hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞のトランスフォーメーションに依存したDNA複製開始領域の解析

哺乳類細胞をSV40ウイルスでトランスフォームするとDNA複製単位の長さが変わる。この変化は正常細胞とは異なる複製開始領域が働いていることを示唆している。この可能性を調べるためにまず、正常細胞の複製開始領域を細胞の高精度同調化法を用いて直接同定し、クローン化してその構造を決める事を試みた。1.休止期の細胞(ラットNRK細胞)を増殖刺激後、2種類のDNA合成阻害剤(ヒドロキシ尿素とアフィディコリン)を併用することにより、細胞を複製開始時に高精度で同調する新しい方法を開発した。この方法では、約90%の細胞の新生DNA鎖は阻害剤存在下では1Kb以下に停止していた、阻害剤を除去すると複製は3ー5Kb/minの伸長速度(両方向伸長)で同調的に進行した。2.この方法で細胞を同調し、複製開始部位を含む短い新生DNA鎖をBrdUで密度標識した。この領域は不安定でありDNA抽出は通常の方法では不適当であった、改良した5.5M塩酸グアニジン法または、0.5MEDTA法により達成できた。制限酵素で切断し、4回の平衡密度勾配遠心法でHL鎖を精製し、シングルコピー・ベクター(miniFベクター)でクローン化した。pUCなどのマルチコピー・ベクターではこの領域のクローニングは困難であった。3.多数のクローンを解析し、そのうち3個のクローンは、S期の最初に複製しているレプリコンの複製開始部位ないしはそのごく近傍に由来していることを同調化細胞から得られるHL鎖を用いたサザン・ブロッテング法で確認した。今後、確認できたクローンについて、その断片の複製開始部位までの距離と方向を決め開始部位を同定し、その開始部位がトランスフォームした細胞でも機能しているか調べたい。
歯周病予防のためのプロバイオティクスの構築およびバイオジェニクスへの展開

薬剤ではなく生きた乳酸菌を用いて菌叢を改善することで腸管の健康を図る「プロバイオティクス」は口腔内菌叢のバランスの不均衡を改善する可能性があるだけでなく、耐性菌を誘導しないことから口腔への応用が期待できるが、効果のメカニズムはほとんどわかっていない。さらに生菌を用いるプロバイオティクスだけでなく、死菌体や代謝産物で独自の効果を示す「バイオジェニクス」という新しいコンセプトは、生菌定着における問題点を解決し、歯周病予防に寄与する可能性が期待できる。本研究では乳酸菌の代謝産物による効果が歯周病を予防し、口腔の健康促進に効果を発揮するプロバイオティクスを構築し、そのメカニズムを利用し、代謝産物を用いて、より安定性が図れるバイオジェニクスへ展開させるための基礎研究を目的とした。プロバイオティクス候補菌株の中で有効な菌株をスクリーニングし、培養上清から得られた有効成分を分画した。また、炎症抑制活性の検出系の作成を行った。<抗菌活性測定>複数のLactobacillus株をスクリーニングし、歯周病原細菌に対しての有効菌株を検索した。1MRS液体培地にてLactobacillusを24時間培養し、遠心分離を行い培養上清を得た。296wellに培養上清とPorphyromonas gingivalisを加え48時間培養した。3620nm吸光度測定を行い、抗菌活性の強い分画を特定した。<抗菌成分の分析>有効性が示された分画の分析を行った。1硫安沈殿を行い培養上清中の抗菌成分を分画した。<炎症抑制活性の測定>感染細胞モデルを作成し、炎症抑制活性試験の条件検討を行った。有効性が示されたプロバイオティクス菌の産生物である有効成分を高分子物質と低分子物質に分画することができた。また、炎症抑制活性試験については、培養細胞を使用し感染モデルを作成することができた。したがって、おおむね今年度の計画は順調に進行している。有効成分の分画をさらにすすめ、HPLC,LC-MS,LC-MS/MS,NMRによる構造分析を行う。また、その分画の炎症抑制活性効果を検討する。適正カラムの予備検討に時間を要したため、実際の購入は次年度になってしまった。次年度は、今年度決定したカラムを購入し、HPLC等の分析を予定している。
超音波を用いた細胞破壊プロセスの数理解析的手法による最適化

昨今,集束衝撃波結石破砕治療(ESWL)をはじめとして衝撃波の医療やバイオ産業への応用が行われている.医療の整形外科領域においては衝撃波を使って骨を一部破損させ骨を再形成する骨形成治療,薬物を併用した癌治療等に用いられている.衝撃波は,媒体を音速を超える速さで伝わる圧力変化の大きな波であり,(1)急峻な立ち上がりをもつ単発の不連続な波,(2)発生源にもよるが作用時間がμs程度と短い,(3)単位時間当たりのエネルギーの作用量が大きい,などの特徴をもっている.これらの特徴を生かした新たな応用技術開発が求められているが,超音波や衝撃波による細胞破壊機構が未だ未解明であるのが現状である.本研究ではその機構を解明し,その細胞破壊効率を高めるのが大きな目的である.本研究グループでは,すでに衝撃波,気泡を用いた細胞破壊に関する研究を行っており,細胞内に気泡を封入し,これに衝撃波を作用させることで,バイオプロセスでの効率的細胞破壊法やDDS(ドラッグデリバリーシステム)への応用に向けてのシステム開発途上にある.そこで,流体計測を得意とするドイツエアランゲン大学・流体力学研究所と共同で超音波・衝撃波や気泡さらに比較のためせん断応力による細胞破壊の効率向上を目指し,以下の3つの点から研究を行った.すなわち,1.流れ場中のせん断応力(乱流)による細胞の破壊,2.衝撃波による細胞破壊の数理モデルの確立,3.気泡内包細胞に及ぼす衝撃波・超音波の作用のモデル解析の3つである.それぞれに関する結果として,1.赤血球が乱流せん断応力場における破壊のしきい値が約1200-1400Pa程度であり,DDSへの応用を考えた場合超音波や衝撃波以外で破壊する応力の目安となった.2.これまでの研究により開発されている球シェルモデルを改良し,水中における細胞に適した圧力波・細胞膜・内部構造の連成振動系モデルを1個の細胞の場合と2個の細胞の場合について検討し,膜厚やヤング率などの変形挙動に及ぼす影響を調べることができた.3.1個の細胞内部に1個の気泡があるとしたときの圧力波による変形挙動をALE流体計算により解析し,内部気泡の非対称な変形ひいてはマイクロ・ジェットや大変形が細胞破壊に及ぼす影響が大きいことが明らかになった.以上の結果より,これらの応力や超音波・衝撃波を用いて細胞及びマイクロカプセルの破壊率をコントロールできることが期待できる.昨今,集束衝撃波結石破砕治療(ESWL)をはじめとして衝撃波の医療やバイオ産業への応用が行われている.医療の整形外科領域においては衝撃波を使って骨を一部破損させ骨を再形成する骨形成治療,薬物を併用した癌治療等に用いられている.衝撃波は,媒体を音速を超える速さで伝わる圧力変化の大きな波であり,(1)急峻な立ち上がりをもつ単発の不連続な波,(2)発生源にもよるが作用時間がμs程度と短い,(3)単位時間当たりのエネルギーの作用量が大きい,などの特徴をもっている.これらの特徴を生かした新たな応用技術開発が求められているが,超音波や衝撃波による細胞破壊機構が未だ未解明であるのが現状である.本研究ではその機構を解明し,その細胞破壊効率を高めるのが大きな目的である.本研究グループでは,すでに衝撃波,気泡を用いた細胞破壊に関する研究を行っており,細胞内に気泡を封入し,これに衝撃波を作用させることで,バイオプロセスでの効率的細胞破壊法やDDS(ドラッグデリバリーシステム)への応用に向けてのシステム開発途上にある.そこで,流体計測を得意とするドイツエアランゲン大学・流体力学研究所と共同で超音波・衝撃波や気泡さらに比較のためせん断応力による細胞破壊の効率向上を目指し,以下の3つの点から研究を行った.すなわち,1.流れ場中のせん断応力(乱流)による細胞の破壊,2.衝撃波による細胞破壊の数理モデルの確立,3.気泡内包細胞に及ぼす衝撃波・超音波の作用のモデル解析の3つである.それぞれに関する結果として,1.赤血球が乱流せん断応力場における破壊のしきい値が約1200-1400Pa程度であり,DDSへの応用を考えた場合超音波や衝撃波以外で破壊する応力の目安となった.2.これまでの研究により開発されている球シェルモデルを改良し,水中における細胞に適した圧力波・細胞膜・内部構造の連成振動系モデルを1個の細胞の場合と2個の細胞の場合について検討し,膜厚やヤング率などの変形挙動に及ぼす影響を調べることができた.3.1個の細胞内部に1個の気泡があるとしたときの圧力波による変形挙動をALE流体計算により解析し,内部気泡の非対称な変形ひいてはマイクロ・ジェットや大変形が細胞破壊に及ぼす影響が大きいことが明らかになった.以上の結果より,これらの応力や超音波・衝撃波を用いて細胞及びマイクロカプセルの破壊率をコントロールできることが期待できる.本研究の目的は,日本側で改良および拡張された超音波による生体細胞変形挙動の数理モデルを用いた周波数と変形振幅が可変の超音波発生装置を製作し,これを実際の生体細胞に作用させることで細胞破壊を行うことにある.共同研究の役割分担としては,日本側がこの細胞破壊の数理モデルの改良および拡張,ドイツ側が実際の装置の試作を行うことにある.国際共同研究という性格をふまえた上で,以下のように本年度の成果を得た.(1)2年間にわたる研究用の細胞破壊装置の改良・拡張費用のためにドイツ科学研究協会(DFG)に対して新たな申請を行った.

これにより,残り1年でのドイツにおける実験装置の改良・拡張に関しては円滑に進行することができることとなる.(2)日本側の数理モデルを超音波が気泡が内包されている細胞や同じく気泡が内包されているマイクロカプセルに対して拡張し,内部中心に小さな気泡がある場合,気泡がない場合に比べて細胞やマイクロカプセルの壁が壊れにくいという結果を得た.これにより,細胞内の気泡によって細胞壁が壊される場合は,細胞内部の気泡の非球形振動およびマイクロジェットによる壁破壊が主な原因となることが考えられる.今後はこのモデルを拡張して,気泡が崩壊する状態にまで再現できる数理モデルを開発する予定である.(3)ドイツ側の装置開発に際し,超音波素子としてその周波数可変のシステムが問題となっており,今後は全体の細胞を破壊するデバイス開発とともにこの素子部分の改良していく予定である.本研究の目的は,日本側で改良および拡張された超音波による生体細胞変形挙動の数理モデルを用いた周波数と変形振幅が可変の超音波発生装置を製作し,これを実際の生体細胞に作用させることで細胞破壊を行うことにある.共同研究の役割分担としては,日本側がこの細胞破壊の数理モデルの改良および拡張,ドイツ側が実際の装置の試作を行うことにある.国際共同研究という性格をふまえた上で,昨年度に引き続き以下のように本年度の成果を得た.(1)日本側の数理モデルを超音波が気泡が内包されている細胞や同じく気泡が内包されているマイクロカプセルに対して拡張し,内部中心に小さな気泡がある場合,気泡がない場合に比べて細胞やマイクロカプセルの壁が壊れにくいという結果を得た.これにより,細胞内の気泡によって細胞壁が壊される場合は,細胞内部の気泡の非球形振動およびマイクロジェットによる壁破壊が主な原因となることが考えられる.また,このモデルを拡張して,気泡が崩壊する状態にまで再現できる数理モデルを開発を行い,一部であるがその有効性が示された.(2)ドイツ側の装置開発に際し,超音波素子とその周波数可変のシステムが昨年度に引き続き問題となっており,今後は全体の細胞を破壊するデバイス開発とともにこの素子部分のさらなる改良が必要であることが明らかになった.(3)(1)に関する基礎的な研究として,マイクロカプセル近傍での気泡の変形及び崩壊挙動を,ゼラチン壁を使ったモデル実験を行い,壁の弾性,気泡の初期位置,超音波の作用による違いを観察並びに解析を行った.その結果,壁弾性により気泡崩壊の周期が変動すること,初期位置により振動から崩壊への過程が3つの形式に分類できることがわかった.さらに,音響インピーダンスの関係によっては,気泡崩壊後のマイクロジェットとその向きが変化することがわかった.これらより,今後マイクロカプセルの試作を行い,その内部での気泡変形と崩壊挙動を利用して,超音波バイオプロセスおよび超音波ドラッグデリバリーシステムの開発を国際共同で行っていく予定である.
脳報償系機能からみたアルコール依存形成機序の法医中毒学的基礎研究

アルコール依存形成発現機序を脳報償系神経伝達機能の神経科学的変化から検討した。1.縫線核刺激による側座核DA,5HT放出変動について;縫線核はセロトニン神経系細胞体密度の高い部位であり、また、腹側被蓋野-側座核ドパミン神経系とともに納報償系を構成している。ウィスター系ラットの縫線核へL-グルタメート、5HT,8-OHDPAT(5HT1Aアゴニスト)及びムシモール(GABA1Aアゴニスト)を微量注入ポンプを用い微量注入し、高感度HPLC(科研費購入)で側座核灌流液中のDA,5HT変動を測定した。0.75ugグルタメート、5HT投与により側座核DA,5HT放出増加が認められた。一方、8-OHDPAT投与により、側座核DA,5HT放出は減少した。ムシモール(0.25,0.5ug)投与では、側座核蓋野DA神経系機能を制御している。2.5HT3アンタゴニスト側座核投与によるエタノール刺激誘導DA,5HT放出変動について;ウィスター系雄ラットを用いて、エタ-ノル局所(側座核)投与灌流投与により側座核DA,5HT放出は増加した。5HT3アンタゴニストICS205-930(25,50,100uM)微量側座核灌流投与を行うと、エタノール誘発側座核DA放出は、ICS205-930の用量依存的に抑制され、100uMICS205-930では完全に側座核DA放出は抑制された。エタノール刺激側座核DA放出に、5HT3レセプターが大きく関与していることが認められた。3.アルコール局所投与、腹腔投与による扁桃核DA,5HT放出変動ついて;エタノール腹腔投与、扁桃核局所投与により扁桃核DA,5HT放出は増加した。しかし、エタノール刺激扁桃核5HT放出は、DA放出より時間的に遅延する傾向を認めた。4.アルコール長期投与による側座核神経伝達放出機能変化について、3週間10%エタノール水及び通常飼料(体重減少その他生理的変化なし)飼育後、ラット側座核を40mMK^+で灌流刺激を行うと、アルコール飼育群が対照群と比べて約2倍の側座核DA放出増加を示した。一方、アルコール(100uM)による側座核刺激においては、両群ともに約200%DA放出増加を示したが、有意の差は認められなった。長期アルコール投与摂取により、神経伝達放出機能のK^+,電位刺激の感受性がより増加したことが認められた。アルコール摂取による神経伝達放出機能の感受性亢進、神経伝達機能の補完作用(適応変化)という神経薬理学的に検討したアルコール依存形成の仮説を導くことができた。アルコール依存形成発現を脳報償系神経伝達機構の神経化学的変化から検討した。2.腹側被蓋野、縫線核刺激によるACC DA,5HT放出変化について腹側被蓋野及び縫線核へDA,5HT,GABAアゴニスト、アンタゴニストを微量投与し、ACC DA,ACC 5HTの放出変化を検討した。ACC-腹側被蓋野系DA及び5HT神経系の存在が認められた。エタノール摂取(腹腔及びACC)によるDA放出には、一部5HT_3レセプターが関与していることが認められた。

一方、アルコール(100uM)による側座核刺激においては、両群ともに約200%DA放出増加を示したが、有意の差は認められなった。長期アルコール投与摂取により、神経伝達放出機能のK^+,電位刺激の感受性がより増加したことが認められた。アルコール摂取による神経伝達放出機能の感受性亢進、神経伝達機能の補完作用(適応変化)という神経薬理学的に検討したアルコール依存形成の仮説を導くことができた。
水素終端シリコンの初期酸化機構と極薄金属膜/極薄シリコン酸化膜界面構造の解明

シリコン酸化膜およびSiO_2/Si界面を原子スケールで良質なものとするためには、熱酸化前のSi表面の清淨度と平坦度が優れていることが重要である。Si(111)面の場合には、40%弗化アンモニウム処理が有効であり、Si(100)面の場合には、水素雰囲気中でエピタキシャル成長を行うことが有効である。いずれの場合にも、Si表面が水素で終端され、かつ原子スケールで平坦となる。水素で終端されたSi表面は化学的に安定で酸化されにくくなるので、水素終端法は従来の自然酸化膜による表面安定化法にかわるものとして期待されている。本研究では先ず原子スケールで平坦かつ水素終端したSi(111)面上に1Torrの乾燥酸素中300°Cにおいて膜厚0.5nmの酸化膜が形成されるまでの過程をX線光電子分光法(XPS)を用いて詳細に調べた。その結果と酸化過程のシミュレーション結果との比較検討により、酸化は不均一に進行するものの、局所的には酸化膜が層状成長するとして測定結果を説明できることが明らかとなった。しかし、この様な酸化により形成した膜厚0.5nmの酸化膜を介して、同じ酸化雰囲気中600°Cおよび800°Cにおいて膜厚が1.7nmとなるまで酸化すると、熱酸化の進行に伴い界面構造が周期的に変化し、熱酸化膜が層状成長することを見出した。詳細な検討によれば、0.50.8nmを臨界膜厚として、それ以下では酸化は不均一に進行し、それ以上では酸化の進行とともに界面の原子ステップの一様な移動のために酸化膜が層状成長することを示唆する知見を得た。この重要な発見の確認を慎重に行ったために金属/Si界面構造の形成およびその価電子帯スペクトルの測定に充分な時間を割くことができなかった。なお、乾燥酸素中1Torr中200°C、300°C、400°Cにおける初期酸化過程の測定から、低い温度ほど酸化が均一に進行することを見出した。現有の高感度高分解能X線光電子分光分析装置に接続可能で、かつ本研究の目的に適う分子ビーム源を装着可能な超高真空チャンバを設計した。このチャンバには現有の高速電子回折装置、試料温度測定用の赤外線温度計、真空排気装置、トランスファーロッド、ターボ分子ポンプ等を装着できる。尚、本研究に必要な分子ビーム源、同電源、分子ビーム源用るつぼなどは本年度購入した。上記の構成の分子線エピタキシー装置の製作を予定通り完了することができたので、今後は装置を組み上げて、極薄金属/極薄シリコン酸化膜界面構造の解明を行なうための予備的検討を先ず行う予定である。本年度に予定していたふっ化アンモニウム処理により得られる原子スケールで平坦な水素終端n形Si(111)面およびp形Si(111)面の初期酸化過程の研究も予定通り完了し、現在その詳細な解析が進行中である。現在までに、圧力1Torrの乾燥酸素中300°Cにおいて酸化膜が1分子層形成されるまでの過程を詳細に調べた。その結果、n形の方がp形に比べてより酸化が局所的に進行すること、しかしp形においても酸化が局所的に進行すること、p形の方がn形よりも酸化速度が大きいこと、酸化の進展に伴い界面において水素の脱離、化学吸着が繰返し生ずることなど、全く新しい知見が得られた。

酸化温度200°C、300°C、400°Cにおける初期酸化についての測定もほぼ終了し、現在その解析が進行中である。なお、上記の測定の開始前に行なった予備的検討結果からすでに明らかになっていた課題、すなわち酸化の初期過程の詳細な検討を行なうためには、酸化前の試料汚染をできるだけ少なくする必要があるという課題を大気圧からのターボ分子ポンプに切換えるまでの排気をソープションポンプで行なうことにより解決した。その結果、ウエーハの溶液洗浄によってもシリコンの清浄表面の低速電子回折像をとることが可能となった。先ず、40%弗化アンモニウム処理により得られる原子スケールで平坦かつ水素終端したSi(111)面上に1Torrの乾燥酸素中300°Cにおいて膜厚0.5nmの酸化膜が形成される過程に関するシミュレーションを行った。その結果、酸化は不均一に進行するももの、局所的には層状成長すると仮定すれば測定結果と一致することが明らかとなった。次に、上述の300°Cにおいて形成した膜厚0.5nmの酸化膜を介して、同じ酸化雰囲気中600°Cおよび800°Cにおいて膜厚が1.7nmとなるまで酸化を行った。その結果、熱酸化の進行に伴い界面構造が周期的に変化することか見出された。すなわち、一つの酸素原子と三つのシリコン原子との結合からなるSiの化学結合形態Si^<1+>と三つの酸素原子と一つのシリコン原子との結合からなるSiの化学結合形態Si^<3+>が逆位相で現れ周期0.7nmで繰返すことを見出した。この周期は、酸化に伴う体積膨張がSi(111)面に垂直な方向に生じ、かつ体積膨張率が充分広いSi(111)面の場合と等しいと仮定して得られる周期と一致する。なお、Si^<1+>とSi^<3+>が共存していることは、原子ステップの存在を意味している。また、ステップに存在すると考えられるSi^<2+>が膜厚の増加とともに減少する結果は、酸化膜厚の増加とともにより平坦な界面に近づくことを意味してる。さらに詳細な検討より、0.50.8nmを臨界膜厚として、それ以下では酸化は不均一に進行し、それ以上では層状成長となることを示唆する極めて重要な知見が導出された。この知見は、全く新しい超平坦なSiO_2/Si界面の形成方法を暗示している。このような重大な発見をしたために、その確認を慎重に行った。その結果、金属/Si界面構造の形成およびその価電子帯スペクトルの測定に関して充分な時間を割くことができなかった。なお、乾燥酸素中1Torr中200°C、300°C、400°Cにおける初期酸化過程の測定から、低い温度ほど酸化が均一に進行することを見出した。
多言語・多文化社会の言説におけるポライトネスの日独対照社会言語学的考察

本研究の目的は、多言語・多文化共生に関するさまざまな言説に見られるポライトネスおよびインポライトネスの問題を、対照社会言語学の観点から分析し、そこで用いられているストラテジーを明らかにすることであり、30年度は実証的な調査を行う予定であった。ところがアモン教授が急病になり、ドイツでの調査を断念し、その代わりに日本における研究会で発表するため、日本における当該の問題についてまとめた。その結果、ヘイトスピーチのような、直接的であからさまな言語表現ばかりではなく、ヘイトスピーチをする人たちをインターネット上で間接的に支持したり、日常生活において「韓国は好きになれない」などのような小さな差別的をする現象の問題を取り上げ、表面的には差別や偏見を示していないにもかかわらず、それらを隠蔽する言語表現があることを明らかにした。たとえば、それまでの職をやめてもらう非常勤講師に対して「これまでのご尽力に感謝します」といった表現は、一見すると感謝しているようだが、実際は「その後のコミュニケーションの拒絶」という役割を果たしており、そのようなストラテジーに対して、怒りをぶつけるのではなく、客観的に事態をとらえることが肝要であることなどを示した。また、「女性が活躍できる社会」というスローガンや「高度人材」という表面的には美しい表現の背後にも、男性社会の尺度によって女性の活躍を測る姿勢が見えたり、「高度人材」もしくは「実習生」という表現を用いながら、実体としては「外国人労働者」に過ぎないという問題が存在するなど、さまざまな隠蔽がなされていることなどを明らかにして、ドイツ人と議論した。その一部についてはすでに、「断絶のコミュニケーション」という編著の中の論文として発表した。また、イタリアのウルビーノ大学においても講演を行い、クラウス・エアハルト教授とこの問題について議論した。予定としては、ドイツにおいて実証的な調査を行うつもりであったが、受け入れてくださる予定のアモン教授が急病になってしまった。そのためドイツにおける調査を行うことはできなくなった。とはいえ、顕在的な罵倒を表明するヘイトスピーチのようなインポライトネスではなく、表面的には問題が見えにくい潜在的な言語表現について明らかにすることができた。それらが差別や偏見を隠蔽していることを指摘し、そんな潜在的な言語表現の方が、ヘイトスピーチのような顕在的な罵倒語よりも危険であり、研究の課題としては重要であるという認識に至った。これについて早稲田大学のヨアヒム・シャルロート教授が行ったInvectivity, A new paradigm in cultural studiesという研究会において、さまざまな分野のドイツ人研究者と議論することができた。この研究会には、主として、ペギーダなどが活発な活動をするドレスデン大学の研究者が集まり、アメリカのトランプ大統領の言語表現やドイツのAfDの政治家であるビョルン・ヘッケの言説について、世界的な罵倒語の蔓延について議論がなされた。その研究者らとの議論によって本研究の方向性の是非を確認したところ、たしかにそのような潜在的な言語表現がより重要であるというコメントを聞くことができた。そのため、この方向で、引き続きドイツにおける具体的な差別や偏見を隠蔽するさまざまな言語表現を明らかにしてみたいと考えている。そのため、おおむね順調に進展していると思われる。今年度は、8月26日から8月29日までアジアゲルマニスト会議が開催され、そこでも本研究の成果について発表する予定である。また、中国の研究者からも9月にポライトネスの問題について講演をするよう依頼されているため、夏に渡独することはできない。そのため、前年度に行うことのできなかった実証的な調査は、2月か3月にベルリンの野呂氏などに協力を仰ぎ、ベルリンもしくはドレスデンなどで実施することになると思われる。もともと31年度の予定としては、調査結果を踏まえて暫定的な結果を論文の形にするというものであったため、これについてはすでに準備を行っている。つまり、これまでの成果をもう一度まとめ、口頭でも発表し、理論的な側面を強化し、30年度にできなかった調査を行い、そのまとめをする予定である。【具体的内容】平成29年度は、予定通りポライトネス研究や対照社会言語学的研究、語用論的研究の理論的な前提となるPaul Griceの「協調の原理」に関する問題について理論的に考察した。その背景としては、ドイツにおけるポライトネス研究には、よりよい人間関係を構築するための「ポライトネスストラテジー」についての考察が多く見いだせるが、インポライトネスの研究は比較的少ない。その基本となる考え方がどこに端を発するのかを突き止めるため、ドイツにおける語用論の研究をあたってみると、やはりGriceの研究が、ほぼ無批判に「世紀の大発見」などとしてとらえられていることが明らかになった。そこで、Griceの研究の前提に潜む問題を、Levinsonの語用論の入門書などを用いて明らかにした。端的に言えば、西洋特有の二項対立的な思考パターン、自文化中心主義(エスノセントリズム)に対する無批判な態度、コミュニケーションを一面的に捉えようとする姿勢などが、そこに見いだせる問題である。【意義・重要性】Griceの「協調の原理」にある、量の公理、質の公理、関連性の公理、様式の公理という4つの公理に関しては、これまで主にそれぞれの公理の間に重なる部分があると言った議論がなされてきた。あるいは、ポライトネスという現象は量の公理に違反する、というような批判が存在していた。しかし、問題は、このような「公理」の存在そのものにあり、語用論という研究が、「よりよいコミュニケーション」の追求にシフトしてしまった点にある。そして、だれにとって「よりよい」のか、だれが「よりよい」と判断するのかと言った問題がなおざりにされてきた。

このような問題を提起することによって、研究そのものも「原理」から解放され、ある特定の文化に依存されない、より複雑なコミュニケーション上の問題が自由に分析できることになると思われる。平成29年度は、研究実施計画に書いたように、理論的な部分での考察を行うつもりであった。そのため、ドイツ語で記された語用論の基本的な研究にあたり、それらの書物においてGriceの「協調の原理」がどのように取り上げられていたかを確認した。そして、上記の具体的内容や意義で記したような知見を得るに至った。また、2020年にイタリアのパレルモで予定されている国際ゲルマニスト会議(IVG)の語用論のセクションにおいても、本研究に関係する内容についての発表が認められ、イタリアのClaus Ehrhardt教授やドイツのRita Finkbeiner教授らとともに、その運営に携わることになった。その一環として、日本の何人かのゲルマニスト、あるいは韓国のゲルマニストにも声をかけ、本研究との共同研究の可能性についても議論してきた。さらに、大阪大学言語文化研究科の卒業生や在校生とともに、ポライトネスに関するワークショップなども計画している。そのような、さまざまな研究者との、広い意味でのコラボレーションによって、個人では限界がある多言語・多文化社会におけるポライトネスについての考察を深化させる土台ができたと思っている。本研究の目的は、多言語・多文化共生に関するさまざまな言説に見られるポライトネスおよびインポライトネスの問題を、対照社会言語学の観点から分析し、そこで用いられているストラテジーを明らかにすることであり、30年度は実証的な調査を行う予定であった。ところがアモン教授が急病になり、ドイツでの調査を断念し、その代わりに日本における研究会で発表するため、日本における当該の問題についてまとめた。その結果、ヘイトスピーチのような、直接的であからさまな言語表現ばかりではなく、ヘイトスピーチをする人たちをインターネット上で間接的に支持したり、日常生活において「韓国は好きになれない」などのような小さな差別的をする現象の問題を取り上げ、表面的には差別や偏見を示していないにもかかわらず、それらを隠蔽する言語表現があることを明らかにした。たとえば、それまでの職をやめてもらう非常勤講師に対して「これまでのご尽力に感謝します」といった表現は、一見すると感謝しているようだが、実際は「その後のコミュニケーションの拒絶」という役割を果たしており、そのようなストラテジーに対して、怒りをぶつけるのではなく、客観的に事態をとらえることが肝要であることなどを示した。また、「女性が活躍できる社会」というスローガンや「高度人材」という表面的には美しい表現の背後にも、男性社会の尺度によって女性の活躍を測る姿勢が見えたり、「高度人材」もしくは「実習生」という表現を用いながら、実体としては「外国人労働者」に過ぎないという問題が存在するなど、さまざまな隠蔽がなされていることなどを明らかにして、ドイツ人と議論した。
近代日本における家庭教育論の成立と展開―保育所保育独自の意義と役割の解明の為に―

保育所保育の意義と役割を解明する手がかりを得るために、近代日本で主流となる学校教育の補完としての家庭教育論とは異なる「家庭教育」論の特質等を知るため、安部磯雄、堺利彦、久津見蕨村の家庭教育論を検討した。その結果、(1)堺は「家庭教育」論を著したと位置づけられること、(2)1900年代の日本においては、将来の社会の姿とそのための教育のあり方を見通したところに「家庭教育」論が成立していたこと、(3)「家庭教育」論が示す家庭像は、いわゆる「近代家族」の家庭像と重なる面もあるが、同居人や雇人を家族に含み、親戚、友人や隣人といった家庭外の社会にも開かれた場として構想されていたことが明らかになった。安倍磯雄に関する主要な先行研究及び安倍の主要著作物についての調査はほぼ完了することができた。安倍の教育論や家庭論に着目すると、彼は学校教育の補完としての家庭教育論とは異なる家庭教育論の系譜には位置づかないとの見通しを持った。それは、安倍が学校教育を重視し、貧困問題をその本質とする社会問題解決のためにも、中等教育や高等教育の普及を目指していること、さらに、学校教育を受けることが幸福に繋がるという考え方を示しているなどのためである。この結果は、今年度当初に持っていた仮説とは異なっており、今年度の成果である。次に、近代以前から近代にかけての生活概念解明の手がかりを得るため、近世から近代の女性の身体観についての研究、及び教育社会学で研究されている隠れたカリキュラムについての研究を調査した。その結果、与謝野晶子や野村芳兵衛の生活概念の検討が必要であること、無意識の中にある人間形成力をすくい上げる時の視点(地域、階層、経済、人種など)を学ぶことができた。後者に関しては、資料の分析に活かす方法を考えながら研究を進めていきたい。さらに、堺利彦『家庭の新風味』が刊行された時期の雑誌や新聞の新刊紹介や書評などから読者層を明らかにする取り組みは今年度も継続したが、目立った成果を出すことはできなかった。手法そのものの再検討が必要とも考えるが、今後も継続していきたい。近代日本の読者層及び読書空間に関する先行研究の調査・収集はほぼ完了することができたと考えている。それらから、その当時の読者層や読書空間の特質だけでなく、研究手法や分析視角についても学ぶことができた。平成24年度は、安部磯雄の家庭教育論の特色を明らかにするため、彼の主要著作物の調査・収集及び彼に関する先行研究の収集・検討に取り組んだ。残念ながら、本年度の目標であった安部磯雄の家庭教育論の特色を明確にするところまでには至らなかった。本研究課題について考える中で、近代日本における「生活」概念がどのようなものであったかを検討する必要があることを改めて感じた。「生活」の中で、大人から子どもへ何が伝えられるのか、そしてそれが、子どもの人格形成にどのような影響を与えるのか。安部磯雄が『子供本位の家庭』を執筆した前後の時期の教育思想やキリスト教の影響も含めて検討し、安部磯雄の家庭教育論の特色を解明することが必要である。また、堺利彦『家庭の新風味』は、学校教育の補完としての家庭教育論とは異なる家庭教育論の一つの系譜に位置づくという仮説を立て、その読者層の解明を平成24年度以前から継続している。そのため、本書が出版された時期に刊行されていた婦人雑誌、総合雑誌、新聞の新刊紹介、書評、寄書、寄贈書目、広告に着目し、本書が取り上げられている婦人雑誌などの特色から読者層を明らかにしていきたいと考え、資料調査にあたった。残念ながら、読者層を解明するのに十分な資料を蓄積するまでに至っていない。そのため、近代日本における読書空間の形成という視点からも『家庭の新風味』の読者層を捉え直せないかと考え、現在、関連文献の検討を行っている。平成26年度は、安部磯雄の学校観、教育観の解明と堺利彦の子ども観との違いの解明に取り組み始めた。安部磯雄は多くの単行本を著しており、先行研究(早稲田大学校史資料室編『安部磯雄その著作と生涯』早稲田大学教務部、1964年)では、それらの内容から、1社会全体の制度的なあり方に関する変革の要求を掲げたもの、2制度的な変革の潮流の中に、変革を推し進めてゆく主体としての個々人の生き方に関するものとに大別されている。1と2は密接不離の関係にあるが、本研究では、主に2に該当する個々人の生き方に関する単行本及び雑誌記事類、さらに安部の自叙伝や伝記を分析対象としている。現時点では、安部磯雄の家庭教育論を、久津見蕨村や堺利彦の家庭教育論の系譜に位置づけることは難しいと考えている。それは、例えば、弱者(子ども、婦人、労働者)に寄り添おうとする姿勢がある一方で、「弱さ」を嫌う言説があるといった、安部の子ども観、人間観を根拠とする。安部と堺は、それぞれの長女と長男を同じ病気で失っている。自らの子どもの死を巡る記述から、安部と堺の違いを読み取ることができるが、病気の後遺症によって将来「強く」なれないことが予想される我が子に対する安部の思いには、わが子に対する愛情とは別に、先の背反する価値が示されているように思う。安部の品行方正な人柄は、同時代の人々から高く評価される(例えば、「同志の面影」週刊『平民新聞』1903年11月22日)が、その人柄ゆえの弱さ、現実社会にある問題を否定、脱却すべき事柄と捉え、止揚すべき事柄と捉えない弱さも指摘されている。

安部のこのような思想は、どのように形成されていったのか。安部の幼少期の思い出などから、安部の教育観、学校観、子ども観、家庭観などを探っている。堺利彦(枯川)、久津見蕨村、安部磯雄の家庭教育論を比較するため、先ず、安部の人格形成や人間観について彼の生い立ちと関連づけながら検討した。その結果、彼の考え方の中にある二つの人間観と、その二つの人間観を止揚することができなかった理由について考察した。さらに、彼の家庭教育論が、近代日本で主流となる学校教育の補完としての家庭教育論とは異なる「家庭教育」論とは言えないことがわかった。しかし、安部の思想形成(二つの人間観の共存)の外在的要因については触れることができなかったので、今後の課題として残った。特に、近代日本におけるキリスト教の思想としての意義と役割という視点からの検討が必要であろうと考えている。次に、安部磯雄の家庭教育論を除き、堺利彦(枯川)、久津見蕨村の家庭教育論を、子ども観、国家観、教育観、家庭観などの視点から分析、比較することで、近代日本で主流となる学校教育の補完としての家庭教育論とは異なる「家庭教育」論について検討し、学会発表した。そして、その発表の内容を踏まえ、学内紀要に論文をまとめた。その結果、堺のそれが学校教育の補完としてではない「家庭教育」論であること、1900年代の日本においては、将来の社会の姿とそのための教育のあり方を見通したところに「家庭教育」論が成立していたこと、「家庭教育」論が示す家庭像は、<近代家族>の家庭像と重なる面もあるが、同居人や雇人を家族に含み、親戚、友人や隣人といった家庭外の社会にも開かれた場として構想されていたことが明らかになった。保育所保育の意義と役割を解明する手がかりを得るために、近代日本で主流となる学校教育の補完としての家庭教育論とは異なる「家庭教育」論の特質等を知るため、安部磯雄、堺利彦、久津見蕨村の家庭教育論を検討した。その結果、(1)堺は「家庭教育」論を著したと位置づけられること、(2)1900年代の日本においては、将来の社会の姿とそのための教育のあり方を見通したところに「家庭教育」論が成立していたこと、(3)「家庭教育」論が示す家庭像は、いわゆる「近代家族」の家庭像と重なる面もあるが、同居人や雇人を家族に含み、親戚、友人や隣人といった家庭外の社会にも開かれた場として構想されていたことが明らかになった。研究の全体構想の目的である生活が持つ人間形成力の析出に近づくために必要な近代日本における「生活」概念の検討が十分に行えていない。これは、「生活」概念を検討するための資料・文献調査、手もと資料の分析が計画通りに進まなかったためである。また、本研究の具体的な内容である安部、久津見、堺の教育観などの比較検討も十分な成果を出すことができていない。その理由の一つに、安部に関連する東京近郊の現地調査は実施できたものの、久津見と堺に関連する地方の現地調査に行くことができなかったことがある。家庭教育史平成26年中に成果を報告する計画であったが、1年間の補助事業期間延長を申請し、平成27年度までの期間延長が認められた。そのため、平成27年度は、1近代日本における「生活」概念の検討、2久津見蕨村、堺利彦に関連する現地調査の実施、3安部、久津見、堺の教育観、子ども観等についての比較検討、4結果の報告を行っていく。
文字列の基礎的構造が持つ性質の解明

本研究の目的は、文字列中の連・スクエア・キューブといった繰り返し構造や回文などの基礎的な構造が持つ性質を解明することである。計算機は画像や音声、統計情報などのデータを文字列とみなして扱っている。基礎的構造の性質の解明は、データの圧縮や有意な情報の抽出を行うアルゴリズムの開発や解析のために重要である。今年度は、連の最大個数の厳密な値を高速に求めるアルゴリズムの開発と、準同型写像の探索による連の指数和の最大値の下限の解析を行った。連とは文字列中の左右に延長不可能な2回以上の繰り返しである。長さがn=47以下のバイナリ文字列については、長さnの全ての文字列が含む連を数えることによって、連の最大個数が求められている。本研究では、文字列を入力としてその文字列中の連の個数を出力するのではなく、整数nを入力として長さnの文字列が含む連の最大個数を出力することに特化し、より計算を高速化できないかと考えた。具体的には、メビウス関数などの性質を用いた動的計画法を考案し、辞書順で近い文字列の連を数える際に用いている配列を差分更新することと、連が少ない文字列の探索を枝刈りすることにより高速化を行った。このアルゴリズムをGPU上に実装して並列計算を行い、n=66までのバイナリ文字列中の連の最大個数を導出することに成功した。この成果をまとめて、国際シンポジウムSPIRE2012で発表した。連の指数とは連の繰り返し回数である。長さnの文字列が含む連の指数和は2nを超えないと予想されていたが、2011年に指数和2.035257nを持つ文字列の系列が発見された。本研究ではこれを受けて、準同型写像を網羅的に生成し、一定の長さの文字列を生成して含まれる連の個数や指数和を求めることにより、より大きな指数和を持つ文字列を生成する準同型写像を発見した。φ(a)=abac,φ(b)=aac,φ(c)=a、ψ(a)=101001010010,ψ(b)=110100,ψ(c)=1が発見した準同型写像である。wi=ψ(φ(a))としたとき、w11は指数和2.036962の連を持っている。今年度は、ネックレス文字列中の根が素な繰り返し構造を解析し、任意の長さ任意のアルファベットサイズに対してネックレス文字列が含む、連の平均個数、スクエアの平均個数、連の繰り返し回数の和の平均値を厳密に与える数式を導出した。ネックレス文字列とは、線状である通常の文字列の両端を繋ぎ環状にした文字列である。通常の文字列と同様にネックレス文字列が含む連などの最大個数の厳密な値は知られておらず、平均値の導出は興味深い結果である。ある長さのネックレス文字列が含む繰り返し構造の個数は、その長さの通常の文字列を繰り返して得られる無限長文字列が含む、長さあたりの繰り返し構造の個数に対応している。特に、繰り返し構造の最大個数の下限は、このような無限長文字列を考えて解析を行っているため、本研究の成果が役に立つ。9月に開催された文字列学に関する国際会議PSC2010にて、この成果を発表した。また、2種類の文字のみから構成される文字列(バイナリ文字列)中のスクエアの最小個数を解析し、文字列が長くなる時のスクエアの最小個数の極限値の上限と下限を示した。今年度は、前年度までに行ってきたネックレス文字列が含む繰り返し構造の平均個数の解析を、さらに発展させた。ネックレス文字列とは、線状である通常の文字列の両端を繋ぎ、環状にした文字列である。前年度までに、繰り返し回数がちょうど2回であるスクエアや、2回以上の繰り返しである連について、ネックレス文字列中の平均個数と平均指数和が得られていた。これを一般化し、任意の2以上の整数kについて、ネックス文字列が含む、ちょうどk回の繰り返しや繰り返し回数がk回以上の連の、平均個数と平均指数和を厳密に求めた。この成果を論文にまとめ、英文誌Discrete Applied Mathematicsに投稿した。また、ある長さnの文字列が含む連の最大個数を厳密に求める高速なアルゴリズムを発見した。このアルゴリズムは、これまでの単一の文字列が含む連を数えるアルゴリズムとは異なり、長さがnの全ての文字列の中から最大個数の連を持つ文字列を探索することに特化している。これにより、ある文字列中の連を数える過程で得られた情報を他の文字列について再利用したり、多数の連を含み得ない文字列の探索を枝刈りしたりすることが可能になり、高速化が達成できた。現在、このアルゴリズムを並列化してGPU上で動作させるとともに、この成果を論文にまとめている。

本研究の目的は、文字列中の連・スクエア・キューブといった繰り返し構造や回文などの基礎的な構造が持つ性質を解明することである。計算機は画像や音声、統計情報などのデータを文字列とみなして扱っている。基礎的構造の性質の解明は、データの圧縮や有意な情報の抽出を行うアルゴリズムの開発や解析のために重要である。今年度は、連の最大個数の厳密な値を高速に求めるアルゴリズムの開発と、準同型写像の探索による連の指数和の最大値の下限の解析を行った。連とは文字列中の左右に延長不可能な2回以上の繰り返しである。長さがn=47以下のバイナリ文字列については、長さnの全ての文字列が含む連を数えることによって、連の最大個数が求められている。本研究では、文字列を入力としてその文字列中の連の個数を出力するのではなく、整数nを入力として長さnの文字列が含む連の最大個数を出力することに特化し、より計算を高速化できないかと考えた。具体的には、メビウス関数などの性質を用いた動的計画法を考案し、辞書順で近い文字列の連を数える際に用いている配列を差分更新することと、連が少ない文字列の探索を枝刈りすることにより高速化を行った。このアルゴリズムをGPU上に実装して並列計算を行い、n=66までのバイナリ文字列中の連の最大個数を導出することに成功した。この成果をまとめて、国際シンポジウムSPIRE2012で発表した。連の指数とは連の繰り返し回数である。長さnの文字列が含む連の指数和は2nを超えないと予想されていたが、2011年に指数和2.035257nを持つ文字列の系列が発見された。本研究ではこれを受けて、準同型写像を網羅的に生成し、一定の長さの文字列を生成して含まれる連の個数や指数和を求めることにより、より大きな指数和を持つ文字列を生成する準同型写像を発見した。φ(a)=abac,φ(b)=aac,φ(c)=a、ψ(a)=101001010010,ψ(b)=110100,ψ(c)=1が発見した準同型写像である。wi=ψ(φ(a))としたとき、w11は指数和2.036962の連を持っている。ネックレス文字列中の繰り返し構造の平均個数や平均指数和について前年度までの研究をさらに発展させ、論文としてまとめることができた。また、連の最大個数を求める新たなアルゴリズムを発見することができた。一方、回文や最大個数の回文を含む文字列であるリッチ文字列の性質の解明が課題として残っている。ネックレス文字列中の繰り返し構造の平均個数や平均指数和を求める際に用いた手法により、回文やリッチ文字列が持つ性質を解明したい。連の最大個数を実際に求めるにあたり、GPUでは計算能力が不足する可能性があるので、発見したアルゴリズムをFPGA等のハードウェアに実装し、より長い文字列について連の最大個数を求めたいと考えている。
天体の海洋突入に伴う衝撃波発生の地球科学的効果の解明

地球に捕捉された天体は,70%の確率で海洋に突入する。天体規模が大きい場合には,K/T衝突で知られているように,運動エネルギーの瞬間的な消費に伴い海洋地殻が爆発的に破壊される。海洋に突入した天体は最大規模のエネルギーを有する水中衝撃波を発生し,その効果は海洋全域に伝播する。衝撃波は,音と似通った性状を有し,海底下の音響的不連続面(例えば,固結-非固結堆積層境界)でエネルギーを瞬間的に散逸する。もしこのエネルギー散逸が堆積粒子にまで波及する場合には,直上の堆積構造を攪乱する形で集積体に記録されるであろう。本年度は,申請者(研究代表者:箕浦幸治)自身が衝撃波実験を試み,更に水槽実験により堆積物粒子移動の堆積学的現象を明らかにした。この結果を踏まえて,申請者が衝撃波散逸過程を数値的に復元した。設備備品で導入したコンピューターを活用して粒子の運動特性を堆積学的に解析し,併せて購入した画像処理ソフトを活用して高速度CCD映像の解析を行った。深海底(泥質)堆積物を敷き詰めた水槽による衝撃波実験から得られた高速度CCD画像を解析した結果,水との密度差が小さい海底表層の泥質堆積物は衝撃波をほぼ完全に透過することが明らかとなった。また,泥質堆積物が物性の異なる堆積層と接していた場合には,物性不連続面において衝撃波の反射が起こり,泥質堆積物表層に微小なクレーター状の構造が形成されることが判明した。圧力測定の結果,これは,物性不連続面で間隙水圧力が急変し,間隙水が堆積物表層へ移動したために生じた現象であると推察された。深海底での衝撃波の伝播と反射による堆積構造の形成は,天体の海洋突入時に特有の現象であると考えられ,同様の堆積構造を海洋底掘削試料に見出すことで,全球規模での天体突入の時系列が得られると期待される。本研究での成果を学術論文としてまとめ,国際誌に投稿,査読中である。地球に捕捉された天体は,その規模が大きくかつ海洋に突入する場合には,運動エネルギーの瞬間的な消費に伴い海洋地殻を爆発的に破壊する。天体の突入に際して水中衝撃波を発生し,その効果は海洋全域に伝播する。衝撃波は,音と似通った性状を有し,海底下の音響的不連続面でエネルギーを瞬間的に散逸する。エネルギー散逸が堆積粒子に波及することにより,直上の堆積構造を攪乱する形で集積体に記録されるであろう。本研究の目的は,衝撃波発生の実験的研究をもとに,衝撃波による海底下での物質移動の機構と特別な堆積構造の出現を解明することにある。特別な堆積構造の形成が確認されれば,同様の構造を海洋堆積物中に検出することにより,連続時系列で外来飛翔体突入を解読しその規模を類推することが可能となる。本研究費利用により,様々な状況を想定して衝撃波実験を試み,堆積物粒子移動の堆積学的現象が明らかになってきた。計測パラメーターを,設備備品で導入したコンピューターを活用して解析した結果,粒子の運動特性を堆積学的に解析し,併せて購入した画像処理ソフトを活用して高速度CCD映像の解析を試みた。本研究では,天体の海洋に突入による衝撃波発生の広域的波及効果に着目している。衝撃波は,音と似通った性状を有して海中を広範囲に伝播し,海底面あるいは海底下の音響的不連続境界でエネルギーを散逸する。もしこのエネルギー散逸が堆積粒子移動に反映されるならば,衝撃波は未固結堆積層の初成構造を攪乱する形で集積体に記録されると期待される。申請者は,衝撃波が海底到達直後に堆積物物性不連続面で浸透衝撃波エネルギーが消費される現象を予察的に確認しており,天体突入による衝撃波現象は地球科学的に注目すべき考察対象となると考えられる。本年度には,緻密かつ自然再現的な衝撃波実験を東北大学流体力学研究所の現有施設を利用して様々な条件下で試行し,粒子の移動に関わる堆積現象を実験的に検証できた。予察的な試みでは不可能であった1μ秒単位でのCCD映像観察を行い,併せて高感度圧力計による圧力波観測データに基づき,衝撃波のエネルギー消費による粒子移動効果の観測に成功した。本研究でのこれらの成果を東京大学大学院複雑理工学専攻(松井孝典教授)のセミナーで総括して紹介を行い,衝突現象の物理学を扱う研究者の興味を引いた。18年度には,特に高速海洋突入の物理学的特性を解明する試みを,東京大学大学院複雑理工学専攻の施設を利用して共同研究として実施する運びとなった。

設備備品で導入したコンピューターを活用して粒子の運動特性を堆積学的に解析し,併せて購入した画像処理ソフトを活用して高速度CCD映像の解析を行った。深海底(泥質)堆積物を敷き詰めた水槽による衝撃波実験から得られた高速度CCD画像を解析した結果,水との密度差が小さい海底表層の泥質堆積物は衝撃波をほぼ完全に透過することが明らかとなった。また,泥質堆積物が物性の異なる堆積層と接していた場合には,物性不連続面において衝撃波の反射が起こり,泥質堆積物表層に微小なクレーター状の構造が形成されることが判明した。圧力測定の結果,これは,物性不連続面で間隙水圧力が急変し,間隙水が堆積物表層へ移動したために生じた現象であると推察された。深海底での衝撃波の伝播と反射による堆積構造の形成は,天体の海洋突入時に特有の現象であると考えられ,同様の堆積構造を海洋底掘削試料に見出すことで,全球規模での天体突入の時系列が得られると期待される。本研究での成果を学術論文としてまとめ,国際誌に投稿,査読中である。
運動学習-運動制御の統一的枠組みに基づく運動学習の統一モデル構築

歩く、ボールを投げる、スマートフォンを操作するなど、我々は日常生活における身体運動動作を難なくこなすことができる。しかしながら、ある身体運動を達成するためには、360もの関節、650以上もの筋肉を協調させて制御する必要があり、我々がどのように身体という大自由度系を制御しているかは未だ明らかでない。一つの仮説としては、目標を達成するために必要不可欠な運動要素(課題関連成分)のみを制御し、目標達成に必要ない運動要素(課題非関連成分)は制御していないというものである。そのため、多くの研究が、目標を達成するために必要不可欠な運動要素を抽出し、その性質を議論していた。上記の仮説やそれに基づく研究では、課題関連成分・非関連成分を議論する必要があるため、ものを掴む際における手先の軌道、ダーツ投げにおける投げた瞬間のダーツの位置と速度と終点位置の関係性、など運動と結果の関係性が明らかである状況のみが対象となっていた。すなわち、投球動作における足の動きの役割など運動と結果の関係性が明らかでないものを対象とすることは困難であった。1年目の研究ではベーシックな機械学習手法を身体運動解析に適用することにより、様々なデータタイプ、様々な運動パターンにおいて、課題関連成分・非関連成分を抽出する手法を提案した。提案手法は、先行研究にて提案されていた複数の手法の利点を統合し、欠点を克服する新たな身体運動解析手法となることを示した。さらに、難易度を急激に変化させる運動学習と、難易度を徐々に変化させる運動学習との比較を行い、課題関連成分・非関連成分がどのように変化するか定量化した。その結果、難易度を急激に変化させる運動学習では課題関連成分が学習後にも変化しやすく、難易度を徐々に変化させる運動学習では課題関連成分が学習後に変化しづらいという、身体運動学習における新たな知見を得た。研究計画全体を通じて達成すべき研究目標は、1年目に論文投稿を行うまでに達成できた。以上により、当初の計画以上の進展しているものと考えられる。投稿した論文採択を第一の目標に、より研究内容を洗練させる必要がある。加えて、提案手法が多様な運動パターンに適用可能であることを示す。特に、運動と結果の関連が非自明な状況において、既存手法では扱いが難しい状況において、提案手法の強みを示す。当初の計画よりも効率的に研究を遂行できたため。実験環境の充実化、論文のオープンアクセス費用、被験者謝金として利用する。
トキソプラズマ感染抵抗性における宿主特異性と熱ショック蛋白質の発現の関与

申請者は、マウスにおいてトキソプラズマ原虫感染抵抗性と、宿主マクロファージへの熱ショック蛋白質(HSP65)の発現に相関性があることを報告している。(Proc.Natl.Acac.Sci.USA,89:3155 1992)。また、感染抵抗性およびHSP65の発現にT細胞が重要な役割を果たしていることも明らかにした。ラットはマウスと異なり、トキソプラズマ感染に対して抵抗性を示すが、この抵抗性にHSP65が関与するのか否かを検討した。正常ラットはマウスにとって強い毒力を示すRH株を感染させても感染症状を示さないが、T細胞を欠如しているヌードラットはトキソプラズマ感染に感受性を示し、死に至った。これらの腹腔マクロファージ中のHSP65の発現を観察したところ、正常ラットでは強いHSP65の発現が見られ、ヌードラットではその発現がほとんど見られなかった。更に、CD4^+T細胞を先天的に欠損するLECラットにトキソプラズマ原虫を感染させると、その死亡率は、正常ラットでは0%であったのに対して、50%に昇った。腹腔マクロファージにおけるHSP65の発現は、正常ラットに比べLECラットでは著明に低下していた。これらの結果より、ラットのトキソプラズマ症においても感染抵抗性とHSP65の発現との間には密接な関係があることが示された。また、感染抵抗性およびHSP65の発現にはT細胞、特にCD4^+T細胞が重要であることが示唆された。正常ラットに抗CD4抗体および抗CD8抗体を投与し、ほとんどのT細胞を除去してもHSP65の発現は完全に抑制されない。また、FACS解析により感染後の腹腔細胞中にCD3^+,TcR_-alphabeta^-のポピュレーションが増加していることから、HSP65の発現にこのポピュレーション、すなわち、gammadeltaT細胞の関与が示唆される。今後はHSP65の発現、および感染抵抗性におけるgammadeltaT細胞の関与について検討していく予定である。