hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膀胱癌発癌モデルを用いた血管新生の依存度に応じた新規治療戦略の確立

C57BL/6マウスに対し0.05%N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamineを含んだ飲水を継続的に摂取させることにより約20週間で浸潤性膀胱癌がほぼ100%のマウスに自然発癌することを確認した。マウスの膀胱発癌を経時的に観察し、Dysplasia(約16週)→CIS(約18週)→浸潤性膀胱癌(約20週)の発癌形式を認めることが分かった。上記で示したマウス膀胱癌同所性発癌モデルを用いて、ARBによる膀胱発癌抑制効果についての検討を開始した。Irbesartan 50mg/kgを粉末餌(CE-2)に混ぜ、0.05%N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamineを含んだ飲水の投与開始と同時に投与する群、投与しないControl群、それぞれの群で同所性発癌を確認し、膀胱内腫瘍を摘出(各群15・20・25週間、n=5ずつ)。検体のパラフィン切片を用いて発癌形態や発癌の時期の違いなどを経時的に確認したところ、Irbesartan投与群でControl群と比較し早期に発癌し、発癌後の進行も促進する結果であった。皮下腫瘍においては癌に対し、血管新生を抑制することで制癌的に働いたARBが同所性発癌モデルにおいては発癌を促進するような結果となった。現在、上記結果の原因について免疫染色、PCR等を用いて検証中である。N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamineを用いたマウス膀胱癌同所性発癌モデルの安定的な作成に予想以上に時間を要した。またマウス膀胱癌同所性発癌モデルの作成するに際し、当初、12週で自然発癌する予定であったが、実際は自然発癌するのに20週間必要であった。(1)既にCandesartan(ARB)投与群と非投与群における経時的な自然発癌は確認済みで、自然発癌した腫瘍も検体として摘出をしている。その検体のパラフィン切片を用いて発癌形態や発癌の時期の違いなどを経時的にCandesartan(ARB)投与群と非投与群を比較検討する。またCD 34の発現を免疫組織学的に検討し、組織内の微小血管密度(MVD)・VEGFの血管新生抑制因子や促進因子の発現を免疫組織学的に検討行う。(2)膀胱癌臨床検体におけるARB投与後の再発腫瘍組織検体の免疫組織学的検討倫理委員会の承認を得た表在性膀胱癌に対するARBの治療効果の臨床検討で得られたTUR-Btの切除腫瘍検体の一部を用いて腫瘍摘出標本を作成する。ARB投与群と非投与群のGrade・Pathological Stageといった通常の病理学的因子を比較検討行うと共に、作成した腫瘍標本を用いてマウス実験と同様にCD 34の発現、組織内の微小血管密度(MVD)・VEGFの血管新生抑制因子や促進因子の発現を免疫組織学的に検討行い、臨床におけるARBの発癌への影響を検証する。摘出した腫瘍検体を用いた研究が主体となるため、ほとんどが各種抗体購入費、免疫染色試薬購入費、PCR抽出用試薬などの消耗品費となる。
免疫学的機序により発症する皮膚疾患の新治療法開発のための基礎研究

本研究は、大きく2つのprojectに分けられ特に後者に比重をおいて研究をすすめた。(1)同系マウスへの局所移入により表皮に浸潤し、皮膚疾患類似の表皮破壊を惹起しうるT細胞クロ-ン(表皮向性T細胞クロ-ン)を用いてT細胞の表皮親和性のメカニズムを検討した。表皮向性T細胞クロ-ンは全て、表皮(Keratinocyte)由来サイトカインであるGM-CSF,IL-6に対し増殖活性を示し、GM-CSFレセプタ-を発現していた。しかし両者のサイトカイに対する増殖活性,GM-CSFレセプタ-の発現は、非表皮向性T細胞クロ-ンの一部にもみられたことから、表皮由来サイトカインに対する反応性のみが表皮向性を決定する因子ではないことが明らかとなった。もう一つの重要な因子である細胞接着分子の発現を検討したところ、LFA-1の発現が表皮向性と相関していた。しかし全ての表皮向性T細胞クロ-ンはLFA-1を強く発現しているものの、一部の非表皮向性クロ-ンも強く発現しているものがあり、LFA-1の発現の強さのみでは表皮向性は説明出来なかった。我々が調べ得た限りのT細胞クロ-ンでは、表皮向性遊走のためには、GM-CSFレセプタ-を発現し、LFA-1をcell cycleに無関係に強く発現していることが必要であり、このどちらかを欠如しているクロ-ンは、表皮向性遊走を示さないことがわかった。(2)エ-デルソンの提唱する体外光化学療法の作用機序を明らかにするため、表皮向性クロ-ンをin vitroでphotoinactivateしたのち、同系マウスに移入することにより、そのマウスにクロ-ン特異的免疫寛容が誘導されるかどうかの検討を行った。確かにphotoinactivateした表皮向性クロ-ンの前投与は、以後同一クロ-ンによる表皮同性浸潤とそれに続く表皮構築の破壊に対する抵抗性(免疫寛容)を誘導し、それはクロ-ン特異的(anti-idiotypic)であった。しかし同様の抵抗性の獲得は、クロ-ンをphotoinactivateすることなく投与した場合にも誘導された。すなわち、表皮向性クロ-ンの投与は表皮構築を破壊するが、それは数週間で正常に戻り、以後同一クロ-ンを投与しても再び表皮構築の破壊はみられなくなる。このような抵抗性の獲得は、photoinactivateした場合と異りクロ-ン特異的でなく、表皮構築を破壊しうるクロ-ンならば、表皮抵抗性を誘導出来ることがわかった。抵抗性発現は局所の表皮にのみ限局しており、表皮向性クロ-ンを前投与したマウスの接触過敏反応やGvH reactionをおこす能力は、全く影響をうけなかった、この表皮抵抗性の発現には表皮構築の破壊と同時に表皮内に増殖するThy1^+epidermal cell(Thy1^+EC)が関与していることが明らかになった。この表皮抵抗性発現は胸腺のないnudeマウスや胸腺別出マウスではみられないことから、胸腺由来のThy1^+ECの増殖が表皮抵抗性発現に必須であることが明らかとなった。その他、臨床研究として固定薬疹病変部keratinocyteがLFA-1の1yandであるICAM-1発現をdown-modulate出来ないため同一部位に皮疹をくり返す可能性も明らかにした。

このような抵抗性の獲得は、photoinactivateした場合と異りクロ-ン特異的でなく、表皮構築を破壊しうるクロ-ンならば、表皮抵抗性を誘導出来ることがわかった。抵抗性発現は局所の表皮にのみ限局しており、表皮向性クロ-ンを前投与したマウスの接触過敏反応やGvH reactionをおこす能力は、全く影響をうけなかった、この表皮抵抗性の発現には表皮構築の破壊と同時に表皮内に増殖するThy1^+epidermal cell(Thy1^+EC)が関与していることが明らかになった。この表皮抵抗性発現は胸腺のないnudeマウスや胸腺別出マウスではみられないことから、胸腺由来のThy1^+ECの増殖が表皮抵抗性発現に必須であることが明らかとなった。その他、臨床研究として固定薬疹病変部keratinocyteがLFA-1の1yandであるICAM-1発現をdown-modulate出来ないため同一部位に皮疹をくり返す可能性も明らかにした。
ドーパミン受容体とカップルするADPリボース環状化酵素:パーキンソン病脳への応用

パーキンソン病は、脳黒質のドーパミン神経の変性脱落によるドーパミンの涸渇により生じると考えられている。ドーパミンの情報は、線状体GABA性神経細胞のドーパミン受容体へ伝えられる。D1シグナルとD2シグナルのバランスが崩れて、デスキネジアが生じると考えられている。ドーパミン受容体のシグナル伝達機構としては、D1によるアデニレートシクラーゼを活性化あるいはD2にはそれを抑制することが知られている。さらに最近D2受容体はCaシグナルと相互作用し、カムキナーゼを活性化し、CREBのリン酸化により遺伝子発現調節をしていることが最近証明された。ドーパミン受容体がCaシグナルとどのような機構でクロストークするかまったく不明であり、その解明が待たれている。まず、ADPリボシールシクラーゼ活性の測定をドーパミン有り無しで測定した。ラット脳線状体から膜分画を調整し、膜分画を酵素タンパク源として、[^3H]NADを基質及びトレーサーとして用い、ADPリボシルシクラーゼ活性を測定する酵素反応液を37°Cシエカーバス内で、ドーパミン受容体(D,D2)アゴニストとアンタゴニスト存在下でインキュベートした。ADPリボシールシクラーゼ活性を、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用い、[^3H]cADPRを分離測定した。ドーパミンによる活性化は生後4日目までの新生仔脳の線状体で明らかであった。そこで、基礎活性値を生前から生後3ヶ月までの脳で測定した。基礎活性の上昇がCD38の発現量増加による事をRT-PCRとウェスタン法で確認した。生後4日目以後のドーパミンによる活性化の消失がCD38の発現と逆比例している事を見出した。線条体にはCD38とは別の分子であるADPリボシルシクラーゼが存在している事、そして、その分子が受容体とカップルしている事が、初めて明らかになった。D1シグナルとD2シグナルのバランスがくずれて、デスキネジアが生じると考えられている。ドーパミン受容体がCaシグナルとどのような機構でクロストークするか全く不明であり、その解明が待たれている。そこで我々はcADPRに注目し、ドーパミン受容体下流で、cADPRとFK506(cADPR)結合タンパク質、カルチニューリンやドーパミンcAMP調節リン酸化タンパク(DARPP-32)がどのように干渉しあって、Caシグナルを生じるのかを研究した。ADPリボシールシクラーゼ活性を、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用い[^3H]cADPRを分離し測定した。

種々条件下で測定し、濃度依存曲線活性化濃度等を求め、尾状核GABA性神経細胞のドーパミン添加でADPリボース環状化酵素の活性が上昇した。パーキンソン病は、脳黒質のドーパミン神経の変性脱落によるドーパミンの涸渇により生じると考えられている。ドーパミンの情報は、線状体GABA性神経細胞のドーパミン受容体へ伝えられる。D1シグナルとD2シグナルのバランスが崩れて、デスキネジアが生じると考えられている。ドーパミン受容体のシグナル伝達機構としては、D1によるアデニレートシクラーゼを活性化あるいはD2にはそれを抑制することが知られている。さらに最近D2受容体はCaシグナルと相互作用し、カムキナーゼを活性化し、CREBのリン酸化により遺伝子発現調節をしていることが最近証明された。ドーパミン受容体がCaシグナルとどのような機構でクロストークするかまったく不明であり、その解明が待たれている。まず、ADPリボシールシクラーゼ活性の測定をドーパミン有り無しで測定した。ラット脳線状体から膜分画を調整し、膜分画を酵素タンパク源として、[^3H]NADを基質及びトレーサーとして用い、ADPリボシルシクラーゼ活性を測定する酵素反応液を37°Cシエカーバス内で、ドーパミン受容体(D,D2)アゴニストとアンタゴニスト存在下でインキュベートした。ADPリボシールシクラーゼ活性を、薄層クロマトグラフィー(TLC)を用い、[^3H]cADPRを分離測定した。ドーパミンによる活性化は生後4日目までの新生仔脳の線状体で明らかであった。そこで、基礎活性値を生前から生後3ヶ月までの脳で測定した。基礎活性の上昇がCD38の発現量増加による事をRT-PCRとウェスタン法で確認した。生後4日目以後のドーパミンによる活性化の消失がCD38の発現と逆比例している事を見出した。
非線型楕円型方程式における特異解の研究

ユークリッド空間において、スカラー場方程式のような非線型楕円型方程式を考えたとき,無限遠で減少するような正則な正値全域解が存在する場合がある.このような解をground stateと呼ぶのであるが,1点に孤立特異点を許したものをsingular ground stateと呼ぶ,この場合,特異点の近傍での解の挙動は非線型項の形によって決まってくるが,特に弱い孤立特異点が現れる場合についての研究を行った.弱い孤立特異点とは,その近傍においてラプラス作用素の基本解の定数倍の増大度をもつ特異点のことであり,ここに現れる定数を特異点の強度と呼ぶ.具体例としては,スカラー場方程式において非線型項の指数がある程度小さい場合,あるいは,ゲルファントによる化学反応のモデルに登場する方程式において,このような特異性をもつ解が意味をもつ.ここでは,このような場合のsingular ground stateの解全体の集合(解空間)の構造に興味がある.上の例の場合,特異点の強度が大きい場合には与えられた特異性をもつような解は存在せず,小さい場合には少なくとも2つの解が存在する.このとき,解が存在するわうな最大の強度の特異性をもつ解は存在するか,という問題がある.これに関して,スカラー場方程式のように非線型が凸で,ある場合に,次のような方針でこの問題を解決した.もし,singular ground stateでその線型化方程式が(適当な意味での)正値解をもつものが存在すれば,これは強度最大の特異性をもつ解であり,このような解は一意的であることが分かる.そこで,より単純な方程式の解で,線型化方程式が正値解をもつようなものをみつけ,この方程式と元の方程式をホモトピーでつなぐ.このホモトピーに沿って解を延長することにより,求める解を得る.この結果については,現在,投稿準備中である.ユークリッド空間において、スカラー場方程式のような非線型楕円型方程式を考えたとき,無限遠で減少するような正則な正値全域解が存在する場合がある.このような解をground stateと呼ぶのであるが,1点に孤立特異点を許したものをsingular ground stateと呼ぶ,この場合,特異点の近傍での解の挙動は非線型項の形によって決まってくるが,特に弱い孤立特異点が現れる場合についての研究を行った.弱い孤立特異点とは,その近傍においてラプラス作用素の基本解の定数倍の増大度をもつ特異点のことであり,ここに現れる定数を特異点の強度と呼ぶ.具体例としては,スカラー場方程式において非線型項の指数がある程度小さい場合,あるいは,ゲルファントによる化学反応のモデルに登場する方程式において,このような特異性をもつ解が意味をもつ.ここでは,このような場合のsingular ground stateの解全体の集合(解空間)の構造に興味がある.上の例の場合,特異点の強度が大きい場合には与えられた特異性をもつような解は存在せず,小さい場合には少なくとも2つの解が存在する.このとき,解が存在するわうな最大の強度の特異性をもつ解は存在するか,という問題がある.これに関して,スカラー場方程式のように非線型が凸で,ある場合に,次のような方針でこの問題を解決した.もし,singular ground stateでその線型化方程式が(適当な意味での)正値解をもつものが存在すれば,これは強度最大の特異性をもつ解であり,このような解は一意的であることが分かる.そこで,より単純な方程式の解で,線型化方程式が正値解をもつようなものをみつけ,この方程式と元の方程式をホモトピーでつなぐ.このホモトピーに沿って解を延長することにより,求める解を得る.この結果については,現在,投稿準備中である.
微生物の生育環境の広域化および改変

好熱菌と常温菌の枯草菌とを遺伝的組み替え体を得るため細胞融合を行なった。その結果両者の融合株と思われる株が得られた。この融合株は55度以上で生育が見られ好熱性、枯草菌の薬剤耐性を有していた。そこで好熱菌、枯草菌のそれぞれの菌体内、外蛋白質に対する抗体を作製しウェスタンブロットを行なったところ、融合株の菌体内蛋白質は好熱菌のそれに酷似していたが、菌体外蛋白質はいつくかにおいて好熱菌と相同性を持ち、またいくつかは枯草菌と相同性を持っていた。つまり、ここで得られた融合株は親株両者の遺伝子の発現をどちらも行なっていると考えられた。つぎに生育温度を変え、熱誘導性を調べた。常温の50度および好熱温度の60度では顕著な差が見られなかったが、70度に温度を上昇させると顕著な蛋白パターンの変化が見られた。つまり高温であっても枯草菌の遺伝子の発現が見られるが、70度になると発現、構造形成になんらかの制約を受けることが示された。さらにアミラーゼ活性からはこの遺伝子スイッチイングを示すものが得られた。融合に用いた好熱菌と枯草菌はどちらもアミラーゼを分泌し、それらの分子量は電気泳動的にたやすく区別出来る。これを踏まえて融合株の分泌酵素を調べると2種の分子量の異なるアミラーゼを分泌していた。そして、それらは親株それぞれのアミラーゼと分子量が一致していた。つまり、アミラーゼ遺伝子が保存され、生育温度が50度のときはこの2つのアミラーゼが分泌されるが、60度以上に温度を上げると常温菌のアミラーゼの発現が止められた。つまり、融合株は温度に応じて好熱菌、常温菌の発現を制御していることが示唆された。rpsとAmyはそれぞれ12度、29度と位置が決められているので、これを基にすると少なくとも枯草菌のゲノムの5%が融合株に組み替えられたといえる。
海底面近傍の不均質構造を取り入れた理論波形による海底下浅部S波速度構造の推定

海底地震計記録を用いて、南海トラフ海溝型巨大地震発生域のS波速度構造モデルを構築することを最終目的としている。海底地震計のS波記録は、海底付近の低速度層の影響を大きく受けている。本研究では、まず、既存の地震探査データに対して、スペクトル要素法を用いて理論地震波形を作成し、海底付近の構造に対するS波波形の感度を定量的に評価した。更に、Neighborhood algorithmを使った全波形インバージョンによる構造推定に向けて予備調査を行った。研究期間の後半は、本研究対象の海域で、2015年に発生した浅部低周波地震活動の海底地震計記録を解析し、沈み込み帯構造に対する震源分布を明らかにした。本研究は、(1)南海トラフ海溝軸付近で実施された海底下構造探査データに対する理論波形の作成、(2)観測波形との比較によるS波速度(Vs)構造を表現するモデルパラメタのグローバルサーチ、の二つの部分から構成される。得られたVs構造と既存のP波速度(Vp)構造を比較し、沈み込み帯浅部の間隙水圧分布を求める。それらの地震活動との関係の解明することを目的とする。本年度は、主に(1)に取り組んだ。南海トラフで得られた屈折法探査の観測波形に対して、スペクトル要素法を用いて理論波形を作成した。既存のVpモデルに対して、Vsを変化させながら理論波形を作成し、構造探査データのPS変換波が海底下構造に持つ感度を調べた。海底表層の泥層構造を取り入れたケースで、PS変換波が特に大きく変化した。具体的には、海底掘削により見積もられている泥層のVpとVs (Peacook et al., 2010)を使い、厚さ200mの泥層を入れて理論波形を計算したところ、PS変換波の振幅は、310倍増幅した。海底下のVs構造推定の為に、泥層/堆積層を厳密に取り扱うことが重要であることを確認した。更に、平成27年10月に本研究がターゲットとする海域で、4年ぶりに活発な低周波地震活動が一週間程度見られた。これらの発生は、本課題で取り組む南海トラフ領域の間隙水圧分布と密接に関係すると考えられている。間隙水圧分布を推定する上での重要課題であると考え、低周波地震の震源位置決定の解析を優先した。海底ケーブル観測網(DONET)で捉えらたこれらの低周波地震は、DONETの北東側と南西側の二つのグループに分かれて発生していることを見出した。研究実績の概要で述べた通り、本年度の後半はVLFEの解析を優先した。その為、構造探査データの解析に遅れが生じている。[1]平成27年度10月に一週間程度、南海トラフ東部の海底ケーブル(DONET)展開域で活発な浅部低周波地震(VLFE)活動が発生した。DONET記録から検出したVLFEの中には、互いに低周波数帯域の波形がそっくりで、ほぼ同じ場所で発生したと推定されるVLFEのグループが複数存在した。しかし、個々のイベントについて震源を求めると、それらは空間的にバラついてしまう問題に直面した。原因は、VLFE波形に特有の走時測定の難しさから生じるエラー等にあると考えられる。そこでまず、検出された全イベントをクラスタ解析し、波形の特徴から発生位置が近いと推定されるVLFE同士をグループ化した。各グループの代表的な震源位置を求めることにより、推定位置のバラつきを低減した。[2]上述のクラスタ解析を適用して得られた31グループの震源位置を求めた。その結果、VLFEの震源は南海トラフに沿って北東側と南西側に大きく分かれた。それらはトラフ軸からの距離が異なっており、北東側のグループが南西側のグループよりもトラフ軸から離れた場所にある。[3]過去の構造探査の結果から、DONETの北東側では海嶺が沈み込んでおり、沈み込むプレート上面に凸状構造が在ることが知られていた。得られた北東側のVLFE分布は、海嶺沈み込みに伴う周辺の間隙水圧とせん断応力の変化により整合的に説明できる。つまり、この領域の応力場や歪み解放様式が、沈み込む海嶺の影響を受け、北東側と南西側で全く異なる可能性を示唆する結果を得た。[4]北東側グループには、その波形の特徴が極めて浅部で発生したことを示すVLFEが、多数見出された。これらはプレート境界断層から上方へ枝分かれする分岐断層上で発生していると推測される。つまり、北東側では、プレート境界断層よりも、寧ろ分岐断層においてプレート間の歪みが解放され、津波も励起される可能性を示す。次年度は、今年度開始したVLFEの解析を、論文としてまとめることを優先する。特に、本課題のターゲットである沈み込み帯浅部構造に対するVLFEの分布を調べる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
加齢による生殖機能不全メカニズムの解明

哺乳類の生殖機能は加齢とともに低下するが、その詳細は不明である。雌の排卵は、脳のkisspeptinニューロンが卵巣からのエストロゲンを感受することによって、下垂体から黄体形成ホルモン(LH)のサージ状分泌が起こることで引き起こされる。また先行研究から、若齢時の卵巣除去は加齢に伴うLHサージ分泌の低下を防ぐことが可能であると報告されている。このことから申請者は、加齢に伴う生殖機能の低下の原因は、自身のエストロゲンに長期暴露され続けることでkisspeptinニューロンのエストロゲン感受性が低下し、LHサージが引き起こされない結果、排卵が障害されることにあるという仮説を立てた。この仮説を検証するために、生後5ヶ月で卵巣除去し長期エストロゲン暴露の影響をなくしたモデルを作製し実験を行った。動物は、生殖機能が低下する22ー24ヶ月齢になるのを待って実験に使用した。若齢時に卵巣除去をしていない動物ではLHサージの分泌は抑制されていたが、生後5ヶ月で卵巣除去した動物では、若齢と同様にLHサージの分泌がみられた。kisspeptinニューロンのエストロゲン感受性の低下はkisspeptinとエストロゲン受容体αの遺伝子の二重蛍光in situ hybridization(ISH)によって明らかにするため、条件検討を行い最適条件を確立した。動物が実験に使用できるようになるまでに2年を要したため、kisspeptinとエストロゲン受容体α遺伝子の二重蛍光ISHはまだ完了していない。本実験から、長期卵巣除去は加齢に伴うLHサージ分泌低下をレスキューすることが確かめられ、先行研究の再現性が得られた。今後、この動物のkisspeptinニューロンにおけるエストロゲン受容体の発現を検証することで、これらの加齢に伴う生殖機能低下への関与を明らかにする。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。哺乳類の生殖機能は視床下部ー下垂体ー性腺(HPG)軸によって制御され、加齢とともに低下する。生殖機能の老化研究が盛んだった1980年代は、HPG軸制御の「鍵」となる因子が見つかっていなかったため、生殖機能がどのようにして低下をたどるか不明であった。2003年にこの「鍵」である神経ペプチド"kisspeptin"が発見された。本研究は、kisspeptinニューロンが、生殖機能低下のきっかけに関与する可能性を明らかにすることを目的としている。具体的には、加齢に伴う長期エストロゲン(E2)暴露がkisspeptinニューロンにおけるE2感受性を低下させることによって、生殖機能が低下する可能性を検証する。今年度はまずモデル動物の作製を行った。Wistar雌ラットを10週齢で購入後、性周期のチェックを行った。長期E2暴露の影響をなくすため、生後5ヶ月で動物を卵巣除去し、飼育を続けた。通常、ラットの性周期は4-5日周期だが、加齢に伴い周期の延長がみられ、その後、連続発情期、連続発情休止期を示すことが知られている。生後10ヶ月から、卵巣除去をしていないコントロール群の動物で性周期を確認しており、現在、生後12ヶ月まで育っている。全ての動物が性周期の延長、連続発情期、連続発情休止期のいずれかを示しており、動物の作製は問題なく進んでいる。動物の成長を待つ間、kisspeptinとエストロゲン受容体(ER)αの遺伝子発現をみるためのプローブの作製を行い、二重蛍光in situ hybridizationの条件検討を行った。ERαは受容体のため、kisspeptinなどのペプチドより発現が低い。より検出感度を高くするためのプローブの作製に、予定より時間がかかった。作製したプローブを用いてERαとKisspeptin mRNAの二重蛍光in situ hybridizationの条件検討に取り掛かったが、まだ条件の確定には至っていないため、当初の予定より若干遅れている。

本実験から、長期卵巣除去は加齢に伴うLHサージ分泌低下をレスキューすることが確かめられ、先行研究の再現性が得られた。今後、この動物のkisspeptinニューロンにおけるエストロゲン受容体の発現を検証することで、これらの加齢に伴う生殖機能低下への関与を明らかにする。引き続き、kisspeptinとERαの二重蛍光in situ hybridizationの条件検討を行う。mRNAの検出がうまくいかない場合、シグナルのさらなる増強が可能となる検出試薬の使用も予定している。二重蛍光in situ hybridizationの条件確定後は、性周期が止まったことを確認した動物に高濃度E2処置を施し、無麻酔・無拘束下で1時間に1回の採血を行い、血中LH濃度を測定することで黄体形成ホルモン(LH)サージを検証する。LHサージの低下が確認された後、蛍光二重in situ hybridizationにてERαを発現するkisspeptinニューロンの数を計測する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
運動主体感に対するメタ認知及びその神経基盤

本研究では制御検出課題という新規な提案課題を用いて、これまでに全く検討されていない運動主体感に対するメタ認知を研究対象とする。近年、知覚課題におけるメタ認知をバイアスフリーに計測する手法が提案されたことによって、メタ認知に対する理解がこの十年間で飛躍的に向上した。本研究はメタ認知の分野の知見を利用し、独自な運動制御パラダイムと組み合わせ、運動と身体意識という分野で新たな研究焦点を作り出す。運動に伴う意識は、認知科学のみならず、哲学、神経科学、脳情報科学等多くの分野の興味を引き寄せ、運動学習、リハビリテーション、ロボティック等の分野で広く応用的な意義を持っている。
シルクサイエンス・データベースシステムの開発に関する研究

シルク関連技術のデータベースを作成するため,独自のデータベースシステムの基本設計を行った。さらに,この基本設計に基づき,データベースサーバー上で,SQLサーバソフトウェア,Delphiクライアントサーバー言語を用いてプログラミングを行いシステムの構築を行った。同時に,伝統シルク技術のデジタル画像化とそのデータベース化も合わせて検討した。この結果(1)マイクロソフトアクセスによりシルク基本用語3000語をテキストベースでデータベースに入力し,サーバー上のオラクルと接続することができた。(2)さらに,インドや東南アジアを中心とした海外からの要望に答えるために,英語版蚕糸用語データベースを作成した。検索システムを開発した。(3)現存しない蚕糸関連の器具や機械については,各所から古い図面や文献等の資料を収集し,これらを三次元グラフィックスとして復元した。また,現存するものについてはデジタルカメラで収集後,三次元画像化し三次元画像データとしてデータベースに付加した。(4)製糸絹研究成果,技術保存情報の収集と分類,系統化,日本各地のシルク関連地にある伝統技術の収集,海外にあるシルク関連施設の資料収集を行った。(4)シルク用語については,基本データベースシステムを試作し,ユーザーがインターネットで自由に検索できるようにした。(4)また,試作したシステムを用いて蚕糸技術に関する多くの紹介記事を付加し百科事典化を進めた。(5)最後に,これら日本語蚕糸用語検索システム,英語蚕糸用語検索システム,蚕糸技術の百科事典を統合化し,総合的なシルクサイエンス・データベースとしてインターネット上で公開した。平成12年度の研究実施計画に基づき,シルク関連技術ノウハウおよびこれまでの研究成果のデータベースへの導入方法を検討し,本研究独自のデータベースシステムの基本設計を行った。さらに,この基本設計に基づき,本年度購入したデータベースサーバー上で,SQLサーバソフトウエア,Delphiクライアントサーバー言語を用いてプログラミングを行い基本システムの構築を行った。また,日本各地および海外の各所に散らばるシルク関連情報の探索収集を行い,その分類系統化作業を行った。この結果,(1)リナックスを基本OSとしオラクル8I,アクセスを用いたシルク用語の登録,検索システムの基本設計を行うことができた。(2)マイクロソフトアクセスによりシルク基本用語3000語をテキストベースでデータベースに入力し,サーバー上のオラクルと接続することができた。(3)デジタルカメラを用いてシルク関連技術の撮影を進め,これらをデータベースに登録した。ただし,膨大な数の技術情報があるため,これらの一部しか収集できなかった。(4)シルク用語については,基本データペースシステムを試作し,ユーザーがインターネットで自由に検索できるようにその稼動試験,WEBアプリケーション化を行った。この結果,シルク用語検索システムとしてインターネット上で平成13年度中に公開できる段階まで進めることができた。平成13年度の研究実施計画に基づき,作成した基本システムの改良を行うとともに,目的のシルクサイエンス用語検索システムを作成した。システム作成にあたりサーバーOSとしてリナックス,データベースソフトとしてオラクル8Iを用いた。この結果,シルク関連用語3500語,画像75を有するとともに,各種の検索機能を備えた実用性の高い検索システムを開発することができた。次に,このシステムをインターネット上で公開し,多くの蚕糸関連研究者および技術者に蚕糸関連情報の提供を行うことができるようになった開発したシルク用語検索システムはウェブサイトhttp://kinu.shinshu-u.ac.jp/で公開を行っている。さらに,この検索システムの利用者から意見を収集し,システムのさらなる改良を図っている。また、インターネット公開用サバーとは別に開発およびバックアップ用コンピュータを設置し,シルク用語検索システムを部として含み,蚕糸技術を百科事典的に網羅するデタベースシステムの開発を行った。

この結果,シルクサイエンス全般にわたるデータベースの基幹部分ソフトウェアを作成することができた同時に,国内および海外の技術資料の収集,分類,整理を進め,これらの一部をデータベースに登録する作業を行った海外からの問い合わせに対応するため,シルク用語検索システムの英文版の開発を進めたこの結果,最終年度である平成14年度において,シルクサイエンスデータベースとしてインターネット上で公開できる見通しができた。平成13年度において,シルクサイエンス用語データベースおよびその検索システムを作成し,それをインターネット上で公開した。平成14年度は,この用語データベースを拡張するとともに,利用者の意見を収集しシステムのさらなる改良を図った。また,さらにデータベースとしての内容を充実させるためにシルク関連技術情報の収集,デジタル化,英文化を進めた。この結果(1)サーバーOSをリナックスからWindows2000に変更し,データベースソフトをOracle9iにバージョンアップすることで,インターネット操作が楽になりテキストだけでなく,画像,動画を含むシルクデータベースへと拡張することができた。(2)特に,現存しない蚕糸関連の器具や機械については,各所から古い図面や文献等の資料を収集し,これらを三次元グラフィックスとして復元した。また,現存するものについてはデジタルカメラで収集後,三次元画像化し三次元画像データとしてデータベースに付加した。(3)さらに,インドや東南アジアを中心とした海外からの要望に答えるために蚕糸用語データベースの内容を英文化し,英語版蚕糸用語検索システムを開発した。(4)また,平成13年度に開発したシステムを用いて蚕糸技術に関する多くの紹介記事を付加し百科事典化を進めた。(5)最後に,これら日本語蚕糸用語検索システム,英語蚕糸用語検索システム,蚕糸技術の百科事典を統合化し,総合的なシルクサイエンス・データベースとしてインターネット上で公開した。
蛋白質結晶の低振動数ラマンスペクトルの温度依存性

生体高分子の全体振動は,分子のコンフォメーション変化を通して機能発現に係わっている.また,生体高分子の高次構造形成,安定化には水の寄与が不可欠である.本研究の目的は,蛋白質および水和水の動的性質を,低振動数領域のラマン散乱により明らかにすることである.試料としては,0.5mm角以上の大きさを持つ,リゾチーム正方晶,BPTI六方晶を用い,偏光特性と温度依存性を測定した.蛋白質のラマンスペクトルは,中心成分としての緩和モードと,200cm^<-1>以下に拡がるブロードバンドで成り立っている.リゾチーム正方晶の偏光ラマン測定により,ブロードバンドは蛋白質分子内の振動であることが分かった.また,リゾチームとBPTIではスペクトルは明らかに異なるので,低振動数領域に現れるモードは,単独の蛋白質分子に由来すると結論された.リゾチームのスペクトルは,基準振動解析で,適当な減衰定数を入れて得られたDensity ofstatesと,定性的には一致する.一方中心成分は,水分含有量を変えたときの強度変化から,結晶水が関与していると考えられる.湿った状態のリゾチーム結晶とBPTI結晶について,室温で測定した結果,バルクの水より1桁程度長い2つの緩和時間が得られた.低温の熱測定から,リゾチーム結晶には明確に異なった融解温度を持つ数種の"凍結水"が存在することがわかった.さらに低温のラマン測定で,中心成分の緩和時間は,結晶水が凍結する直前にかけて急速に長くなる結果が得られた.中性子非弾性散乱でも同様な緩和モードが観測されることから,中心成分は,結晶水,およびそれと強く相関した蛋白質自身の動きを反映していると思われる.一方ブロードバンドは,温度を変えると相対ピーク強度が変化するので,結晶水の影響を受けやすいモードが存在すると考えられる.生体高分子の全体振動は,分子のコンフォメーション変化を通して機能発現に係わっている.また,生体高分子の高次構造形成,安定化には水の寄与が不可欠である.本研究の目的は,蛋白質および水和水の動的性質を,低振動数領域のラマン散乱により明らかにすることである.試料としては,0.5mm角以上の大きさを持つ,リゾチーム正方晶,BPTI六方晶を用い,偏光特性と温度依存性を測定した.蛋白質のラマンスペクトルは,中心成分としての緩和モードと,200cm^<-1>以下に拡がるブロードバンドで成り立っている.リゾチーム正方晶の偏光ラマン測定により,ブロードバンドは蛋白質分子内の振動であることが分かった.また,リゾチームとBPTIではスペクトルは明らかに異なるので,低振動数領域に現れるモードは,単独の蛋白質分子に由来すると結論された.リゾチームのスペクトルは,基準振動解析で,適当な減衰定数を入れて得られたDensity ofstatesと,定性的には一致する.一方中心成分は,水分含有量を変えたときの強度変化から,結晶水が関与していると考えられる.湿った状態のリゾチーム結晶とBPTI結晶について,室温で測定した結果,バルクの水より1桁程度長い2つの緩和時間が得られた.低温の熱測定から,リゾチーム結晶には明確に異なった融解温度を持つ数種の"凍結水"が存在することがわかった.さらに低温のラマン測定で,中心成分の緩和時間は,結晶水が凍結する直前にかけて急速に長くなる結果が得られた.中性子非弾性散乱でも同様な緩和モードが観測されることから,中心成分は,結晶水,およびそれと強く相関した蛋白質自身の動きを反映していると思われる.一方ブロードバンドは,温度を変えると相対ピーク強度が変化するので,結晶水の影響を受けやすいモードが存在すると考えられる.
スピン偏極イオン点源の開発とイオンビームの特性解析に関する研究

本研究の目的は、先ず(1)Ni(110)表面での電界イオン化過程を利用してスピン偏極したHe(1^2S)イオンを効率良く生成する方法を提案すること、次に(2)既存の電界イオン顕微鏡(FIM)装置に、生成した偏極イオンビームの持つ特性評価を行うための機能を新たに装備し、放射されるイオンビームのスピン偏極度および運動エネルギー分布に関する精密な測定を行うことにある。そこで本年度、研究目的・研究実施計画に従って、先ずイオンビームの特性、特に放出イオンの運動エネルギー分布を評価するための装置、即ちウィーンフィルター部とフィルター通過粒子の検出部、の製作に取りかかった。ウィーンフィルター自体は、内径180mm×長さ270mmのステンレス円筒内に固定してあり、ビーム入射軌道がフィルターのセンター位置を通過するよう、直前に偏向板を設置してある。ウィーンフィルターは、Colutron Research社(米国、コロラド州)製Model300を購入した。Model300では、フィルターの中心軸からズレた位置を通過するビームに対して中心方向に軌道が修正されるような電磁場形成が行われており、これにより入射ビームの加速が最大10kVでも直接フィルターで速度選別が可能である。ウィーンフィルターにより速度選別されたイオンビームは、フィルター後方に配置したMCP(マイクロチャンネルプレート)により捕捉、検出される。シニブロン型MCPへの高電圧印加用電源は、電流導入端子を介して接続されている。この装置を使って、W試料表面でのArガスの電界イオン化の様子はFIM像からルーチン的に観察できる状態にあり、ウィーンフィルターで速度選別したイオンのエネルギー分布に関する予備的な測定まで行うことが出来た。装置の基本動作は確認できたと考えており、今後、最終的な調整を終えて本格的な測定およびデータ解析を進める予定である。
中世における自由学芸の伝統

教父時代から12世紀半ばまでを扱った前年度の研究を踏まえ、本年度は12世紀後半から始まり16世紀ルネサンスに至るまでの自由学芸の発展を解明した。自由学芸の三学において1130年代からのポエティウスの新論理学の採用によって従来の論理学の範囲が拡大されるとともに、12世紀後半からのアリストテレス哲学受容に基盤が整えられるようになり、その時代まで修道院神学において存続した修辞学的伝統は弱体化され、トピカは演繹的論理学へと変容し、また文書法などの形式的術へと空虚化された。それによって生じた論理学の支配的な立場に対し、イタリア・ルネサンスにおいて古典的修辞学に再び中心的役割が認められる反動が起こった。また文法学も12世紀からブリスキアヌスとアリストテレスにもとづき次第に論理化され、13世紀半ばに哲学的に展開され思弁文法学へと発展することにより、論理学に結びついた。こうした論理学・弁証論の強化により、1200年頃から盛期スコラ学と大学における自由学芸学部の成立に道が開かれ、13世紀後半にトマス・アクィナスは哲学を自由学芸から原則的に解き放ち、独立した学問として成立させるとともに、すでに12世紀サン=ヴィクトル学派に見られた自由学芸の主として思考形式としての解釈によって中世末期におけるその二次的な位置づけを根拠づけた。また四科はすでに12世紀の文学的プラトン主義的ルネサンスにおいて三学に対し重要性を失い、13世紀のアリストテレス的学問論において一方で天文学は自然学に、他方で算術・幾何学は数学に組み入れられることによって、独立した学問群として解消されたが、14世紀の数学的自然理解と技術の発展を準備する要素となった。さらに15世紀ルネサンスにおいて三学に歴史学・哲学的倫理学・詩学が結合されることによって、ルネサンスの「普遍人」理念に教育的基盤が与えられ、それはギムナジウムにおいて形態化されることによって近世・近代の中等教育の原動力の1つとなった。本年度の個人研究また研究者の小グループ別研究の主な成果は以下の通りである。45世紀における自由学芸の世俗的系統(マルティアヌス・カペラ)と、教父思想におけるその神学的伝統(特にアウグスティヌス)は6世紀、カッシオドス、セビリャのイシドルスにおいて、結合された形で聖書研究にとって不可欠な基盤として中世に伝承され、まずアイルランドとイギリスの6世紀から9世紀前半の修道制において特に実質的な目的で(文法学がラテン語修学のため、数学・天文学が教会暦設定のため)使われた。カロリング・ルネッサンスにおいて、大陸では、ボエティウスの四科また論理学関係の著作が知られることによって、四科に思弁的・哲学的背景が与えられ、伝統的・ビザンツ的な音楽理論に取って代わる響和理論、また後の12世紀において神学(三位一体論と創造論)のために活用されたが、アリストテレス受容につれて数学が自然学の抽象段階として新たに位置づけられ、そのピュタゴラス的・プラトン的な形而上学背景を失う。また三学のうち9世紀まで支配的な文法学が11世紀におけるボエティウス「旧論理学」の展開とともに論理化され、その上12世紀(ペルトス・アベラルドゥス)において修辞学にとって基盤となるトピカ論も演繹的論理学の一部分として理解されるに至った結果、三学のうち論理学が最も中心的な役割を果たし、12世紀の普遍戦争において形而上学的な思弁までもその基盤となるとともに、12世紀以降のスコラ哲学にとって基本的な思弁形態と方法論の基盤となった。

自由学芸の三学において1130年代からのボエティウスの新論理学の採用によって従来の論理学の範囲が拡大されるとともに、12世紀後半からのアリストテレス哲学受容に基盤が整えられるようになり、その時代まで修道院神学において存続した修辞学的電灯は弱体化され、トピカは演繹的論理学へと変容し、また文書法などの形式的術へと空虚化された。それによって生じた論理学の支配的な立場に対し、イタリア・ルネサンスにおいて古典的修辞学に再び中心的役割が認められる反動が起こった。また文法学も12世紀からプリスキアヌスとアリストテレスにもとづき次第に論理化され、13世紀半ばに哲学的に展開された思弁文法学へと発展することにより、論理学に結びついた。こうした論理学・弁証論の強化により、1200年頃から盛期スコラ学と大学における自由学芸学部の成立に道が開かれ、13世紀後半にトマス・アクィナスは哲学を自由学芸から原則的に解き放ち、独立した学問として成立させるとともに、すでに12世紀サン=ヴィクトル学派に見られた自由学芸の主として思考形式としての解釈によって中世末期におけるその二次的な位置づけを根拠づけた。また四科はすでに12世紀の文学的プラトン主義的ルネサンスにおいて三学に対し重要性を失い、13世紀のアリストテレス的学問論において一方で天文学は自然学に、他方で算術・幾何学は数学に組み入れられることによって、独立した学問群として解消されたが、14世紀の数学的自然理解と技術の発展を準備する要素となった。さらに15世紀ルネサンスにおいて三学に歴史学・哲学的論理学・詩学が結合されることによって、ルネサンスの「普遍人」理念に教育的基盤が与えられ、それはギムナジウムにおいて形態化されることによって近世・近代の中等教育の原動力の1となった。
高速飛翔体に衝突された場合のRC構造物の挙動

1)鉄筋コンクリート版、および、フェロセメント版を製作し、高速飛翔体を衝突させてその挙動を実験的に調べた。試験体で変化させたパラメーターは鉄筋コンクリートとフェロセメント、版の厚さ、および、補強量である。試験体は75cm×75cmで厚さは、6cm,9cm,12cmの3種類である。フェロセメントとは金網を何枚か重ね、その金網をコンクリートあるいはモルタルの補強材とする複合構造である。コンクリートとしては、圧縮強度が約300kg/cm^2のマイクロコンクリートを使用した。骨材の最大粒径は5mmである。2)高速飛翔体は重量が約500g、速度は230m/s(830km/h)であり、先端は鋼である。試験体を吊り下げ用鋼骨組から吊り下げ、その試験体に高速飛翔体を衝突させた。高速度ビデオカメラを利用して、毎秒5000コマの撮影を行い、高速度の現像を観察した。鉄筋コンクリート版、鋼板補強コンクリート版、フェロセメント版等、コンクリート系複合構造版への高速飛翔体の衝突実験システムを確立した。そのシステムは、高速飛翔体、高速飛翔体発射装置、試験体吊り下げ支持骨組、試験体、防御壁、観測・撮影用窓、高速ビデオカメラ、照明装置、等で構成される。3)高速飛翔体が版を貫通する限界版厚を把握した。更に、高速飛翔体が衝突した面の裏側のコンクリートが剥離して飛散する現像は、フェロセメント版の方が鉄筋コンクリート版より少なくなるということを明らかにした。
SDiff(2)族ヒエラルヒーとその応用

80年代以来、KP方程式系、戸田格子方程式系などの非線形可積分系に対する代数的及び幾何学的研究が活発に行われ、無限次元Lie代数の表現論、代数幾何学、素粒子物理学等と密接に関係することが明らかになってきた。本研究では、この観点から「無分散KPヒエラルヒー」、「無分散戸田格子ヒエラルヒー」を研究している。無分散KP方程式は、KP方程式の分散項を落としたものとして定義されていたが、もっと一般に、KP方程式系を定義するLax形式、に於いて、擬微分作用素L,Bnをその全表象で置き換え、交換子[,]をPoisson括弧{,}で置き換えることによって、無分散KP方程式を含む整合的な無限連立偏微分方程式系が得られる。佐藤のKPヒエラルヒーにならってこの系を無分散KPヒエラルヒーと呼び(昨年までは、SDiff(2)ヒエラルヒーと呼んでいたが、無分散ヒエラルヒーという呼び方が一般に定着したのでそれにならった)、KPヒエラルヒーの理論の方法論に沿って系の対称性や解のparametrizationを調べた。これまでに、京都大学の高崎金久氏との共同研究によって、KPヒエラルヒーに整合的にPlanck定数【planck's constant】を導入して【planck's constant】→0の極限(準古典極限)を取れば無分散KPヒエラルヒーが現れること、ω1+∞対称性がKPヒエラルヒーのW1+∞対称性の準古典極限であることを示した。更に、KPヒエラルヒーの波動作用素やτ関係の検古典極限を導入することで、無分散KPヒエラルヒーのτ関係を自由fermionの真空期待値として現すことができた。このような形での無分散KPヒエラルヒーの理解は、2次元重力の行列模型理論の分配関数(これはKPヒエラルヒーのτ関数になる。)の種数展開の0種数部分に無分散KPヒエラルヒーのτ関数が現れることを無分散戸田格子ヒエラルヒーについても同様のことを示した。この場合はPlanck定数は格子間隔として現れ、検古典極限は格子の連続極限となる。
FTラマン分光法による超臨界水を用いた環境汚染物質分解反応の研究

(1)高温・高圧in situラマンセルを製作した。90°および180°散乱の両測定に対応できる。ダイヤモンド窓を用いて、測定温度域は25500°C、圧力域は0.1200MPaが達成できた。温度は±1°C以内で制御できた。また、セルは超臨界水反応場を維持しながら、反応液を注入することができる。(2)既設のFTラマン分光計により、常温・100MPaまでの硝酸リチウム硝酸カルシウム、硝酸アンモニウム各水溶液のラマンスペクトルを測定した。硝酸イオンのν_4バンド(740cm^<-1>)の解析から、硝酸リチウム水溶液では4.7mol/dm^3以上で、硝酸カルシウム水溶液では3.6mol/dm^3以上でイオン対が生成することを明らかにした。硝酸アンモニウム水溶液中では飽和水溶液においてもイオン対は生成していない。(3)300°Cおよび400°Cにおいて、それぞれ50200MPaの亜臨界および超臨界水の構造をX線回折により明らかにした。その結果、亜臨界域では圧力の増加とともに水素結合が壊れて行くが、超臨界域では圧力が増加すると水素結合が生成することを明らかにした。(4)0.1260MPa、25253°Cにおいて、密度一定、圧力一定、温度一定の各条件にてメタノールの構造をX線回折法により調べた。圧力と温度が上昇すると、メタノールの水素結合が壊れていくが、中距離・遠距離の構造は常温とあまり変わらず、超臨界水の構造と対照的である。
認識論的メタ認知と批判的思考の関連性に関する文化比較研究

本研究では、大学生の認識論的メタ認知の国際比較を行ってきた。3年間にわたって(20082010)、Carvalho・楠見(2006)の4因子構造のモデルを用いて日本・フィリピン・ブラジルの大学生の認識論的メタ認知がどのように批判的思考と関連しているのかを検討してきた。そして、最終年度に実際の教育場面で学生の第二言語取得に関する信念と学習成績が認識論的メタ認知や批判的思考とどのように関連しているのかを検討した。先行研究によると、批判的思考は、認知、態度、およびスキルの3つの側面から構成される。この批判的思考や批判的思考をする者の特徴には、様々なメタ認知的機能が含まれることが明らかとなっているが、現在研究されているメタ認知は、それらすべての機能を網羅しているわけではない。また、従来のメタ認知研究では、主に記述的で一時的な信念のみが研究されており、知識や学習に関する規範的で持続的な信念(個人の認識論)は含まれてこなかったため、批判的思考との関連については、未だあいまいな部分が残されている。以上のことをふまえて、個人の認識論をメタ認知に組み込んで検討したCarvalho・楠見(2006)は、「認識論的メタ認知」として、日本の大学生に適合するモデル、すなわち、「認知の制御」「認知に関する知識」「知識構成における責任感」「知性に関する理論」の4因子構造の理論モデルを提出している。本研究では、Carvalho・楠見(2006)の議論を一歩進めて、認識論的メタ認知がどのように批判的思考と関連しているのかを検討することを主な目的とする。そして、異文化間にその関連性に一貫性があるかどうかを検討するため国際比較研究を行う。本研究では、Carvalho・楠見(2006)の議論を一歩進めて、認識論的メタ認知がどのように批判的思考と関連しているのかを検討した。参加者は京都外国語大学に所属する大学生198名(男子90名、女子108名、平均年齢18.2歳)であった。結果としては、批判的思考得点を目的変数、認識論的メタ認知の4つの構成因子を説明変数とする階層的重回帰分析を実施した。その結果、メタ認知の認識論的側面は、「認知に関する知識」と「認知の制御」を統制しても批判的思考行動を有意に予測することが明らかとなった。モデル1では「認知に関する知識」(beta=.48)と「認知の制御」(beta=.16)の決定係数がともに有意となった。モデル2では「認知に関する知識」の決定係数は有意傾向(beta=.12)しか示さなかったのに対し、「認知の制御」(beta=.28)、「知識構成における責任感」(beta=.60)、「知性に関する理論」(beta=.57)の決定係数は有意となった。さらに、メタ認知の概念を拡大することにより、メタ認知と、批判的思考行動の様々な側面との関連がよりよく説明できることを示唆するものといえる。先行研究によると、批判的思考(critical thinking)とは、論理的で偏りのない思考であり、物事を客観的かつ多面的、多角的に捉え、基準に基づいて判断する思考である。この批判的思考や批判的思考をする者の特徴には、様々なメタ認知的機能が含まれることが明らかとなっているが、現在研究されているメタ認知(つまり、認知に関する知識と認知の制御の2側面)は、それらすべての機能を網羅しているわけではない。以上のことをふまえて、個人の認識論をメタ認知に組み込んで実証的に検討したCarvalho(2009)は、Carvalho・楠見(2006)の4因子構造の「認識論的メタ認知」モデルを用いて日本の大学生の認識論的メタ認知がどのように批判的思考と関連しているのかを検討した。

本研究では、Carvalho(2009)の議論を一歩進めて、日本とフィリピンの大学生において、国際比較を行うため、フィリピンの大学に所属する文学系の大学生を対象にデータ収集を行った。参加者はDe La Salle大学に所属する大学生250名(男子150名、女子100名、平均年齢18.5歳)であった。結果としては、批判的思考得点を目的変数、認識論的メタ認知の4つの構成因子を説明変数とする階層的重回帰分析を実施した。その結果、日本の大学生のデータと同じようにメタ認知の認識論的側面は、「認知に関する知識」と「認知の制御」を統制しても批判的思考行動を有意に予測することが明らかとなった。モデル1では「認知に関する知識」(beta=.58)と「認知の制御」(beta=.25)の決定係数がともに有意となった。モデル2では「認知に関する知識」の決定係数は有意傾向(beta=.11)しか示さなかったのに対し、「認知の制御」(beta=.32)、「知識構成における責任感」(beta=.64)、「知性に関する理論」(beta=.59)の決定係数は有意となった。結論としては、2つの異なる国・文化の大学生の認識論的メタ認知と批判的思考との関連性については文化差が見られなかった。ところが、メタ認知の概念を拡大することにより、メタ認知と、批判的思考行動の様々な側面との関連がよりよく説明できることを示唆するものといえる。教育の目的の1つは、生徒に批判的な思考をさせることである。その目的を達成するためには、それを促進する特定の認知的要因を識別することが重要である。批判的思考とは、物事を客観的かつ多面的にとらえ、規準に基づいて判断する論理的、反省的思考である。この批判的思考や批判的思考をする者の特徴には、様々なメタ認知的機能が含まれることが明らかとなっているが、現在研究されているメタ認知(つまり、認知に関する知識と認知の制御の2側面)は、それらすべての機能を網羅しているわけではない。また、従来のメタ認知研究では、主に記述的で一時的な信念のみが研究されており、知識や学習に関する規範的で持続的な信念(個人の認識論)は含まれてこなかったため、批判的思考との関連については、未だあいまいな部分が残されている。以上のことをふまえて、個人の認識論をメタ認知に組み込んで実証的に検討したCarvalho(2009)は、Carvalho・楠見(2006)の4因子構造の「認識論的メタ認知」モデルを用いて日本の大学生の認識論的メタ認知がどのように批判的思考と関連しているのかを検討した。そして、日本とフィリピンの大学生において、国際比較を行うため、フィリピンの大学に所属する文学系の大学生を対象にデータ収集を行った。本研究では、国際比較を一歩進めて、ブラジルの大学に所属する文学系の大学生を対象にデータ収集を行った。参加者はSaoPaulo大学に所属する大学生280名(男子130名、女子150名、平均年齢19歳)であった。その結果、日本とフィリピンの大学生のデータと同じようにメタ認知の認識論的側面は、「認知に関する知識」と「認知の制御」を統制しても批判的思考行動を有意に予測することが明らかとなった。モデル1では「認知に関する知識」(beta=.62)と「認知の制御」(beta=.30)の決定係数がともに有意となった。