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中国方術理論の遡及的考察

上海博楚簡研究会と連携し、「出土資料と漢字文化研究会」を開催(全5回)した。天地瑞祥志研究会と連携し、研究討論会を開催(6回、合宿1回)した。中国出土資料学科と連携し、例会・大会に各一名、合計三名の研究者を中国から招聘し、報告を行ってもらい、学術交流を行った。3、今年度も国際的に日中韓の研究者と協力してネットワーク作りを推進した。海外の国際学会に4回参加し、学術交流及び研究報告を行った。《長沙馬王堆漢墓簡帛集成》修訂国際研討会(上海)、出土文献与先秦経史国際学術研討会(香港)、第五届中国道教科学技術史国際学術研討会(四川)、復旦大学出土文献与古文字研究センター訪問・調査・学術交流。今年度は『陰陽五行甲篇』の復元と全体構造の再構成を行い、上海では「馬王堆帛書《陰陽五行》甲篇整体結構的復原」及び「馬王堆漢墓帛書《陰陽五行》甲篇《道》《雑占之四》綴合校釈」の2本の論文、香港・四川では「馬王堆漢墓帛書《陰陽五行》甲篇《雑占之一》《天一》及《諸神吉凶》下半截綴合校釈」及びその修訂論文を発表した。また、昨年香港で発表した「〈深入其阻〉攷」を『清華簡研究』第二輯に掲載した。武田は、名和とともに四川の国際会議に招聘され、2つの報告・講演を行うことができた。中国には古来より多種多様な占術が考案され、中世近世には膨大な数の占術書、術数書が著された。それらは社会に広く浸透し、暦注などとして今日に至るまで存続しており、東アジアの伝統文化を特色づける一大要素である。その占術の学問的輪郭や数理構造は、これまでほとんど研究されていないが、その理論的淵源は、近年に出土した一群の「日書」によって先秦の方術まで遡ることが判明した。そこで本研究では中国における占術書、術数書を総合的に考究するための基礎的研究として「日書」文献を取り上げ、その方術理論を構造的に把握し、中世近世的な展開を検討することで、中国占術理論の形成過程や思想的、社会的な影響を探り明らかにした。平成26年度は、名和は、5つの国際会議に招聘され、5回の報告・講演を行うことができた。福岡で行われた第2回世界漢字学会では、『詩経』の「深」字について出土資料に基づき文字の考察を加えた。上海交通大学で行われた科学史与科学文化研究院国際学術交流報告会及び復旦大学で行われた術数学ミーティング2014では、分担者の武田教授とともに報告を行った。武田教授の主催する研究班では「馬王堆漢墓帛書の整理状況と『陰陽五行甲・乙篇』の新たな釈文について」報告し、平成27年度に向けた準備を行うことができた。また『長沙馬王堆漢墓簡帛集成』の出版に伴い開催された「紀念馬王堆漢墓発掘四十周年国際学術研討会」に参加できたことは、今後の研究を行う上で非常に有意義であった。武田は、2つの国際会議に招聘され、2回の報告・講演を行うことができた。中国哲学研究実績の概要の通り順調に進んでいるので、今後もこれを維持して推進し、完成を期す予定である。特に、今年度は、2014年6月に待望の『長沙馬王堆漢墓簡帛集成』が出版され(市場に出たのは11月末であった)、長沙馬王堆漢墓簡帛の全ての写真と釈文が公開された。これにより、これまで50%程度しか公開されていなかった『陰陽五行甲篇』の全体像が判明した。残念ながら整理が不充分であったので、名和が全ての修正を行い、それが進行中である。平成27年度には『陰陽五行甲篇』の整理により判明した全体構造の復元と各部分の修正及び注釈を作成し、順次公表して行く予定である。平成25年度は、4つの国際会議に招聘され、3回の報告・講演を行うことができた。
廃棄物を利用した鉄-水素併産プロセスにおける還元とガス化反応機構の解明

有機系廃棄物であるポリエチレン(PE)とゴミ固形化燃料(RDF)を還元材に用いた酸化鉄(ウスタイト)の還元実験を行ったところ、RDFを用いた方が高還元率を得ることができた。これは、PEは固定炭素を含有していないが、RDFは固定炭素を含有しているため、RDFの熱分解によって試料内部に多くのチャーが残留し、このチャーによりガス改質反応(CO_2+C=2CO、H_2O+C=H_2+CO)が生じ、COが長時間発生し続けることで、還元雰囲気が持続したためであると考えられる。また、有機系廃棄物が熱分解されて生じた炭素がガス改質反応に及ぼす影響について調査することを目的として、炭素結晶性や比表面積が水蒸気-炭素間反応に及ぼす影響について注目して調査を行った。熱分解炭素としてRDF、木材粉(Wood)とCH_4ガスを1100°Cで熱分解させたCarbon Black(CB)を用いた。ラマン分光分析の結果(ラマンスペクトルにおけるI_V/I_G値)から、熱処理温度が高い炭素ほどI_V/I_G値が小さくなり、黒鉛化が進行し結晶性が向上していることが分かった。一方、水蒸気による炭素のガス化速度は全ての炭素で熱処理温度が高くなるにつれて小さくなった。ガス化速度とI_V/I_G値、及び比表面積の関係は、両指標ともにガス化速度とおおよそ直線関係が得られた。I_V/I_G値が小さくなると反応性が悪くなるのは、黒鉛化が進行し結晶性が向上すると反応サイトが減少する事と、炭素の脱離が起こりにくくなる事が要因であると考えられる。同様に比表面積が小さくなると反応性が悪くなるのは、反応サイトが減少するためだと考えられ、I_V/I_G値と比表面積にも相関関係があると推察される。
出芽酵母における細胞質分裂のおこる位置の決定機構の解析

出芽酵母において細胞分裂の起きる位置は、出芽部位に相当し、細胞型により規定されている。出芽部位には、細胞極性に従い種々の因子が局在し、細胞質分裂に必要なネックフィラメントなどの因子も出芽開始時に既に局在している。細胞極性の確立維持に関与する遺伝子や細胞質分裂に必要な遺伝子の変異は、出芽位置を異常にし、芽の形成のための細胞極性確立維持機構と細胞質分裂装置の局在機構とは、密接に関連していると考えられる。低分子量Gタンパク質Cdc42pやRho3pが欠失すると細胞極性の確立維持不能となる。細胞極性による細胞質分裂装置の局在機構を解析するために遺伝子学的手法を用いてCDC42、RHO3関連遺伝子の解析を行った。多コピーでrho3欠損を相補する遺伝子SRO1-SRO9の解析を行った。SRO1は、SH3をもつタンパク質をコードとし、細胞極性確立に関与するBEM1と同一である。Bem1pのSH3と結合するBOIタンパク質を同定できた。BOI機能の欠損は、Rho3p活性の上昇により抑圧された。これらの関係は、Bem1pとBOIタンパク質がRho3pとともに働き細胞極性維持に働いていることを示している。SRO2は、CDC42と同一であり、cdc42温度感受性変異株を用いてCDC42と遺伝学的に密接に結び付く細胞極性確立に関与する新しい遺伝子BEM4を同定した。SRO4遺伝子破壊株は、出芽パターン異常を示し、出芽部位決定にSro4pの関与が明らかとなった。これらの遺伝子群の解析により、多数の因子の関与が予想される細胞質分裂装置の局在機構を明らかにしたいと考えている。M期終了に関与する低分子量Gタンパク質遺伝子TEM1を同定した。TEM1機能を欠失すると細胞は、テロフェーズにて細胞周期を止める。TEM1経路を遺伝学的に解析することで細胞質分裂の開始時を決める機構を解析できると考えている。
二次元の入力制約を有する記録および通信システムにおける容量と符号に関する研究

情報の記録等に用いられている記録システムにおいて高速処理可能でかつ高密度記録に対応した処理と符号に対する要求が高くなっている。lトラックを一度に処理できる記録システムでは、lトラック(d,k)制約が要求される。lトラック(d,k)制約は、各トラックにおいて任意のシンボル"1"とシンボル"1"の間にd,d>0個以上のシンボル"0"が存在するシンボル間干渉の影響による制約が課され、基本クロックを読み取るためにlトラックにおいて同時にシンボル"0"が続くことが最大k回である制約が課される。符号化効率の点から見れば1トラック(d,k)倒約の場合もマルチトラック(d,k)制約の場合も漸近的に、理論的限界である通信路容量を達成する数え上げ符号化法を用いるのが良い。しかしながら、符号化、復号化における処理の複雑さの観点から考えると、数え上げ符号では高速処理に関してはその実装コストが高くなる傾向がある。これに対して、1トラック(d,k)制約の場合には、小森と和田山が、(d,k)制約を満たす短いプレフィックス符号を利用して、符号語の連接が(d,k)制約を満たす固定長入力/固定長出力の符号を提案している。本研究では、小森と和田山の提案をマルチトラック(d,k)制約に応用することを考える。その結果、1トラック(d,k)制約より、マルチトラック(d,k)制約が制約が弱いのでより高い符号化効率を達成できる場合があることを示す。更に、符号語の連接がマルチトラック(d,k)制約を満たす固定長入力/固定長出力の符号を構成で利用するプレフィックス符号の構成に関して、マルチトラック(d,k)制約の特徴を利用した改良を提案した。本研究では、任意の二次元の入力制約を有する記録および通信システムを仮定したとき、そのシステムにおける符号化効率の限界を導き、その限界を達成する符号の構成法の確立を目的としている。より具体的な内容を簡単な場合を用いて紹介する。符号語アルファベットが{0,1}として、二次元から成る系列の要素で連続する符号語シンボル"0"の並びがd_0個より少なくかつk_0個より多い部分列を縦方向にも横方向にも含まないn×mの長方形を(d_0,k_0)-制約を満たす二次元符号語と呼ぶ。この(d_0,k_0)-制約を満たす二次元符号語数をM(d_0,k_0)としたとき、lim_<n→∞,m→∞>(logM(d_0,k_0>)/(nm)を(d_0,k_0)-制約を満たす二次元符号化の容量と呼ぶ。一般に(d_0,k_0)-制約を満たす二次元符号化の容量はまだ完全には明らかにされていない。なお,一般の制約をみたす一次元符号の容量の導出は、制約を満たす条件から特徴付けされる遷移行列の最大固有値を求めることをParryが明らかにしている。一方,二次元符号の場合は、縦方向のシンボル数n横方向のシンボル数mが大きくなるにつれて、制約を満たす条件から特徴付けされる遷移行列の大きさが単調増加で大きくなる。これに対して、縦方向のシンボル数nと横方向のシンボル数mを定めたときの制約を満たす符号語数の数え上げと、制約を満たす条件から特徴付けされる遷移行列の大きさをSymbolic Methodを用いた母関数による数え上げの方法を試みた。
顕微赤外分光法を用いた高効率糖化に資するグルコマンナン定量法の開発

木質バイオマスから液体燃料や有用化合物を生産するため、針葉樹材に対する前処理法の最適化ならびに高効率糖化の実現に向けた研究開発が進められている。しかしリグニンを除去した前処理物でも組織・細胞によっては完全な糖化に至らない。その理由としてヘミセルロースの主要成分であるグルコマンナンがセルロース表面を被覆しているから、と考えられているが、グルコマンナン量と糖化率阻害の詳細な関係は未だ明らかとなっていない。したがって、本研究では顕微赤外分光法を駆使した組織・細胞におけるグルコマンナン定量法の開発に取り組む。そして新規評価法を用いて糖化残差に含まれるグルコマンナン量と酵素分解性の関係解明を目的とする。
大きな遺伝子効果を利用した統合失調症の病因研究

統合失調症45例、対象61例を用いて検討した結果、症例の一部(ゲノム解析で同定される約1%、生化学解析検体の約47%:21例/45例中)にAGEが上昇し(カルボニルストレス)、ビタミンB6が低下している患者がいることを見出した。これらの患者の多くがAGEformationの掬制律速酵素であるglyoxalasel(GLO1)遺伝子にフレームシフト変異またはAla111Gluの低活性型(Ala)のホモ接合体だった。ビタミンB6はカルボニルスカベンジャーとして作用するので、カルボニルストレス性統合失調症ではビタミンB6が動員され枯渇している可能性があり、B6の補充により症状改善の可能性が見込まれる。健常者でもGLO1にフレームシフト変異とAlaのホモ接合体は同定されたが、AGEもビタミンB6も正常だった。予備的検討ではあるが、これら変異を持つ健常者ではグルタチオンや亜鉛などGLO1の補酵素が上昇しており、代償によってカルボニルストレスが回避されていた可能性が示唆された。さらに対象サンプルを統合失調症200例、健常者95例まで拡大して検討した結果、41.5%の症例でAFEsの蓄積を認め、結果が再現された。統合失調症の一部(ゲノム解析で同定される約1%、生化学解析検体の約47% : 21例/45例中)にAGEが上昇し(カルボニルストレス)、ビタミンB6が低下している患者がいることを見出した。これらの患者の多くがAGE formationの抑制律速酵素であるABCPにフレームシフト変異またはAlalllGluの低活性型(Ala)のホモ接合体だった。preliminaryなデー夕ではあるが、これら変異を持つ健常者ではグルタチオンや亜鉛などABCPの補酵素が上昇しており、代償によってカルボニルストレスが回避されていた可能性が考えられた。
シラシクロブタンをビルディングブロックとする新しい有機合成反応の開拓

交付申請書に記載の計画に従い研究を行い次の成果を得た。1.〆位のケイ素原子によって安定化された炭素陰イオンは新しい炭素炭素結合生成の手段として有機合成に数多く利用されている。今回,2位にトリメチルシリル基をもつシラシクロブタンやシラシクロペンタンを基質としてとりあげ2つのケイ素原子によって安定化された炭素陰イオンを作り出しそのアルキル化について検討した。1-イソプロポキシ-1-フェニル-2-トリメチルシリル-1-シラシクロペンタンにtert-ブチルリチウムを作用させると2-リチオ体Aが生成し,続いてハロゲン化アルキルを加えるとアルキル化体が収率よく得られることが明らかとなった。こうして得られたアルキル化体はその炭素-ケイ素結合を酸化的に切断することによって1,4-ジオールへ変換することができた。従って全体として見れば炭素陰イオンAは1-リチオ-1,4-ブタンジオール等価体ということになる。2.シラシクロブタンにリチウムカルベノイドを作用させると環拡大反応が進行し,2位にハロゲン原子をもつシラシクロペンタンが容易に得られることを報告している。今回はこの反応を利用して合成した1-アリロキシ-2-ハロー-1-シラシクロペンタンを基質としてとりあげそのラジカル環化反応について検討した。その結果2-ブロモ体に水素化トリブチルスズ存在下に触媒量のトリエチルボランを作用させると環化体のビシクロ化合物が得られることが明らかとなった。また2-ヨード体にトリエチルボランを作用させるとヨウ素原子の転位をともなった環化反応が進行することを見いだした。さらに二級のアリルアルコールを用いて合成した1-アリロキシ-2-ブロモ-1-シラシクロペンタンの2つのジアステレオマーを分離したのち,各々を環化させると反応は立体特異的に進行することも明らかとなった。
ストレス受容・情報伝達機構の解明と疾患分子機構への応用

顎口腔諸器官は、常に細胞内外から様々なストレスにさらされている。このストレスにさらされた細胞は積極的に危機状況を回避するための細胞応答を示す一方で、過度のストレスに耐えきれなくなった細胞はアポトーシスを選ぶことになる。そのストレス受容・情報伝達機構を解明することはすなわち口腔粘膜・硬組織の生と死の制御機構さらには疾患分子機構の解明につながると考えられる。本研究課題において、ストレス情報伝達機構としてのASK1の機能解析を行うことにより、様々なストレスの受容機構ならびにシグナルへの変換機構の包括的な理解を目指した。平成17年度は、様々な疾患分子機構の一つとして、近年注目されている小胞体ストレスによる細胞死の分子メカニズムを明らかにする事を目的とした。近年、糖尿病・骨ベーチェット病・神経変性疾患など多くの疾患発症において異常タンパク質蓄積が小胞体ストレスを惹起することが明らかとなった。しかし、これまでその詳細な分子機構は全く不明であった。そこで我々は、モデル実験系の一つとして家族性筋萎縮性側索硬化症の原因である変異型SOD1が細胞内に蓄積することによって小胞体ストレスが惹起されること、さらにその下流でストレス応答性MAPキナーゼASK1が活性化され神経細胞死を導くことを明らかにし、国際学会において発表した。このASK1を介した細胞死の分子機構は他の異常タンパク質蓄積を原因とする疾患に関与することが予想され、今後さらに多くの疾患発症分子機構の解明に繋がるものと期待される。さらに変異型SOD1が小胞体ストレスを起こす標的分子を同定し、その分子との結合解離が創薬標的になることを発表し、特許出願を行った。顎口腔諸器官は、常に細胞外からの温熱的・化学的ストレスにさらされている。平成15年度は、ストレスシグナルの一つとして、近年注目されている、小胞体ストレスによる細胞死の分子メカニズムを明らかにする事を目的とし、これらのシグナル伝達経路における下流の標的遺伝子の同定を中心に研究をおこなうとともに、小胞体ストレスという局面に着目した、細胞の生と死のメカニズムならびに分化・再生機構の分子メカニズムを明らかにした。我々は、これまでにノックアウトマウスを用いた解析から、小胞体ストレス誘導性アポトーシスにASK1が必須であることを見いだしている。さらにASK1活性化メカニズムの一つとして、小胞体ストレス依存的に活性酸素種が産生され、それによってASK1が活性化されることを明らかとした。また、抗酸化剤を用いた実験により小胞体ストレス誘導性アポトーシスが抑制されることを示した。従って、小胞ストレスによって産生された活性酸素が、細胞死のシグナルメディエーターとして機能していることが示唆され、国際学会等で報告した。平成16年度は、様々な疾患分子機構の一つとして、近年注目されている小胞体ストレスによる細胞死の分子メカニズムを明らかにする事を目的とした。近年、糖尿病・骨ベーチェット病・神経変性疾患など多くの疾患発症において異常タンパク質蓄積が小胞体ストレスを惹起することが明らかとなってきた。

そこで我々は、モデル実験系の一つとして家族性筋萎縮性側索硬化症の原因である変異型SOD1が細胞内に蓄積することによって小胞体ストレスが惹起されること、さらにその下流でストレス応答性MAPキナーゼASK1が活性化され神経細胞死を導くことを明らかにし、国際学会において発表した。このASK1を介した細胞死の分子機構は他の異常タンパク質蓄積を原因とする疾患に関与することが予想され、今後さらに多くの疾患発症分子機構の解明に繋がるものと期待される。さらに変異型SOD1が小胞体ストレスを起こす標的分子を同定し、その分子との結合解離が創薬標的になることを発表し、特許出願を行った。
ドイツにおけるヴェルディ・オペラ受容の歴史的変遷とその意味をめぐって

日本ではオペラ(そしてヴェルディ)研究の立ち遅れが目立つ。本研究者はその現状を踏まえ、前回の科研費で開始した「ドイツとイタリアの関係性」の視点によるヴェルディ研究を発展させるものとして本研究を位置づけ、ドイツにおける受容に焦点を絞りつつ、ヴェルディ・オペラの解明を試みた。そのために海外に出張して研究者との交流や資料収集を行うなどして、資料の解読とデータベース化に努めた。その結果、ヴェルディ・オペラの、独・伊の文化的文脈に沿った受容の違いを分析し、その洞察を深めることができた。成果の一部は学会での発表や紀要で公表し、当初予定した本研究テーマによる出版物の刊行へとつながる基盤が形成された。前年度に引き続き、まず本研究の基礎となる資料収集とその解読、データベース化の作業に注力した。本研究年度はおりしもヴェルディ生誕200年にあたり、それにちなんでさまざまな研究書や研究論文が刊行されるという有利な条件のなかで、夏期のイタリア、ドイツへの出張時における作業を中心に、多くの資料を入手することができた。本年度は特に、それら新規のものを含め、これまで収集してきたヴェルディ・オペラに関する英語・ドイツ語・イタリア語で書かれた学術論文の解読を集中的に行い、各論文における特筆すべき箇所など、重要なデータを作品別・テーマ別に整理・分類したデータベースの構築を大いに進展させた。その結果、それらを活用しアウトプットできる体制がかなり整い、そうした基盤を踏まえてヴェルディ受容とヴェルディ研究をめぐるテーマを扱った二つの口頭発表を行った。そのひとつは、本研究者が主宰する早稲田大学オペラ/音楽劇研究所の公開研究会におけるもので、発表原稿の作成過程だけでなく、発表後の長時間におよぶ活発な質疑応答やデスカッションを通じて、本研究課題の考察をさらに一歩、深めることができた。もうひとつは、2013年6月に開催された演劇学会全国大会において、「宝塚歌劇と世界の音楽劇」と銘打ったその全体テーマとの関連で依頼された総括講演で、オペラ/音楽劇研究の方法論をめぐる一例としてヴェルディ・オペラをとりあげたものである。さらにその講演原稿をもとに「ヴェルディとリソルジメント・オペラーオペラ研究の(不)可能性をめぐって」と題する論文を執筆し、同学会紀要『演劇学論集』に寄稿した。これらの仕事によって、最終年度である2014年度に計画している本課題研究の総集的な成果発表を実現するための道筋をつけることができたことは、本研究年度の大きな成果であろうと思われる。本研究者は過去3年間、科学研究費による「ヴェルディ・オペラの総合研究の一環としての「イタリア」と「ドイツ」の関係性の考察」と題する研究を推進してきた。本課題はその成果の基礎の上に立ち、その課題の一部を構成していた「ドイツにおけるヴェルディ受容」の問題に的を絞り、新たなテーマ設定のもとに、ヴェルディ・オペラの本質理解に関わる考察をさらに深めていくものとして構想された。そうした事情を背景に、1年目に当たる2012年度は、(1)まずこれまで蓄積してきた成果を本課題用に再編成しつつ、強力なデータベースを構築すること、(2)それでもなお不足する資料や新刊の書籍・論文等の収集に努めること、(3)それらの資料をベースに、本課題にとって重要な鍵を握るテーマの一つとなる、20世紀前半のヴァイマル共和国期に顕著に現れた「ヴェルディ・ルネサンス」と呼ばれる現象についての考察を進める、という3本の柱を設定して作業を行ってきた。それぞれの作業は日常的に不断に進めてきたが、(2)については特に、ドイツとイタリアに出張し、現地の図書館、研究機関、書店などを回って多量の資料を収集し、(3)については、ヴェルディ存命中の19世紀、一般観客の熱狂的な支持とは逆にヴェルディ・オペラに冷淡な反応を示したドイツの知識階級が、ヴァイマル共和国期に一転して大きな関心を寄せはじめ、「ルネサンス」のフィーバーを呼び起こした歴史的意義について、資料を紐解きながら考察を深めた。本研究に関連する成果として、ヴェルディの代表的なオペラである《アイーダ》にテーマ設定した、日本およびドイツにおける受容の問題とも関わる英文の論文を、ドイツの図書(研究論文集)に寄稿し、その刊行をみた。本年度が本研究の最終年度に当たることから、これまでに収集しきれなかった資料の追加収集や、研究課題のまとめの作業を重点的に行った。そのため特に夏季休業期間中にベルリンに比較的長期間滞在し、フンボルト大学の音楽学部図書館や中央図書館、自由大学の演劇研究所図書館、芸術大学の中央図書館などで、資料収集にあたるとともにデータベース化や論文執筆作業を進めることによって、本研究を大きく進展させることができた。

その具体的な内容としては、昨年3月に演劇学会紀要『演劇学論集』に寄稿したヴェルディとリソルジメント・オペラにかかわるテーマ研究の成果をベースに、イタリアとドイツにおける19世紀のナショナリズムの一般的な特徴、さらにはそれが文化的なありかたやオペラという舞台メディアにいかに表現されたかというテーマと関連させつつ、18世紀後半に両文化圏に足場を置いたモーツァルトを起点とし19世紀後半のヴァーグナーへといたるより純粋なドイツ・オペラを目指すドイツ語圏のオペラの方向性との比較において、ヴェルディとその同時代のオペラについての考察を深めることができた。その成果の一部は、本年2月、『人文論集』に掲載した論考や、早稲田大学オペラ/音楽劇研究所の定例研究会と兼ねて広く公開した本研究者の最終講義における発表、また現在、同研究所で企画中の出版物(2015年度中に刊行の予定)に取り入れることができた。さらには前述の出版物の企画において行われてきた、執筆者各自の原稿をもとにした相互批評やディスカッションを、本研究の一環と位置づけ積極的に参加したことも、本研究にとって有意義であった。こうしていくつかの有益な成果を得た結果、当初より予定している、本課題にテーマを設定した著作を執筆するための準備が整ったといえる状況にある。演劇学・オペラ研究本研究の開始にあたって計画したのはまず、各種資料の収集であった。音楽・演劇・文学等を融合した総合芸術であるオペラの研究は、多様な領域にわたる考察を必要とし、そのためにはそれに応じたさまざまな文献類、基礎資料としてのリブレットと楽譜、さらには映像資料(上演を記録したDVDなど)を揃えなければならない。さらにヴェルディ・オペラの考察のためには、リブレットのオリジナル言語としてのイタリア語、それに加えて研究書を紐解くうえで不可欠な英語とドイツ語の能力も要求される。その意味でも収集の対象となる文献は多岐にわたり、収集した文献をそれらの言語を駆使して読み進めていくことが、研究の前提条件となる。この分野の研究者層が日本では驚くほど薄いのも、総合芸術へのアプローチの困難さとともに、そうした語学的なハードルに起因するといえる。資料については、数度の海外出張時の作業も含めてさまざまな方法による収集を試み、本研究課題を遂行する上で必要な文献・映像資料はかなり順調に入手することができた。問題はそれらの資料を順次解読・分析しデータベース化し、アウトプットの基礎を固めることである。そのために必要な外国語と方法論に関しては、英語・ドイツ語による文献解読、パフォーミングアーツ的側面からの考察はそれほど問題なく進展しているが、イタリア語を駆使しての研究書の解読、音楽面における高度な分析といった点については、本研究者がこれまでそれらの分野と専門的に取り組んでこなかったこともあり、やや遅れをとっている。この点については、最終年度における集中的な努力によって挽回したい。本研究の中間的な成果発表に関しては、両年度とも口頭発表あるいは学術論文の寄稿という形で行っており、それらをどうまとめていくかという問題があるものの、本研究の最終的な成果へとつなげていくための基盤はそれなりに形成されつつあると考えている。
高周波超音波非線形映像装置の構築と計測・解析への応用

本研究は、生体媒質等の小さな体積の試料における音響非線形パラメータ」B/Aの分布を、高周波集束音波を利用して映像化する装置の実現を目指している。まず、前に本研究者が提案したB/A測定法を高周波に適用できる方法に改変し、その有効性を低周波において検証した。次に、この実現のため、ニオブ酸リチウム圧電板の熱処理による分極反転現象を利用し、また励振電極形状を適切に加工した構造の集束型送受波器を試作した。分極反転圧電板に、30ポイントで、外周に向かうに従い最大36°捩れた星型電極を施すことによって、解析が容易なガウス・ビームが放射され、1次だけでなく、2次共振においても径方向にガウス関数状の送波・受波感度分布を得た。この圧電板を、固体音響レンズに接着して集束ガウス・ビームを形成させた。この送受波器を利用して、基本波および第2高調波の映像化装置を構築した。送受波器をx-yステージに搭載し、これで試料への音波の照射を、一例として0.15mm間隔で20×20の2次元走査した。試料は、送受波レンズに対向して置かれたタングステン・ロッドの光学研磨した先端に真空吸引して密着され、試料を透過し、ロッド先端で反射して再び試料を透過する音波が受信される。厚さ1mmの生体試料の3mm四方を映像化した結果、同一の基本波振幅でも非線形第2高調波の振幅が異なる部分があり、B/A値の場所的不均一性が示唆された。本装置にはなお不備があるが、改良によってB/Aの映像化が可能であると考える。このような系で非線形音響出力等の映像化を行うと、線形の場合とは全く異なった映像が得られる。この原因について、本研究では、集束による非線形性の増大と音波の回折効果を考慮した第2高調波音波の伝搬を解析によって考察した。その結果、第2高調波では回折に伴う位相回転により、基本波と異なる映像となり得ることがわかった。本研究の第一段階として、従来の超音波音源が有する第2高調波を受波できない欠点を解消して非線形音響現象を利用した計測の簡易化を図るため、ニオブ酸リチウム圧電板の熱処理による分極反転現象を利用した第2高調波の受信可能な超音波トランスデューサの試作を行った。試作では、20MHz集束超音波を基本波として放射し、40MHz反射波を検出できる反射型の非線形音響実験系を構築し、さらにガウスビームの生成を意図して星型に加工した励振電極形状の特性を実験的に調べた。集束には固体音響レンズを用いた。40MHzの第2高調波成分のビームに対してトランスデューサの受波感度を望ましいガウス分布とすることは困難であるが、星型電極の各ポイントを螺旋状にする、星型の中心電極の大きさを調整することによって、ガウスビームを放射し、ガウス分布に近い受波感度にできることがわかった。一方、本トランスデューサを用いて試料の非線形パラメータを映像化するための基礎実験として、1.9MHz集束ガウスビームにより、簡易に非線形音響特性を計測する方法の模擬実験を行った。その結果、送受波器を共焦点位置に固定したままで、試料の線形および非線形音響特性を測定できる見通しが得られた。この点について、本研究では、集束による非線形性の増大と音波の回折効果を考慮した第2高調波音波の伝搬について解析し、映像の異なる一原因を明らかにした。それは、回折に伴う位相回転により、第2高調波には集束領域前後での相殺効果があるため、基本波と異なる映像となり得るためである。

このような系で非線形音響出力等の映像化を行うと、線形の場合とは全く異なった映像が得られる。この原因について、本研究では、集束による非線形性の増大と音波の回折効果を考慮した第2高調波音波の伝搬を解析によって考察した。その結果、第2高調波では回折に伴う位相回転により、基本波と異なる映像となり得ることがわかった。本研究では、第2高調波を受波しにくい、非線形音響現象応用計測の上での従来の超音波音源の欠点を解消するため、ニオブ酸リチウム圧電板の熱処理による分極反転現象を利用し、また励振電極形状を適切に加工した構造の集束型送受波器によって、解析が容易なガウス・ビームを放射し、かつ、通常の構造では受信できない非線形第2高調波を受信できるシステムを構築した。厚さ0.19mmの分極反転圧電板に、30ポイントで、外周に向かうに従い最大36゚捩れた星型電極を施すことによって、周波数20MHzの1次だけでなく、40MHzの2次共振においても径方向にガウス関数状の送波・受波感度分布を得た。この圧電板を、厚さ7.7mm直径30mm合成石英平板の中央に曲率半径8mm直径10mmの球形の窪みを付けた固体音響レンズに接着して、開口面から距離10.6mmの焦面で1/e幅0.14mmの20MHzガウス・ビームを形成させた。この送受波器を利用して、生体組織などの不均一媒質や高分子膜の非線形パラメータ測定を目指した、基本波および第2高調波の映像化装置を開発した。送受波器をx-yステージに搭載し、これで試料への音波の照射を、一例として0.15mm間隔で20×20の2次元走査した。試料は、送受波レンズに対向して置かれたタングステン・ロッドの光学研磨した先端に真空吸引して密着され、試料を透過し、ロッド先端で反射して再び試料を透過する音波が受信される。厚さ1mmの生体試料の3mm四方を映像化した結果、同一の基本波振幅でも非線形第2高調波の振幅が異なる部分があり、音響非線形パラメータB/Aの場所的不均一性が示唆された。昨年度提案したB/A測定法を適用するにはなお装置に不備があるが、今後、本装置の改良によってB/A測定とその映像化が可能であると考える。
ネパール地震復興から再考するスクールガバナンス強化による教育開発に関する研究

本研究は、2015年4月25日に発生したネパール大地震及びその復興プロセスが、同国の公立小中学校や子どもに与えた影響、並びにその背景にある構造を明らかにすることを目的とした。また、国際協力機構(JICA)支援の「住民参加による学校運営強化」プロジェクトが、復興や防災体制強化を進める上で一定の役割を果たしていることの検証も目指した。本研究の1年次と2年次では、対象校の復興プロセスを視察、インタビュー、質問票調査等でフォローし、学校運営やコミュニティが果たす役割を確認した。本研究の最終年度である3年次(2018年度)は、ネパール地震発生から3年目に当たった。対象郡において地震発生以来ずっと復興プロセスを見守ってきた対象2校において、継続して復興支援活動を視察しながら、復興が進んだ学校で行われ始めた防災活動にも着目して、「参加型評価ワークショップ」を開催した。同ワークショップでは、教員や保護者、生徒とともに、「地震発生時以降の振り返り(活動年表作成)」を行って、時系列に復興プロセスを可視化した。また、将来に向けて学校における防災体制を強化するために、「防災教育の理解度と実践度に関するレーティング活動」を行い、参加者と研究者で復興プロセス全体からの学びを共有した。また、参加型評価ワークショップ、及び研究の1年次と3年次に行った質問票調査の結果比較に基づいて、学校運営が機能するには、校長のリーダーシップ、行政官のモニタリングが重要であること、学校運営の強化はコミュニティとの結びつきを強め、復興プロセスに正の影響を与えることを検証し、ネパールにおける「学校運営強化モデル」を開発した。本研究での成果を踏まえ、2019年度基盤研究Bに採択された新たな研究では、安全で安心な学校づくりにおける学校運営強化モデルの有効性検証を目指す。2015年4月に発生したネパール大地震は教育分野にも大きな被害をもたらし、発災直後から多くの支援が小中学校に寄せられているが、地震後2年以上経ってもいまだに子どもたちが仮設教室での学習を余儀なくされている学校が多いことが確認された。スクールガバナンス強化と復興プロセスの関係を見るために行った複数校へのインタビュー調査から、政府からの支援は計画通りに学校まで届いているわけではなく、またNGO等からの支援はコミットしたにも関わらず実現されていないケースも多いという実情がみえてきた。さらに、地震の被害を受けた山岳地域から都市部へ避難した住民は、避難先に住みついて子どもたちを避難先の学校に通わせ始めており、教育現場での混乱が起きていることも確認された。こうした中で、外部からの支援を待つだけではなく、学校復興計画を作成して、学校と住民が協力して可能な範囲の活動を行ったり、或いはSNSなどを使って広く発信して復興への協力を外部から得るなどして、早期に教室のリハビリを実現し、防災活動なども手掛けている学校がある一方で、外部からの支援に頼り、さらなる支援が来ることを待っており、未だに子どもたちが仮設教室で授業を受けておりリハビリの目途が立っていない学校もあることが判明した。前者は、ネパール政府とJICAによる学校運営改善支援プロジェクトのパイロット校であった学校で、後者はパイロット校ではなかった学校である。こうした違いが生まれる要因は、学校運営が適切に行われていることによるものなのか、或いは校長の個人的なリーダーシップによるところが大きいのかについては今後さらに追跡調査及び参加型評価によって分析を行う予定である。研究者は、ネパール山岳・丘陵地域の被災2郡における小中学校における復旧・復興プロセスを観察・分析し、住民参加による学校運営強化への国際協力のあり方について政策的示唆を与えることを目的として研究を進めている。同研究では、1現地における復旧・復興のプロセスを定期的聞き取り調査によって記録し、学校運営の役割と実践、子どもや保護者の変化、コミュニティの変化、当事者を取り巻く構造を確認し、2当事者間のコミュニケーション方法と内容を確認の上、被災校復興に関する参加型評価を試みて脆弱な被災地域における学校運営強化による国際協力のあり方を考察する計画である。本研究の第1年次(2016年度)は2016年8月に第1次現地調査を行って復興事業の進捗状況を確認し、続く9月には第2次現地調査でダディン郡の郡教育事務所、リソースセンター(視学官事務所)、サンプル校2校を訪問し、視学官や校長、学校運営委員会、保護者へのインタビューなどを通してデータ収集を行い、その結果に基づいて学校の復興、または復興への支援における貢献要因・阻害要因について分析を行った。並行してネパールにおける復興の進捗や教育開発の動向に関する情報収集・分析も行っており、研究活動はほぼ計画通りに進んでいる。2015年4月に発生したネパール大地震は教育分野にも大きな被害をもたらし、発災直後から多くの支援が小中学校に寄せられた。国際機関や二国間援助機関、NGOの支援を受け、教育環境の復興が行なわれてきたが、地震後2年以上が経過したものの、公立学校の中には、すでに教室のリハビリが終わったところ、やっと建設が始まったところ、まだ仮設教室で子どもたちが授業をしているところと様々である。ネパールでは2007年度からJICA支援を受けて住民参加による学校運営強化のプロジェクトが展開されている。2年間のパイロット事業の対象となった学校(以下、パイロット校)と、それ以外の全国展開の一環として研修ワークショップを開催した学校(以下、ノンパイロット校)では、プロジェクトから受けた便益は異なると考えられる。地震からの復興のあり方は、校長のリーダーシップ、学校運営委員会及びPTAによる学校支援のレベルなどに影響されると考られ、パイロット校、ノンパイロット校で復興のタイミングやプロセス、復興後の学校運営や防災活動などに変化があるかどうかについて、1年次から引き続き、2年次もネパール国ダディン郡において調査研究を続けている。

具体的には、2年次は、パイロット校、ノンパイロット校の訪問、教室及び周辺環境の観察、学校長、教員、学校運営委員会及びPTAメンバーへのインタビュー及びワークショップを行い、復興の進捗や防災活動の展開、学校運営への住民の参加状況、子どもたちにとって安心で安全な環境となっているかなどについてデータ収集を行った。さらに、2年次はダディン郡学校長への質問票調査などのデータ収集を行った。研究者は、1年次に続いて、2年次も計画通りネパール国ダディン郡のパイロット校、ノンパイロット校の地震からの復興状況を継続的に観察し、その変化について情報収集を行って、住民参加による学校運営強化への国際協力のあり方について政策的示唆を与えることを目的に研究を進めている。同研究では、1現地における復旧・復興のプロセスを定期的聞き取り調査によって記録し、学校運営の役割と実践、子どもや保護者の変化、コミュニティの変化、当事者を取り巻く構造を確認し、2当事者間のコミュニケーション方法と内容を確認の上、被災校復興に関する参加型評価を試みて脆弱な被災地域における学校運営強化による国際協力のあり方を考察する計画である。本研究の2年次には2017年6月と11月、2018年3月に現地調査を行って復興事業の進捗を確認し、2018年3月には学校長への質問票調査を行った。並行して、ネパールにおける復興の進捗や教育開発全般、さらには連邦制の移行に伴う行政区分や組織体制の変化などについて情報収集・分析も行っており、研究活動はほぼ計画通りに進んでいる。本研究は、2015年4月25日に発生したネパール大地震及びその復興プロセスが、同国の公立小中学校や子どもに与えた影響、並びにその背景にある構造を明らかにすることを目的とした。また、国際協力機構(JICA)支援の「住民参加による学校運営強化」プロジェクトが、復興や防災体制強化を進める上で一定の役割を果たしていることの検証も目指した。本研究の1年次と2年次では、対象校の復興プロセスを視察、インタビュー、質問票調査等でフォローし、学校運営やコミュニティが果たす役割を確認した。本研究の最終年度である3年次(2018年度)は、ネパール地震発生から3年目に当たった。対象郡において地震発生以来ずっと復興プロセスを見守ってきた対象2校において、継続して復興支援活動を視察しながら、復興が進んだ学校で行われ始めた防災活動にも着目して、「参加型評価ワークショップ」を開催した。同ワークショップでは、教員や保護者、生徒とともに、「地震発生時以降の振り返り(活動年表作成)」を行って、時系列に復興プロセスを可視化した。また、将来に向けて学校における防災体制を強化するために、「防災教育の理解度と実践度に関するレーティング活動」を行い、参加者と研究者で復興プロセス全体からの学びを共有した。
弱い分子間錯体の生成とダイナミックス

1.有機分子と溶媒分子間に形成される分子間錯体について超音速ジェット・レーザー分光法を適用し、錯体形成による分子内振動緩和の著しい増大、錯体イオンにおける選択的解離反応が見出された(伊藤光男)2.1-シアノナフタレンとトリエチルアミンの錯体からエキサイプレックスが生成する反応の動的機構を研究し、エキサイプレックスの生成が錯体内の振動エネルギー移動と密接に関連していることを見出した。さらに、エネルギー緩和過程を時間分解分光法で追跡した(伊藤道也)3.クラスター生成装置及び検出装置に改良を加え、大量のクラスターの発生及びその高分解能質量分析を可能にした。この装置を利用してバナジウムクラスターと酸素、あるいはエチレンとの反応の研究を行い、興味ある知見を得た(茅幸二)4.高励起リュードベリ原子及び電子とクラスターの衝突によって生成するクラスター負イオンを生成し、その性質と緩和について研究した。特に、水及びアンモニアクラスターにおける同位体効果を見出し、水素の関与するクラスター内振動が電子付着過程で重要な働きをしていることを明らかにした(近藤保)5.溶媒和によって分子内電荷移動状態を与える典型的分子としてビアントラセンを取り上げ、電子吸収スペクトルに及ぼすアセトンの配位数効果を調べた。その結果、アセトンが2分子付着することによってほぼ完全な電荷移動状態になることを見出した(梶本興亜)6.超音速ジェット中で電荷移動錯体を生成し、レーザー光励起によるイオン対状態への遷移を光電子分光法を用いて研究した(木村克美)1.有機分子と溶媒分子間に形成される分子間錯体について超音速ジェット・レーザー分光法を適用し、錯体形成による分子内振動緩和の著しい増大、錯体イオンにおける選択的解離反応が見出された(伊藤光男)2.1-シアノナフタレンとトリエチルアミンの錯体からエキサイプレックスが生成する反応の動的機構を研究し、エキサイプレックスの生成が錯体内の振動エネルギー移動と密接に関連していることを見出した。その結果、アセトンが2分子付着することによってほぼ完全な電荷移動状態になることを見出した(梶本興亜)6.超音速ジェット中で電荷移動錯体を生成し、レーザー光励起によるイオン対状態への遷移を光電子分光法を用いて研究した(木村克美)
新規リビングポリマーの活性末端カルバニオンの反応性定量化

最近、申請者は様々な電子吸引性基を有する新規スチレン誘導体モノマー(アミド、イミン、オキサゾリン、エステル、スルホンアミド、ニトリル)をアニオンリビング重合し、分子量、分子量分布の規制されたポリマーを合成することに成功している。本研究では今までに明らかにされていなかったこれら一連のリビングポリマーの反応性を明らかにし、機能性ポリマーを分子設計するための基礎的な知見を得ることを目的とした。まず重合系におけるリビングポリマーの反応性評価を行なうために、上記の電子吸引性基を有するモノマーと様々なモノマー(イソプレン、スチレン、2-ビニルピリジン、メタクリル酸エステル)とのブロック共重合を行なった。その結果、電子吸引性基を有するモノマーから生成するリビングポリマーは、イソプレン、スチレンといったアニオン重合性の低いモノマーに対しては不活性で重合活性がなかった。この求核性の低下した活性未端アニオンこそが、安定なリビング重合系を実現したことがわかった。またこれらのモノマーは、スチレンに対して重合開始ができなかったり低開始能である求核試薬を開始剤に用いても重合が可能であり、スチレンに比べてそのアニオン重合性が高いことがわかった。さらにモノマーの反応性については半経験的な量子化学計算法(MNDO)を用いて、ビニル基の電子密度を計算した。電子吸引性基の効果はこの計算によっても確かめられ、スチレンに比べてこれらのモノマーのビニル基は電子密度が低下し、アニオン開始剤の攻撃を受けやすくなっていることが明らかとなった。研究計画に示した^<13>C-NMRによる活性末端カルバニオンの直接のキャラクタリゼーションについては今回行なうことができなかったが、今後の課題としたい。
脊髄損傷モデルサルを用いた人工神経接続による運動・体性感覚機能の同時再建

脳梗塞・脊髄損傷後による運動機能障害は、大脳皮質と脊髄間を結ぶ下行路が切断されているために起こるが、損傷領域の上位に位置する大脳皮質や、下位に位置する脊髄・末梢神経・筋はその機能を失っているわけではない。従って、機能の残存している大脳皮質より神経活動を記録し、損傷領域を超えて下位の神経構造へ、神経活動依存的な電気刺激を送る「人工神経接続」によって、失った随意運動機能を再建できる可能性がある。本研究では、脳梗塞モデルサルにおける大脳皮質-筋間の人工神経接続に対する運動適応過程とその神経メカニズムについて検討した。3頭のサルを用いレンズ核線条体動脈或いは前脈絡叢動脈を結紮することにより脳梗塞モデルサルを作成した。大脳皮質-筋間の人工神経接続は、大脳皮質前頭葉へ慢性留置したシート状電極のうち1極を任意に選択し、記録された脳活動よりhigh-γ帯域(80-120Hz)の特徴的な波形を検出し、その検出頻度に依存して電気刺激の強度と周波数を変調させることにより達成した。人工神経接続切断時では麻痺手の随意制御ができなかったが、人工神経接続中には、随意的に麻痺手の運動を制御することに成功した。さらに、一次運動野、運動前野、一次体性感覚野におけるいずれの脳活動を使っても、麻痺筋の随意制御は可能であり、手関節力制御タスクの成績は時間に伴って有意に向上した。その学習に関わる神経メカニズムを調べたところ、人工神経接続への入力信号を効果的に増加させることによって、自己学習できることがわかった。これらの結果は、脳梗塞サルであっても、自ら脳活動を大規模に再編成させて新規な大脳皮質-筋間の人工神経接続に対して自己適応し、失った手の随意制御を再建できることを示唆している。将来、このような神経代替方法によって、脊髄損傷・脳梗塞等で失った四肢の随意運動機能を補綴する基礎的なメカニズムの理解に、重要な貢献をなすものである。当初の計画通り、1)マカクサルにおいて脳梗塞モデルサルを作成できたこと、2)脳から筋への人工神経接続を形成することで麻痺した手首運動における随意制御の再建に成功できたこと、3)詳細に脳活動を解析することで、脳損傷のある脳梗塞サルであっても人工神経接続に対して柔軟かつ自在に脳活動を制御していく適応過程を実証できたこと、以上の3点より、当該研究はおおむね順調に進展したといえる。今後は、脳梗塞モデルサルで実証した大脳皮質から筋への人工神経接続を、脳梗塞患者へ臨床応用していくことを目指す。頭皮上より計測した脳活動を用いて人工神経接続を形成し、非侵襲的なアプローチから試みる。同時に、脳梗塞・脊髄損傷モデルサルにおいて、筋から脳への人工神経接続によって、失った体性感覚機能を補綴することを目指す。最終的には、脳から筋、筋から脳への双方向性の人工神経接続によって、麻痺した運動・体性感覚機能の同時再建を目指す。脊髄損傷や脳梗塞など中枢神経障害後の四肢の運動・体性感覚麻痺は、大脳皮質と脊髄とを結ぶ神経経路の切断に起因するものである。しかしながら、損傷領域の上位に位置する大脳皮質、下位に位置する脊髄・末梢神経・筋肉の機能は残存されており、損傷領域をバイパスして残存した神経構造同士を繋ぐことで、失った機能が再建できる可能性がある。本研究の目的は、人工神経代替装置を介して神経問をつなぐ人工神経接続によって、運動・体性感覚麻痺の患者さんの損傷されずに残った神経・四肢を有効利用したブレイン・コンピューター・インターフェースを構築することである。本年度は、3頭の運動・体性感覚機能の麻痺した脳梗塞モデルサルを作成し、大脳皮質⇒筋間の人工神経接続によって失った上肢の運動機能を再建できるかどうか検討した。大脳皮質に45極のシート状電極を留置し、そこから得られた脳活動を抽出することで、大脳皮質⇒筋間の人工神経接続を試みた。人工神経接続中、脳梗塞により片麻痺になったサルは、自らの脳活動を随意的に変化させながら電気刺激を制御し、随意的に麻痺した筋を運動制御することができた。さらに、人工神経接続を施した25分間で、手首の力制御タスクのパフォーマンスは有意に向上し、サルが自ら人工神経接続に対して学習できることが明らかになった。この成果ば、世界で初めて、運動麻痺を呈するモデル動物において、人工神経接続により上肢運動機能を再建できることを示唆した研究成果となった。次に、人工神経接続の臨床応用を目指すための前段階として、筋活動依存的な電気刺激を末梢神経へ送り返して手首運動を増幅する「筋⇒末梢神経間の人工神経接続」を考案し、それに対して健常被験者が運動適応できるかどうか検討することを目的とした。25名健常成人において到達運動中の手の運動軌跡より適応現象を追った結果、人工神経接続直後、被験者は手の位置制御ができず運動軌跡が標的を行き過ぎてしまうものの、300回の訓練のうちに、標的を超えることなく正確に到達できるようになり、人工神経接続に対して運動適応できることがわかった。適応後、人工神経接続を突然切断すると、逆に標的に届かない位置で運動軌跡が止まった。これらの結果は、被験者が、脳からの運動指令を減少させることによって筋⇒末梢神経間の人工神経接続に運動適応したことを示唆している。

従って、機能の残存している大脳皮質より神経活動を記録し、損傷領域を超えて下位の神経構造へ、神経活動依存的な電気刺激を送る「人工神経接続」によって、失った随意運動機能を再建できる可能性がある。本研究では、脳梗塞モデルサルにおける大脳皮質-筋間の人工神経接続に対する運動適応過程とその神経メカニズムについて検討した。3頭のサルを用いレンズ核線条体動脈或いは前脈絡叢動脈を結紮することにより脳梗塞モデルサルを作成した。大脳皮質-筋間の人工神経接続は、大脳皮質前頭葉へ慢性留置したシート状電極のうち1極を任意に選択し、記録された脳活動よりhigh-γ帯域(80-120Hz)の特徴的な波形を検出し、その検出頻度に依存して電気刺激の強度と周波数を変調させることにより達成した。人工神経接続切断時では麻痺手の随意制御ができなかったが、人工神経接続中には、随意的に麻痺手の運動を制御することに成功した。さらに、一次運動野、運動前野、一次体性感覚野におけるいずれの脳活動を使っても、麻痺筋の随意制御は可能であり、手関節力制御タスクの成績は時間に伴って有意に向上した。その学習に関わる神経メカニズムを調べたところ、人工神経接続への入力信号を効果的に増加させることによって、自己学習できることがわかった。これらの結果は、脳梗塞サルであっても、自ら脳活動を大規模に再編成させて新規な大脳皮質-筋間の人工神経接続に対して自己適応し、失った手の随意制御を再建できることを示唆している。将来、このような神経代替方法によって、脊髄損傷・脳梗塞等で失った四肢の随意運動機能を補綴する基礎的なメカニズムの理解に、重要な貢献をなすものである。本年度、申請者は人工神経接続のシステム構築とともに、運動麻痺を呈した脳梗塞モデルサルを3頭作成し、世界で初めて運動麻痺を呈するモデル動物において、大脳皮質一筋間の人工神経接続による上肢運動機能の再建に成功した。現在、論文投稿準備中であり、当初の計画通りでといえる。さらに、来年度の研究計画に向けて、運動機能と同時に体性感覚機能の再建を目指すための実験セットアップが終了し、来年度中に新たに脳梗塞モデルサルを作成し、実験を進めていく予定である。当初の計画通り、1)マカクサルにおいて脳梗塞モデルサルを作成できたこと、2)脳から筋への人工神経接続を形成することで麻痺した手首運動における随意制御の再建に成功できたこと、3)詳細に脳活動を解析することで、脳損傷のある脳梗塞サルであっても人工神経接続に対して柔軟かつ自在に脳活動を制御していく適応過程を実証できたこと、以上の3点より、当該研究はおおむね順調に進展したといえる。今後は、人工神経接続によって、運動機能だけではなく、体性感覚情報も同時に機能再建できるかどうかを検討する。つまり、「大脳皮質⇒筋」間の人工神経接続によって、サルが麻痺した上肢の運動を随意制御し、その運動の結果を、「筋⇒体性感覚野」間の人工神経接続によって、体性感覚野へ返すことにより、運動・体性感覚機能の同時再建を目指す。サルがフィードバックされた体性感覚を上肢運動制御に利用しているかどうか検討するために、「大脳皮質運動野⇒筋肉」を残した状態で、「筋肉⇒一次体性感覚野」間の人工神経接続を突然切断し、探索行動や運動軌跡の乱れが生じるかどうか検証する。
道徳教育における評価の問題―「社会情動的学習」に着目して―

本研究では、道徳教育における評価のあり方を明らかにするために、おもにアメリカの小学校で行われている「社会情動的学習(Social Emotional Learning:SEL」に焦点をあて、喫緊の課題である道徳評価の内容と方法について示唆を得ることにある。とりわけ、アメリカの小学校のスタッフと協力して、その具体的な教育評価の考え方や進め方やを明らかにする。