される.まず,塩素ガスによる鉄と銅の分離除去の可能性を熱力学的に検討した後,速度論的な実験を行い,最適条件を決定した.2.方法:透明石英管内に,鉄あるいは銅の板の試料を磁性ボ-トに乗せて入れ,窒素ガスで炉内を置換した後,抵抗炉で加熱した.反応温度は7341200Kとした.所定の温度に達した後,O_2-Cl_2混合ガスを300ml/minで流して反応を開始した.反応後,試料の質量を測定し,反応生成物の同定と,試料表面および断面の分析を行った.結果:(1)7341200K,O_2-5,10,20%Cl_2混合ガス中では,鉄は酸化鉄の生成と塩化鉄の蒸発が同時に起こる.銅は塩化銅の状態での蒸発が活発に起こる.(2)鉄と銅を分離するための最適な温度とガス組成は,1100K,O_2-10%Cl_2である.(3)直径1mm,長さ60mmの銅線を鉄板に巻いた試料では,1200K、O_2-10%Cl_2混合ガス中で30min程度反応させると銅線は蒸発し,鉄と分離できる.この場合,鉄と酸化鉄との界面に銅が析出するが,その量は蒸発量に比べてごくわずかである.(4)銅の分離の反応は鉄と銅の形態によらない.
MRI撮影支援のための骨伝導光マイクロフォンの開発

現在,高齢化が進み医療現場はこれまで以上に,医療診断における精密検査などの必要性が高まってきている.これに伴い,精密検査を行うための機器がより多く用いられるようになってきた.その中の一つとして, MRI(Magnetic Resonance Imaging)が挙げられる.MRIは磁気共鳴現象を用いた分析装置で,画像撮影時には強磁場と100dBSPLを超える騒音が生じる.そのため,被撮像者はブザーを押してオペレータ室に異常を知らせるか,非磁性体によって構成されたMRI用の光マイクロフォンを用いた通信を行う.ところが,気導音である音声は雑音の影響を直接受けやすいため, MRI用の光マイクロフォンを用いたとしても明瞭な信号を得ることはできない.そこで,本研究では高騒音下でも明瞭な信号を抽出することができる骨伝導光マイクロフォンの開発を行う.本研究ではまず,骨伝導光マイクロフォンを用いた信号採取により,従来用いてきた加速度ピックアップよりも高い周波数成分を得ることが確認できた.そして,研究代表者らが提案する明瞭化アルゴリズムを用いて骨伝導光音のみで周波数特性の改善を実現し,高磁場・騒音下でもより明瞭度の高い音声抽出が可能なことを確認した.現在,高齢化が進み医療現場はこれまで以上に,医療診断における精密検査などの必要性が高まってきている.これに伴い,精密検査を行うための機器がより多く用いられるようになってきた.その中の一つとして, MRI(Magnetic Resonance Imaging)が挙げられる.MRIは磁気共鳴現象を用いた分析装置で,画像撮影時には強磁場と100dBSPLを超える騒音が生じる.そのため,被撮像者はブザーを押してオペレータ室に異常を知らせるか,非磁性体によって構成されたMRI用の光マイクロフォンを用いた通信を行う.ところが,気導音である音声は雑音の影響を直接受けやすいため, MRI用の光マイクロフォンを用いたとしても明瞭な信号を得ることはできない.そこで,本研究では高騒音下でも明瞭な信号を抽出することができる骨伝導光マイクロフォンの開発を行う.本研究ではまず,骨伝導光マイクロフォンを用いた信号採取により,従来用いてきた加速度ピックアップよりも高い周波数成分を得ることが確認できた.そして,研究代表者らが提案する明瞭化アルゴリズムを用いて骨伝導光音のみで周波数特性の改善を実現し,高磁場・騒音下でもより明瞭度の高い音声抽出が可能なことを確認した.平成22年度は骨伝導光マイクロフォンを用いた最初の検討として,MRI室内で発声・採取した信号を用いた検討を行った.そこでまず,被験者4名を対象とした信号データベースを構築し,得られた信号の時間周波数分析を行った.骨伝導光マイクロフォンで採取した信号と加速度ピックアップで採取した信号を比較したところ,骨伝導光信号において従来の骨伝導音よりも高い周波数特性が得られることを確認するとともに,音声認識を用いた評価でその有効性を定量的に示した.これは,当初計画していた平成22年度の計画内容である防音室内の検討を予備実験と位置付け,23年度予定していたMRI室内の検討を前倒ししたことによる.これは,比較的早い段階で防音室の検討が進んだことと,骨伝導光信号の明瞭化を平成23年度の計画として実施するためである.明瞭化は骨伝導音における最大の解決事項であり,円滑な会話を実現するためには必要不可欠な課題である.そして,より明瞭な音声コミュニケーションを実現し,MRI撮影時の音声コミュニケーションをより円滑にすることを目指す.そして,当初計画していた以上の成果を達成を図る.以上のことから,交付申請書に記載した研究の目的また研究実施計画を鑑みたとき,当該年度に実施した研究成果は妥当であるといえる.現在,高齢化が進み医療現場はこれまで以上に,医療診断における精密検査などの必要性が高まってきている.これに伴い,精密検査を行うための機器がより多く用いられるようになってきた.その中の一つとして,MRI(Magnetic Resonance Imaging)が挙げられる.MRIは磁気共鳴現象を用いた分析装置で,画像撮影時には強磁場と10OdBSPLを超える騒音が生じる.そのため,被撮像者はブザーを押してオペレータ室に異常を知らせるか,非磁性体によって構成されたMRI用の光マイクロフォンを用いた通信を行う.ところが,気導音である音声は雑音の影響を直接受けやすいため,MRI用の光マイクロフォンを用いたとしても明瞭な信号を得ることはできない.そこで,本研究では高騒音下でも明瞭な信号を抽出することができる骨伝導光マイクロフォンの開発を行う.本研究ではまず,骨伝導光マイクロフォンを用いた信号採取により,従来用いてきた加速度ピックアップよりも高い周波数成分を得ることが確認できた.そして,研究代表者らが提案する明瞭化アルゴリズムを用いて骨伝導光音のみで周波数特性の改善を実現し,高磁場・騒音下でもより明瞭度の高い音声抽出が可能なことを確認した.
量子ホール接合系における分数電荷準粒子の生成・消滅過程の研究

分数量子ホール系における素励起はラフリン準粒子と呼ばれ、素電荷eよりも小さな分数電荷を持つ。本課題では、この分数電荷準粒子の生成ダイナミクスを実験的に調べた。整数量子ホール系に埋め込まれた局所的な分数量子ホール系を用いて、分数電荷準粒子が生成される過程を電流ゆらぎ測定によって観測した。1.磁場や温度などのパラメータに対する準粒子生成現象の依存性を測定し、この現象に量子ホール系エッジ状態における電荷ダイナミクスが関わっていることを明らかにした。このダイナミクスは朝永ラッティンジャー液体モデルによってよく説明されることが分かった。2.上記の結果を踏まえ、整数エッジ状態を用いて朝永ラッティンジャー液体中の電荷ダイナミクスの観察を行った。並走する2本の整数エッジ状態は、スピンフルなカイラル朝永ラッティンジャー液体とみなすことができる。そこでの輸送現象は、1次元電子系特有の電荷スピン分離現象によって説明される。本研究では、この電荷スピン分離現象の直接観察に初めて成功した。3.量子ホールエッジ状態を利用した電荷密度波干渉計を開発した。これは将来のプラズモニクスにおける有用なデバイスと位置付けられる。4.電流ゆらぎ測定を用いた電子系に対するエネルギー分光測定手法を開発した。これは従来とは異なる新しい非平衡現象の研究ツールであり、非平衡電流ゆらぎの研究にとって大いに有用であると期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。整数量子ホール(IQH)系に挟まれた局所的な分数量子ホール(FQH)系を作製し、FQH系をトンネル障壁とする量子ホール接合系を実現した。この接合系をトンネルする準粒子電荷を電流ゆらぎ相関測定によって観測し、IQH間のトンネル過程であるにもかかわらず、局所FQH系の素励起を反映して分数電荷準粒子が生成されることを実証した[hashisaka et al., Phys. Rev. Lett. 114, 056802(2015).]。トンネル準粒子の電荷は接合に対する直流電流のトンネル確率に依存し、障壁がFQH状態から真空に近づくと、分数電荷e/3から素電荷eへと変化していくことが分かった。この現象は量子ホール端の1次元電子系(エッジ状態)の朝永-Luttinger液体的性質に起因する。このことは、トンネル電流、準粒子電荷の温度依存性から確認された。これらの結果を踏まえ、エッジ状態の1次元性に起因して生じる豊富な物理現象を整理・解明することを目指した実験を行った。分数電荷準粒子生成の磁場、バイアス電圧依存性からエッジ状態における電子スピン分極状態について解明するなど、新たな成果があがりつつあり、論文執筆に向けて解析を行っている。また、量子ホール接合系で生成された分数電荷準粒子のエッジ状態における伝導について調べる研究を開始し、電流ゆらぎ測定によってエッジ状態の非弾性散乱を検出する新手法を開発した。これについては現在論文を執筆中である。当初の目的であった量子ホール接合系における分数電荷の生成メカニズムの解明について、朝永-Luttinger液体論に基づいて理解が進み、論文として出版するに至った[hashisaka et al., Phys. Rev. Lett. 114, 056802(2015).]。さらに現在、この成果を踏まえた実験によって、量子ホール系におけるエッジ状態の1次元性に起因する様々な現象が発見された。この結果についての解析を実行中であり、さらなる成果が期待される。また、当初は企画されていなかった電流ゆらぎ相関測定によるトンネル準粒子の非弾性散乱検出実験の提案を行うことができた。この結果についても現在、論文執筆中である。このように、当初の計画が順調に遂行されているだけでなく、もともと計画されていなかった新計画の提案にまで研究がつながったことから、予期した以上の研究の進展があったと判断している。現在までに得られた量子ホール接合系における分数電荷の生成実験について解析を進め、論文としてまとめる。

さらに、本研究で確立した局所分数量子ホール系の形成技術を利用し、特に量子ホール系のスピンダイナミクス、および分数電荷準粒子の量子統計性検証、という二つの目標を定め、新研究の提案を目指したい。また、現在論文執筆中の電流ゆらぎ相関測定によるトンネル準粒子の非弾性散乱検出実験についての論文をまとめる。その上で、整数量子ホールエッジ状態、分数量子ホールエッジ状態の双方に対して本手法を適用し、準粒子の非弾性散乱メカニズム解明を行っていく予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。
スペイン語圏の社会的事件の通時データベース作成と政策決定への応用

スペイン語圏の通信社が配信するニュース記事を、配信と同時にリアルタイムで収集するシステムと、収集した記事を自然言語処理技術を用いて自動的にコード化するプログラムを開発した。実用的な政治・経済・社会的事件の通時データベースを作成するという長期的目標の達成には至っていないが、学会発表と論文発表を積極的に行った。特筆すべきは、そのインパクトが、言語情報学、言語学、中南米地域研究、政治学、社会学など多くの学術分野に及んでいることである。アメリカ、チリ、スペイン、イタリアなどへ赴き国際学会で頻繁に発表を行い、また、研究成果発表の大部分を英語とスペイン語で行っているため、国際的な認知度は非常に高い。本研究の主な目的は、スペイン語圏の主要な通信社が配信する記事を自動的にコード化してデータベースに保存し、かつこれをイベント分析などの手法を用いて解析することで政策決定などへの応用を可能にするシステムを開発することである。平成22年度は、交付申請書に記載した研究実施計画の3つの作業を以下のように実行した。(1)自動記事収集システム開発。スペイン語圏の通信社の記事を自動的に収集・データベース化するシステムを開発するために必要なソフトウエアを購入した。これを用いて、収集した記事をXMLファイル形式に変換し、これをSQLデータとして保存するシステムの第1版を構築した。(2)自動コード化ソフトウエア開発。XML形式で保存した通信社の記事から、本文を抽出し、その段落、文、単語を自動的に判別し、単語数や続き後の頻度の計算、collocation、concordance等の基本的な自然言語処理作業のプログラムを作成した。これらは目標である自動コード化のために必要なステップである。この作業のために必要なコンピュータ部品を購入した。(3)イベント・データ解析。紛争や暴力が起きるメカニズムを研究し、将来イベント・データを用いた解析を行うための理論的整理を行った。この作業のために、スペイン語圏を中心とした社会運動の文献を購入した。研究連携者の上田が自動コード化ソフトウエア開発の重要なプロセスの一つであるレンマ化解析の成果をスペインでの学会で発表した。レンマ化解析とは、theirであればthey、wentであればgoなどのように、語の基底語(lemma)を自動的に認定し、その品詞を確定する作業である。本研究の目的は、(A)スペイン語圏の通信社が配信するニュース記事を、配信と同時にリアルタイムで自動コード化するプログラムを開発し、政治・経済・社会的事件の通時データベースを作成することである。平成23年度は、まず、1自動記事収集システムの開発を行った。インターネット上に公開されたスペイン語圏各国の主要な通信社の記事を自動的に収集して記事データベースに保存するシステムを開発した。通信社の配信する記事が常にエラーのない状態で送られてくるわけではなく、また、通信社によって更新の頻度や分量もまちまちであるため、FeedGatorというフリーソフトウエアを組み込み、これを調整して、エラーをチェックできる仕組みを完成させる作業に多くの時間を費やした。次に、2自動コード化ソフトエアの開発も開始した。これは、natural language processing (NLP)の分野でinformation extractionと呼ばれる技術を応用した。記事テキストから「(1)いつ(time)、(2)どこで(location)、(3)だれが(actor)、(4)だれに対して(target)、(5)なぜ(issue)、(6)なにをした(action)」という6つの要素を自動的に発見するシステムである。このために、NLPの訓練を受けている大学院生のアシスタントを雇い、Linux上のシステムで、Semantic Role LabelingやNamed Entity RecognitionというNLPの分野の手法を用いた最初のシステムの構築を行った。さらに、3イベント・データ解析の手法も試みた。2で作成されるイベント・データがまだないため最終的な解析法ではないが、既存のイベント・データを用いてその解析法を模索を行った。その成果をアメリカ社会学学会にて発表した。具体的には、1自動記事収集システム開発、2自動コード化ソフトウエア開発、3イベント・データ解析の3つの作業から成る。1自動記事収集システム開発:これまでの作業で、FeedGatorソフトを導入することにより、スペイン語圏各国の主要な通信社の記事を自動的に収集して記事データベースに保存するシステムの開発に成功した。しかし、通信社によっては頻繁にエラーを生じるものもあり、その修正や調整にかなりの労力を費やさなければならず、今後はオンライン記事の購入を検討することとした。2自動コード化ソフトエア開発:自動コード化ソフトウエア開発には、自然言語処理(natural language processing:NLP)の分野でinformation extractionと呼ばれる技術を応用した。

スペイン語を理解し、自然言語処理学を習熟し、プログラミングに長けている博士課程院生のアシスタントを雇い、Linux上でシステム開発を進めた。自動収集した記事の文法構造を自動的に解析し、イベント情報(「(1)いつ(time)、(2)どこで(location)、(3)だれが(actor)、(4)だれに対して(target)、(5)なぜ(issue)、(6)なにをした(action)」)を抽出する手法を用いた。このソフトウエアの精度を高めるには、正しい抽出パターンをシステムに学習させる必要があり、このため、上記6種類のタグを付与するソフトウエアを作成した。3イベント・データ解析:既存のイベント・データを利用して解析法を模索しモデルを作成した。平成23年9月、自動記事収集システムの開発において想定外の技術的困難に直面した。その原因を特定し、自動記事収集システムの開発にとりかかるのに、当初の予定よりも4ヶ月遅れることとなった。平成24年1月にようやくこの開発に成功した。このシステムが完成しなければ、次に開発を予定していた自動コード化ソフトウェアで使用する記事データの生成ができないため、結果としてその後の自動コード化ソフトウエアの開発開始時期も遅れることとなった。このため、繰り越しをしなければならなくなった。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度には、自動コード化ソフトウェアの開発をさらに進める。ソフトウエアの精度を高めていくためには、記事から抽出すべき情報の種類(「(1)いつ(time)、(2)どこで(location)、(3)だれが(actor)、(4)だれに対して(target)、(5)なぜ(issue)、(6)なにをした(action)」)によって最適なNLPの手法が異なっていると考えられるため、それぞれの情報の種類ごとにアプローチを変えて取り組む。このために、スペイン語とその自然言語処理に詳しい大学院生を雇用して、作業を進める。さらに、情報源の多様化を図るために、新たな通信社の記事のダウンロードの自動化を試みる。今年は、メキシコのローカルな通信社を主な対象にする。また、イベント・データ解析の手法の開発も行う。
細胞増殖のシグナリング機構

細胞の運動・増殖・接着のそれぞれのシグナル伝達系の間には密接なクロストークが存在し、細胞の接触阻害の破綻ががんの増殖や浸潤・転移の機構へとつながる。私共は、接着分子ネクチンが、上皮細胞のアドヘレンスジャンクション(AJ)とタイトジャンクション(TJ)の形成を制御すること、低分子量Gタンパク質Cdc42とRacを活性化することを明らかにしている。一方、ネクチン様分子Necl-5が細胞の運動および増殖を制御していることも明らかにしている。本年度の研究では、ネクチンとネクチン様分子を介した細胞の運動・増殖・接着のシグナル系のクロストークに焦点をあてて解析し、以下の成果を得た。(1)接着分子ネクチンは、アファディンとアクチン細胞骨格を介して、AJとTJの構成因子を接着部位にリクルートしてAJとTJを形成した。また、ネクチンによるCdc42とRacの活性化には、c-Src、低分子量Gタンパク質Rap1、GDP/GTP交換因子FRG、Vav2が関与していた。ネクチンによって活性化されたCdc42とRacはそれぞれフィロポディアとラメリポディアの形成を促進し、細胞間接着の形成の速度を促進した。(2)ネクチン様分子Necl-5はインテグリンおよび増殖因子受容体と協調的に作用して細胞の運動・増殖を促進した。細胞膜表面のNecl-5は、細胞が接触して他の細胞のネクチンと結合するとダウンレギュレーションされ、その結果細胞の運動・増殖は低下した。細胞ががん化するとNecl-5はアップレギュレーションされ、細胞が接触しても細胞膜表面のNecl-5は減少せず、細胞の運動・増殖は低下しなかった。以上の結果から、ネクチンとネクチン様分子は、細胞の運動・増殖の接触阻害やがん化によるその破壊の分子機構に関与していることが示唆された。このように、本年度の研究は予想以上に進展し、当初の目的を達成することができた。細胞接着のシグナル系は細胞の増殖や運動のシグナル系とクロストークし、これらシグナル系の異常は細胞のがん化やがん細胞の浸潤・転移と密接に関連している。これまで私共は、新しい細胞間接着機構であるNectin-Afadin-Ponsin(NAP)系と、新しい細胞運動の制御機構であるFrabin-Cdc42系を見出している。NAP系はCadherin-Catenin系と関連しながら、細胞間接着の形成を制御している。Frabinは、F-アクチン結合蛋白質であり、かつCdc42低分子量G蛋白質の特異的活性化因子である。そこで、本年度の本研究では、NAP系とFrabin-Cdc42系を中心に、細胞の増殖、接着、運動のシグナル系について解析を行い、以下の成果を得た。(1)NAP系の作用機構:私共は、NAP系がα-Cateninとタイトジャンクションの構成分子ZO-1と連結し、Cadherin-Catenin系とZO-1を細胞間接着にリクルートすることを明らかにした。(2)Frabin-Cdc42系の作用機構:Frabinは、その直接的なアクチン細胞骨格への作用とCdc42活性化作用が協調的に機能することによって、細胞運動を制御しているを見出した。(3)細胞の増殖と接着のシグナル系のクロストーク:Cadherinによる細胞接着が、Srcファミリーを介してGab-1のチロシンリン酸化を引き起こし、MAPキナーゼとAktキナーゼを制御していることを明らかにした。このように、本年度の本研究は予想以上に進展し、当初の目的を達成することができた。細胞増殖のシグナル系と細胞の接着・運動のシグナル系との間には密接なクロストークが存在し、細胞の接着阻害の破綻が、がん細胞の増殖、浸潤、転移へとつながる。これまでに私共は、新しい細胞間接着機構Nectin-Afadin系と、新しい細胞運動の制御機構であるFrabin-Cdc42系を見出している。本年度は、Nectin-Afadin系、Frabin、Cdc42/Racを介した細胞の接着と運動のシグナル系を詳細に解析し、これらのシグナル系がどのようにして細胞増殖のシグナル系を制御しているかを検討し、以下の成果を得た。(1)Nectin-Afadin系の機能と作用機構: Nectin-Afadin系がCadherin-Catenin系に加え、タイトジャンクションの構成分子であるZO-1やJAMも細胞間接着部位にリクルートすることを明らかにした。また、ヒト印環細胞がん由来のHSC-39細胞を用いて、Nectin-Afadin系が、がん細胞における細胞間接着能の低下に関与することを示した。(2)Frabin-Cdc42系による細胞運動の制御機構: Frabinが、特定のアクチンフィラメント結合タンパク質を認識し、直接的にアクチン細胞骨格に作用するとともに、その近傍でCdc42を活性化することにより、フィロボディアの形成を制御することを明らかにした。(3)細胞増殖のシグナル系と細胞間接着のシグナル系の相互制御機構: Nectin-Afadin系がmLin-7を介して何らかの細胞増殖因子受容体の局在に関与することを示唆する結果を得た。また、Cadherinによる細胞接着が、Srcファミリーを介してGab-1のチロシンリン酸化を引き起こし、MAPキナーゼとAktキナーゼを制御していることを明らかにした。

細胞増殖のシグナル系と細胞の接着・運動のシグナル系との間には密接なクロストークが存在し、細胞の接着阻害の破綻が、がん細胞の増殖、浸潤、転移へとつながる。私共は、新しい細胞間接着機構Nectin-Afadin系を見出し、アドヘレンスジャンクション(AJ)に局在することを明らかにしている。Nectin-Afadin系は、Cadherin-Catenin系と協調してAJの形成を制御している。また、Rhoファミリー低分子量G蛋白質のCdc42とRacがNectin-Afadin系とCadherin-Catenin系を介して細胞間接着を制御していることを明らかにしている。本年度は、Nectin-Afadin系、Cdc42/Racを介した細胞の接着と運動のシグナル系を詳細に解析し、以下の成果を得た。(1)細胞間接着形成におけるNectin-Afadin系の機能と作用機構:Nectinのトランス結合を阻害するNectinインヒビターおよびNectinの細胞外領域を結合したビーズを用いて、Nectin-Afadin系がAJ形成だけでなく、タイトジャンクション形成においても重要な役割を果たしていることを明らかにした。上皮細胞に肝細胞増殖因子やホルボールエステルを作用すると細胞間接着が破壊され、運動能が亢進して遊走するが、このときNectinの細胞外領域がある種のメタロプロテアーゼによって切断されることを見出した。また、Nectinの発現および切断は、ある種のがん細胞で亢進していた。以上の結果より、Nectin-Afadin系による細胞間接着の制御機構が明らかとなり、がん細胞における細胞間接着能の低下との関連が示唆された。(2)Nectin-Afadin系による低分子量Gタンパク質の活性制御機構と極性形成:Nectinのトランス結合がRhoファミリーの低分子量Gタンパク質であるCdc42とRacの両者を活性化することを明らかにした。さらに、ネクチンのトランス結合によって活性化されたCdc42とRacはc-Jun NH_2-term in al kinase(JNK)を活性化することを明らかにした。Nectinが極性タンパク質Par3に直接結合し、その局在に関与することを明らかにした。以上の結果から、Nectin-Afadin系が、直接および間接的に細胞間接着形成、上皮細胞の極性形成を制御していると考えられた。このように、本年度の研究は予想以上に進展し、当初の目的を達成することができた。細胞の運動・増殖・接着のそれぞれのシグナル系の間には、密接なクロストークが存在し、とりわけ細胞の接触阻害の破綻が、がんの増殖や浸潤・転移の機構へとつながる。私共は、接着分子ネクチンが、カドヘリンと協調してアドヘレンスジャンクション(AJ)の形成を制御すること、Cdc42とRac低分子量G蛋白質を活性化することを明らかにしている。一方、ネクチン様分子Necl-5が細胞の運動を制御していることも明らかにしている。本年度の研究では、ネクチンとネクチン様分子を介した細胞の運動・増殖・接着のシグナル系のクロストークに焦点をあてて解析し、以下の成果を得た。(1)ネクチンによって活性化されたCdc42が、上皮細胞におけるAJとタイトジャンクションの形成を促進した。ネクチンによるCdc42の活性化には、c-Srcと、GDP/GTP交換因子FRGが関与していた。
境界をもつ3次元多様体のハンドル体分解

以下では,コンパクトで連結で,向き付け可能な3次元多様体で,境界を持たないものを「閉多様体」,境界を持つものを「有界多様体」とよぶことにする.種数gの「ハンドル体」とは,輪環体(中が詰まったトーラス)のg個のコピーの境界連結和である有界多様体である.さて,閉多様体は2つの同じ種数のハンドル体に分解されることがよく知られている.この分解はHeegaard-分解とよばれ,閉多様体の研究に際して極めて重要な役割を果たしている.一方,有界多様体に関しては,同じ手法ではハンドル体といくつかの2-ハンドルとよばれる球体になるが,1970年にJ.S.Downigが有界多様体も2つの同じ種数のハンドル体に分解できることを示した.さらに,L.G.Roelingは,境界が連結な有界多様体の場合に,このハンドル体分解に関していくつかの基本的な定理を示した.本研究では,これらの事実を基に,以下のことを示した:(1)Downigの結果を,少々変形し,より使い易い形にして紹介する.(2)これを基に,Roelingの結果を複数の境界を持つ場合に拡張する.(4)このハンドル体分解に対して,球面を固有な円盤に置き換えたとき,自然に考えられるもう1つのHaken-型の定理が成り立つか否かについて議論する.以下では,コンパクトで連結で,向き付け可能な3次元多様体で,境界を持たないものを「閉多様体」,境界を持つものを「有界多様体」とよぶことにする.種数gの「ハンドル体」とは,輪環体(中が詰まったトーラス)のg個のコピーの境界連結和である有界多様体である.さて,閉多様体は2つの同じ種数のハンドル体に分解されることがよく知られている.この分解はHeegaard-分解とよばれ,閉多様体の研究に際して極めて重要な役割を果たしている.一方,有界多様体に関しては,同じ手法ではハンドル体といくつかの2-ハンドルとよばれる球体になるが,1970年にJ.S.Downigが有界多様体も2つの同じ種数のハンドル体に分解できることを示した.さらに,L.G.Roelingは,境界が連結な有界多様体の場合に,このハンドル体分解に関していくつかの基本的な定理を示した.本研究では,これらの事実を基に,以下のことを示した:(1)Downigの結果を,少々変形し,より使い易い形にして紹介する.(2)これを基に,Roelingの結果を複数の境界を持つ場合に拡張する.(4)このハンドル体分解に対して,球面を固有な円盤に置き換えたとき,自然に考えられるもう1つのHaken-型の定理が成り立つか否かについて議論する.1970年にS.Downingによって,コンパクトで,連結で,向き付け可能で,境界を持つ3次元多様体Mに対しても,境界を持たない場合(閉多様体)のHeegaard分解に似て,自然数nが存在して,Mが2つの種数nのハンドル体V,Wに分解されることが示された。さらに,1973年にL.G.Roel-gによって,境界が連結の場合には,VとWの間にある強い対称性が存在することが指摘された。今年度の研究では,まずこの強い対称性が,境界成分の個数に関係なく,いつでも存在することを示した(「研究目的」で示した定理1)。これによって,閉多様体の場合と同様に,Mの種数を定義できることになった。ついで,この分解に関しても,もしM内に本質的な2次元球面が存在するならば,Mの分解曲面F=Vnwと1本の単純閉曲線で交わる本質的な2次元球面が存在するという,いわゆるHaken型の定理が成立することを証明した。ところが,「研究目的」で成立することを予測した次の命題には反例が見つかった:もしM内に本質的な固有円盤が存在するならば,Mの分解曲面Fと1本の単純弧で交わる本質的な固有円盤が存在する。この結果,ステイトメントを弱い形にするか,何らかの新しい条件を付与することが必要となった。この反例をより深く考察して,どのような形で定理としてまとめるのが使用上で有効か,を考えるのが2年目の最初の課題である。「研究目的」で成立することを予測した次の命題:「もし境界をもつコンパクトで向き付け可能な3次元多様体Mが本質的な固有円盤を含むならば,MのSD-分解(=強意のハンドル体分解)の分解曲面Fと1本の単純弧で交わる本質的な固有円盤が存在する」に対して,平成10年度の研究で反例が見つかったため,本年度はこの反例を考察することから始めた。そしてまず,Casson-Gordonの定式化にしたがって,2次元球面との関係で可能な限り一般的な経円盤の完全系を見つけることとした。その結果が,「研究成果報告書」の定理4.3である。また,この定式化に沿って,固有円盤に対する同様な結果を与えるのが同報告書の補題5.3である。この補題はまだ改良の余地があるように思われる。この補題をもとに,境界が連結で,境界の種数とSD-分解の種数が等しい場合の本質的な固有円盤と分解曲面との交差を調べ,特に,ハンドル体のSD-分解による特徴付けを行った。なお,上の補題5.3の定式化は1つの例であって,境界をもつ3次元多様体の研究に際して,「どのような形で定理としてまとめるのが有効であるか」は,今後の研究課題の1つである。
建築CADをベースとした建物外表面熱収支計算マクロの開発と街区熱環境評価への応用

本研究は、建築CADおよび3DCGのデータを用いた街区全表面の熱収支計算を行うシステムの開発、および赤外線放射カメラで測定した熱画像による検証システムの開発を目的としたものである。以下の2点についての成果が得られた。1.建築CADデータから熱収支数値シミュレーションのための入力用データベースを生成するシステムの開発建築CADに入力した建物の詳細なデータ、土地被覆データなどから、街区全表面の熱収支計算に利用可能な形式のデータフォーマットに変換するためのソフトウェアの開発を行った。まず、建物の詳細なデータの中で特に街区全表面からの顕熱流量、あるいは建築外部空間に立つ人体への熱放射を考察する上で、特に無視することのできない建物部位としてバルコニーを取り上げ、街区全表面をメッシュ分割した際の空間形状、材質(熱物性値)のデータ構造を効果的に記述するデータフォーマットを提案した。次に、実際に熱収支数値シミュレーションを行い、夏季晴天日における鉄筋コンクリート構造の建物とこれにより囲まれる空間の表面温度分布を時系列で算出することができることを確認した。2.建築CADと赤外線放射カメラの熱画像との連携手法の構築建築外部空間における3DCGのデータと熱画像とを、3DCGに標準に搭載されている機能を使って連携させることにより、任意の点からみた熱画像を作成する方法を提案した。まず、熱画像の収録においてできるだけ解析対象領域をカバーできる測定点を選定する方法を示した。次に、3DCGによってレンダリングして作成した画像と熱画像との幾何補正結果をもとにして、任意の点からみた熱画像を作成する方法を示した。これにより、上記1.のシステムによる表面温度分布のシミュレーション結果を、赤外線放射カメラによる熱画像を用いて検証できるシステムを構築できた。1.建築CADデータから熱収支数値シミュレーションのための入力用データベースを構築するシステムの開発建築CADに入力した建物詳細データ、土地被覆データなどから、街区全表面の熱収支計算に利用可能な形式のデータフォーマットに変換するためのソフトウェアの開発を行った。まず、建物詳細データの中で特に街区全表面からの顕熱流量、あるいは建築外部空間に立つ人体への熱放射を考察する上で、特に無視することのできない建物部位としてバルコニーを取り上げ、街区全表面をメッシュ分割した際の空間形状、材質(熱物性値)のデータ構造を効果的に記述するデータフォーマットを提案した。次に、実際に熱収支数値シミュレーションを行い、夏季晴天山こおける、鉄筋コンクリート構造の建物とこれにより囲まれる空間の表面温度分布を時系列で算出することができることを確認した。今後は、数値計算結果の検証データの収集を行う予定である。2.建築CADと赤外線放射カメラの熱画像との連係手法の構築建築CAD、あるいはこれを取り込んで活用するための3DCGソフトは、いずれも建物部位毎の表面温度分布を、3次元データとリンクさせた状態で持つことができない。そこで、1)3DCGのパノラマ画像生成機能によって作成した全球画像と熱画像とを幾何補正によって結びつけること、および2)点光源設定機能によって赤外線放射カメラの設置場所から見える部分と見えない部分を判断させること、の2つの方法を組み合わせ、特に中庭空間などで効果的に赤外線放射カメラの設置位置を決定する手法を提案した。今後は建物部位毎に温度データと自動リンクさせる方法の開発を行う予定である。
空間的思考の体系化とその育成のためのGISの活用に関する研究

本研究は,行動地理学と認知心理学の成果に基づいて,空間的思考の構成要素を体系化し,その育成のためにGISを活用する方法を検討した。3つのサブテーマに分けて研究を行った結果,次の知見が得られた。(1)空間的思考の構成要素の体系化については,空間概念,空間表現,空間的推論の3要素と内容,および空間的リテラシー,空間的能力など類似する概念との関係を整理した。また,方向感覚質問紙と空間的思考に関する質問紙調査を行い分析したところ,これらの能力はある程度独立したいくつかの因子で構成されることがわかった。(2)空間的思考に関わる教科内容については,大学入試センター試験における過去の地形図読図問題の内容を分析し,学習指導要領の改訂に伴い,地理教育で求められる知識や思考力が変化してきたことがわかった。また,大学入試センター試験の問題から地形図読図問題を選定し,発話思考法による解答過程を分析したところ,出題内容によって解答過程が異なることが明らかになった。(3)空間的思考の育成のためのGISの活用については,地方行政でのGISの利用と空間的思考の育成を目的とした教材を作成し,自治体職員向けGIS講習会でその有効性を検証した。しかし,空間的思考の教育にとってのGISの効果は明確にできなかった。22年度の研究から次のような知見が得られた。(1)空間的思考の構成要素の体系化空間的思考を構成する空間概念、空間表現、空間的推論の3要素と内容について,内外の関連分野の文献を収集し,類似する概念との関係を整理した。また,地理空間的思考の代表的な例であるナヴィゲーションに関する質問紙である方向感覚質問紙と視覚化を含む空間的思考に関する質問を併せて実施することで、その因子構造を検討した。データ数の少ない暫定的な結果であるが、地理空間的思考と空間的思考は有意な相関を持ちながらも、ある程度独立した因子が得る結果となった。(2)学校教育課程における空間的推論の認知過程大学入試センターの問題から知識を問う比率の少ない、空間的表現を利用した設問を選び、大学生と地理・地質の専門家の二つの集団計10名に発話思考法により問題解決をさせ、そのプロセスを分析した。その結果、提示された空間表現から心的表象を形成する際の詳細さのレベル設定に独特の過程が見られた。これは空間表現の多くが持つアナログ的な性質から適当なレベルの情報を抽出することに寄与していると考えられる。(3)空間的思考の育成のためのGISの活用行政でのGISの利用と空間的思考の育成を目的とした教材を作成し,自治体職員向けGIS講習会で実際に使用した結果,その有効性と課題が明らかになった。23年度の研究から次のような知見が得られた。(1)空間的思考の構成要素の体系化空間的思考とGISの構成要素との関連性について,東京で開催された国際会議STGIS2011で発表し,海外の研究者と討論した.その結果をふまえて,空間的思考と空間的能力との関連性を明らかにするために,空間能力テスト,空間思考課題,大規模空間の把握に関する方向定位課題,および空間的思考と方向感覚に関する質問紙調査を実施した.得られたデータは分析中で,その結果をもとに次年度には検証実験を行う予定である.(2)学校教育課程における空間的推論の認知過程大学入試センター試験における過去の地形図読図問題の内容を分析し,学習指導要領の改訂に伴う出題傾向の変化を分析した.その結果,従来は地図記号や地形的特徴の読み取りが主体だったが,最近は新旧地形図の比較や地図に直接描かれていない事柄を推理するような,高次の思考力を試す設問が増加していることがわかった.また,22年度に引き続き,大学入試センター試験の問題から地形図読図問題を選定し,大学生を対象にプロトコル分析などを用いて解答過程を分析したところ,出題内容によって解答過程が異なることがわかった.(3)空間的思考の育成のためのGISの活用GISの専門研究者にアンケート調査を実施し,GISの構成要素が空間的思考と関連していることはわかったが,空間的思考の教育にGISがどの程度効果的かは明確にはできなかった.この点については,今後の課題としたい.
項目反応理論を用いたエイズ知識テストの標準化について

本研究の目的は、エイズに関する知識テストに対して項目反応理論を適用し、それぞれのテスト項目の特性を明らかにし、エイズに関する知識テストの標準化を行うことである。対象は小6から高校3年生までの4048名であった。知識項目は、対象の発育発達段階、学習のレディネスを考慮して選択した、小6・中1年13項目、中2・3年27項目、高校生28項目である。これらの資料に基づいて、学年別に2母数の潜在特性モデルを用いて、対象者の能力スコア、調査項目の困難度、識別度のパラメータを推計した。また、調査項目のパラメータを利用して、スコア、困難度、識別度を等化し、全ての学年に共通した被験者の評価得点、項目パラメータを算出した。なお、学年は該当学年の4月を基準とした。学年別の能力スコアの分布により、小学生、中学1・2年生、中学3年生、高校1・2年生、高校3年生に分類され、それそれの時期に適切な学習が有効であることが推測された。日常生活における感染の項目について、プールやお風呂、トイレでの感染、飲食による感染に関する知識は、困難度-1、識別力1以上であり、小学生の時期に有効な知識項目、及び学習内容である。しかし、動物からの感染、献血による感染、歯科医などからの感染は困難度1以上、識別力も0.5を下回り、難しい項目であることが示唆された。これらの項目は継続的な学習並びに評価によって、その学習状態が確認できると推測される。「早く処置すると発症を遅らせることができる」、「母子感染することがある」,「HIVは熱に弱い」といった項目は、小学生では安定した特性値が得られず、論理的記述による知識は中学生以上になって学習・評価することが好ましいと示唆された。以上の様な解析を経て、小学生、中学1年生では10項目、中学2・3年生では25項目、高校生では26項目が標準化テストとして適切であると結論された。エイズに関して理解しにくい内容や誤って認識してしまう内容などが多くみられる。成人になると教育を受ける機会も激減し、誤った知識を保有する者も少なくない。さらに、エイズに関する基礎的な知識や誤解しやすい内容などをまとめたテストの一般化、標準化は十分に行われてきていないのが現状である。今日テストを作成する時に項目反応理論が用いられることが多い。これは、テストに含まれる項目(質問)の特性を分析し、テストの困難度、識別力等に基づいてテストの標準化や等化を行い、テストを受ける者の能力や技能、知識を評価する方法である。本研究は項目反応理論を適用して、エイズに関する知識テストの標準化を行うことを目的とする。本研究の対象は、小学校5年生から大学生である。調査の実施に先駆けて、知識テストの作成を行った。このテストは、エイズに関する知識領域として、病原体に関する領域、感染経路に関する領域、予防に関する領域、感染行動に関する領域ならびに診断治療に関する領域を設定した。また、対象となる児童・生徒の学習状況、レディネスを考慮して、質問項目数は小学生13項目、中学生27項目、高校生・大学生28項目となった。これらの知識テストを5700名を対象に調査を実施する予定であるが、学校行事との調整の結果、現在まで中学生と大学生について3410名の調査を終えており、4月に残りの調査を実施する予定である。現在、調査を終えたデータついては基礎的な解析を行っている。知識の正答数は、中学生では1年生12.74±5.64、2年生15.15±5.44、3年生19.39±4.61、大学生では21.96±3.85となり、中学3年生と大学生の正答率の差はわずかであった。しかし、較正得点では中学3年生15.78±5.87、大学生19.30±4.87と差が大きく、中学生では誤った知識の割合が高いことが明らかとなった。

「早く処置すると発症を遅らせることができる」、「母子感染することがある」,「HIVは熱に弱い」といった項目は、小学生では安定した特性値が得られず、論理的記述による知識は中学生以上になって学習・評価することが好ましいと示唆された。以上の様な解析を経て、小学生、中学1年生では10項目、中学2・3年生では25項目、高校生では26項目が標準化テストとして適切であると結論された。