hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GnRHパルスジェネレーターに対するニューロキニンの生理作用の解析

弓状核キスペプチンニューロンに発現するNKBは、パルス状LH分泌を誘起するために、ニューロン群の同期発火を引き起こす作用を持つと考えられた。研究計画に記載された方法に即して、昨年度は多ニューロン発火活動記録電極を改良し、ヤギ弓状核キスペプチンニューロン群分布領域に薬剤を微量投与した際の神経活動を記録解する実験手法を確立した。本年度は、この手法を用いて、更に複数のシバヤギ個体を用いて実験を行った。更に、左右両側の弓状核の片側に局所投与/MUA記録電極を留置し、反対側の弓状核にMUA記録電極を留置した。左右両側の弓状核よりMUAを同時に記録解析可能な個体を用いて、NKBを局所投与した際のMUAの変化を解析した。この結果、NKBを局所投与した際の神経発火活動の上昇は、局所投与近傍の神経活動だけでなく、反対側でも同期して誘起された。このことから、弓状核キスペプチンニューロンは、反対側のキスペプチンニューロンとの間で神経ネットワークを形成していると考えられ、これまで形態学的には示唆されていたこのネットワークを、実験的に証明することが出来た。上記のように、本年度は、順調に弓状核キスペプチンニューロンの同期発火機構解明にとって重要な知見を得ることが出来た。左右間のネットワークの存在を明らかにした本年度の結果は、次年度に行う予定である弓状核キスペプチンニューロン近傍の局所電気刺激による解析を行うことで、より多くの知見を得ることが可能と考えられる。これらのことから、研究はおおむね順調に進展していると自己判断した。農学これまでの研究結果から、1)弓状核キスペプチンニューロンは、神経線維による神経ネットワークを形成していること、2)その神経活動の同期には自身が発現しているNKBが必要であること、3)左右両側に存在する弓状核キスペプチンニューロン群間においても神経ネットワークが存在しており、各々の神経活動は同期していること、が明らかとなっている。この結果を用いて、今後は、片側の弓状核キスペプチンニューロン分布領域を局所的に電気刺激することによって、同側および反対側における神経活動変化を解析する。また、電気刺激を行う前に、NKB受容体の阻害剤を局所投与することで、NKBが発火に関与しているか否かを解析する予定である。研究計画書に記載された方法論に即し、まず既存の多ニューロン発火活動(multiple unit activity)記録電極の改良を行った。すなわち、ヤギ弓状核キスペプチンニューロン近傍に薬剤を局所微量投与するためのガイドカニューラとその近傍に記録電極を配置した形状の局所投与/記録電極を作製することができた。この局所投与/記録電極を4頭のシバヤギ弓状核に留置した。このうち、2頭のヤギより、弓状核キスペプチンニューロン群の一過性の同期発火活動(MUAボレー)が記録可能であった。このうちの1頭を用いて、弓状核への生理食塩水およびNKBの局所投与を行った。この結果、生理食塩水の局所投与では神経活動は全く変化しなかったのに対して、NKBの局所投与によって直ちにMUAボレーが誘起された。また、MUAボレーと同期するパルス状LH分泌を解析するために、局所投与前後の血中LH濃度変動を測定した結果、NKBの局所投与によってパルス状LH分泌誘起されることが明らかとなった。
層状試料および傾斜機能材料の熱物性値測定と評価

傾斜機能材料は、金属、セラミックス、繊維などのマイクロエレメントを構造制御し、機能を傾斜的に分布させたものである。また、層状試料は、基盤物質の上に種々の層を積み上げた電子部品をはじめ機械部品など随所にみられる。これら層状および傾斜機能材料の熱移動特性を解析するには熱物性値データを知ることが必須条件である。本研究は、層状試料および傾斜機能材料に対し、パルス状加熱およびステップ状加熱の非定常熱拡散率測定法を適用する方法を開発すること、さらに、逆問題解決の糸口を見出すことによって、創成された材料の熱的評価手法を確立することを目的として研究を行い次のような成果を得た。1.層状試料の非定常温度応答において、実際の実験条件に近い境界条件に対する解析解を求めた。つまり、試料表面を任意加熱分布を持って加熱し、試料各表面からそれぞれ熱損失を持つ場合の非定常温度応答の解を導出した。2.レーザフラッシュ法によって熱拡散率を測定し、理論解と比較検討した。3.試料表面の温度応答から内部の物性値分布を推定する逆問題を解く糸口を見い出した。
日本の年間消費原油を4ヵ月で生産する重油生産藻類ボツリオコッカスの培養技術の開発

西日本各地のダム湖から野生の重油生産藻類ボトリオコッカス(Botryococcus braunii, Bb)を採取し、液体培養法と寒天培養法を組み合わせて育種法によって約1年5カ月間増殖力の優れたBb株の選別を行った。その結果、これまでには考えられなかった分裂速度(Doubling Time, DT)≒2. 5日を持つ新規のBb株を分離することに成功した。またこの株は、最適培養温度=2930°Cという比較的高温で生育する新規のBb株であることも明らかにした。〔1〕野生からの増殖性・重油生産性に優れにBotryococcus braunii(Bb)株の分離約10ヵ月間の寒天培養で野生採取サンプルに見られなかった増殖性の優れたBb株の分離・株化に成功した(H22年8月の日本エネルギー学会で発表予定)〔2〕培養条件の検討(1)適切な栄養条件、(2)適切な光量(3)適切なCO2と酸素濃度、(4)適切な培地pH制御、(5)適切な温度条件、(6)適切な換気条件、(7)培養液の適切な攪拌について検討した結果、1)栄養条件については、これまで一般にBbの無菌培地として使われているChu13mediumに替わる非無菌培地を開発した(H22年8月の日本エネルギー学会で発表予定)2)光量については、通常の蛍光灯に替わり消エネタイプかつ光の直線的透過性の強いLEDを使うことで、高い光合成量を実現することに成功した。3)CO2と酸素濃度については、培地に重層NaHCO3を加えることと5%CO2気体供給で安定したpHを実現できた。さらに酸素O2についてはO2・0%50%まで試験し、最高の増殖速度を実現するためには酸素濃度は少なくとも10%25%の量が必須であることを解明した。4)温度条件については,新たに分離した新規Bb株ではこれまでの報告された25°C前後より28-31°Cで最も高い増殖性・重油生産性を示した。5)適切な換気条件と培養液の適切な攪拌については、気体(5%CO2・15%O2・80%N2)を培養液の水表面を通気する方法と培養液中にバブリングする方法を試験したところ、バブリング方式が優れて高い増殖性を示すことを明らかにした。1)Suppression subtractive hybridization法(SSH法)については、これまで報告されているのSSH法に替わる新たな方法(BN-SSH法と命名)を開発し、これまでより簡便で迅速な方法を実現することに成功した(H22年12月の日本分子生物学会で発表予定)2)さらに、新たに生物種特異的なゲノムDNA配列を選択的・特異的に分離できる新たなゲノムクローニング法「genome-SSH法」の開発に成功した(H22年12月の日本分子生物学会で発表予定)。今年度は、昨年から今年度にかけ分離した「高速増殖性でかつ高重油生産性のボツリオコッカス藻」を使って、1)その増殖へのリンP、や窒素Nなどの主要無機栄養素の影響、2)培養最適温度の検索、3)サブクローン化によるより高増殖のクローンの分離、4)生産重油(炭化水素)の分析、5)遺伝子導入のための単一細胞の分離と単細胞培養法の開発、6)単一細胞からの遺伝子検出(細胞PCR法)をおこなった。その結果、1)これまで報告されていない新たな完全無機培地の開発に成功した。今後さらにこの開発を進め、将来のプラント化に向けての実用化を図る予定である。2)これまでに報告されているボツリオコッカスの増殖最適温度は、25°Cと報告されているが、今回分離に成功した高速増殖性のボツリオコッカスはその最適増殖温度が29°Cと比較的高温で夏の高温水での増殖に適した性質をもつことを明らかにした。3)さらに、今年度は前年度に分離した高速増殖性のボツリオコッカスからさらに早く増殖する細胞株の分離にも成功した。最高速度DT=1.8日の増殖速度を示した。4)これらのボツリオコッカス細胞株の生産する炭化水素(重油)の分析をガスクロマトグラフ(GC)で行ったところ、ほぼ単一のピークを持つ炭化水素の生産が見られその乾燥重量当たりの生産量は約50%程度であった。5)ボツリオコッカスの単一細胞培養法はこれまで確立されてなかったが、今回我々が初めてグリセリンによるsingle cellの叩き出し法を開発することに成功し、またそのsingle cellの培養法の開発にも成功した。6)さらに、このsingle cellを用いて、遺伝子の単一細胞検出法=single cell PCR法の実用化にも成功した。これによって、ボツリオコッカスの遺伝子組み換えが容易になるものと思われる。

今年度は、昨年度分離・育種に成功した「高速増殖性でかつ高重油生産性のボツリオコッカス株"榎本藻"」を使って、1)強光度条件下での生育の検討、2)雑菌との共生による増殖の程度、3)きらに高増殖性の株の分離の試み、4)ボツリオコッカス株の光合成を司るRubsCo蛋白複合体を構成する遺伝子の1つであるRubsCo小サブユニット蛋白の遺伝子rbcS遺伝子のクローニング、に取り組んだ。その結果、1)重油生産・増殖と光強度の研究では、CO2濃度を10%から15%程度に上げれば、光強度も太陽光と同程度の10万ルクス程度まで強くしても、十分成長可能であることが明らかとなった。2)将来の野外培養を考えて、雑菌との共存下で十分な成長が得られるかどうかは重要な点だが、今回はこの点を明らかにするため、ボツリオコッカスと共存する代表的な細菌を単離・同定した。同定した細菌2属、bacillus属菌1種、とAcinetobactor属1種を使って、ボツリオコッカスの増殖への影響を調べた。その結果、これまでボツリオコッカスの成長を抑えると報告されているAcinetobactorでも、bacillus菌でもボツリオコッカスの新規株"榎本藻"の成長には何ら阻害作用を示さなかった。3)将来の工業化、プラント化を想定して、さらに高増殖性・高重油生産性株を開発することは重要なテーマである。今回は、これまで平均2.5日で分裂増殖する"榎本藻"の更なる高増殖性株の開発をコロニー選別法で行った。その結果、DT<2.0日を切る株の開発は現在まだ出来ていない。しかし、コロニーレベルでは、2.0日を切る亜株も出現してきているので将来的は可能性は十分ある。4)RubsCo遺伝子のクローニングは、mRNAもゲノム遺伝子も部分的には出来たが、現時点でmRNAもgenomeも100%の塩基配列の解明には至らなかった。今後引き続き遺伝子クローニングを継続して行う予定である。
複数組織の多様な資源を予約に基づき同時確保するスケジューリング手法の開発

複数組織で管理されるネットワークや計算機など多様な資源を用い、性能が保証された分散実行環境を構築するには、分散する計算機とその間のネットワークを同時に割り当てるスケジューリング手法(コアロケーション)が課題となる。本研究では、(1)予約に基づきネットワークと計算資源のコアロケーション手法の提案、(2)評価シミュレータの開発と提案手法の評価、(3)実システムへの応用を行った。利用者の要求する計算機性能やネットワーク帯域を保証した分散実行環境を自動的に構築して提供するには、必要な計算機やネットワークなどの資源を適切に選択して同時に割り当てるコアロケーションが課題となる。商用サービスを前提としたコアロケーションでは、早い時刻/安い価格/高い可用性の資源を選択する等の利用者の割り当て方針と、負荷の均質化/特定資源の優先割り当て/利用者の優先度の考慮等、資源管理者の割り当て方針を反映する必要がある。また、資源割り当て問題はNP困難であるため、割り当てに要する時間が長くなると実用的とはいえない。本研究では、分散する資源が事前予約で複数の組織から提供されることを前提とした、コアロケーション手法を提案した。提案手法では、我々の開発する資源管理フレームワークから利用可能な資源情報を取得し、指定された時間帯から適切な資源の組合わせを選択する。資源選択では、計算機とそのネットワークのトポロジを考慮して整数計画問題にモデル化し、利用者と資源管理者の割り当て方針が反映できるようにした。また、制約条件を加えることにより、割り当てに要する時間の短縮を試みた。シミュレーションを用いた実験により、提案手法の機能性、実用性について評価した。機能性の評価では、提案手法により計算機とその間のネットワークを適切に選択し、確保できること、資源管理者の観点で資源割り当て方針が反映できることを示した。実用性の評価では、整数計画問題の求解時間を制約条件とソルバの違いにより比較し、現在の環境において提案手法が実用レベルであることを示した。今後はより大規模かつ現実的な環境を想定した評価を行い、提案手法を改善していく。複数組織により管理されるネットワークや計算機,ストレージ等の多様な資源を用い,性能が保証された仮想情報基盤を構築するには,適切な多種資源を同時に割り当てる必要がある.その際,利用者の資源要求を満たすこと,ネットワークを含む多種資源を割り当てること,管理者の割り当て方針を考慮すること,割り当てに要する時間がオンライン処理として実用的であること求められる.よって,本研究では事前予約を前提として多様な資源をユーザの要求に対して適切に割り当てるスケジューリング手法を提案し,シミュレーションによる提案手法の有効性の評価と,実システムへの応用を行った.今年度は,昨年度提案した整数計画問題にモデル化したネットワークと計算機を同時確保するスケジューリング手法の改良と,実システムへの応用を行った.スケジューリング手法の改良では,多種資源とその属性情報を考慮した手法を提案した.既発表手法を拡張して整数計画モデルに新たな制約を加えることで,多種資源の同時割り当てや資源の一部をユーザが明示的に指定できるようにした.シミュレーションによる評価では,資源の一部をユーザが指定する場合は31.7msecと高速に処理でき,属性指定がある場合も通常と同程度であることが分かり,提案手法の実用性が示された.実システムへの応用では,我々が開発している資源管理フレームワークGridARSへ提案手法を組み込み,GLIF2010およびSC10において実証実験を行った.GridARSは,マルチドメイン環境で多種資源の確保、仮想情報基盤の構築、モニタリングを行う.提案手法をGridARSの資源管理システムに組み込み,2ネットワークドメイン,4計算ドメイン環境で,仮想情報基盤の自動的な構築とモニタリングを行った,実験において,提案手法により適切な予約プランを作成し,資源確保に適用できることを示した。
カルシウム透過性チャネルを標的とした血管平滑筋細胞増殖制御法の確立

細胞増殖にはカルシウムイオンの流入が増加することが必須で,これが抑制されると増殖因子はその増殖促進作用を発揮することが出来ない。細胞周期を進行させるプログレッション因子はカルシウム透過性チャネルを活性化して持続的なカルシウム流入増加を惹起するが,そのチャネルの分子実体はこれまでまったく明らかではなかった。本研究ではPCRを用いたクローニング法によりインスリン様成長因子(IGF-I)によって活性化されるカルシウム透過性チャネルの遺伝子クローニングを行いそのチャネルの調節機構について検討を行った。クローニングされたチャネルGRC(growth factor-regulated channel)は756個のアミノ酸からなる膜貫通蛋白で,疎水性の検討から6個の膜貫通部位を持つものと推定された。その一次構造はTRPに類似し,とくにVR-1とはアミノ酸レベルで40%の相同性を示した。GRCをCHO細胞に発現させるとカルシウム透過性チャネルとして機能した。生理的なカルシウムが存在する場合には,このチャネルは主にカルシウムなど二価陽イオンを透過した。GRCは非刺激時には細胞内プールに存在するが,IGF-Iにより細胞膜上にトランスローケーションした。IGF-Iを除去するとGRCチャネルは再びエンドサイトーシスにより細胞内プールにもどった。このようにGRCチャネルはその細胞内局在が変化することによって調節されるというまったく新しい調節機構をもっていた。
ウイルス感染病態における一酸化窒素(NO)の役割についての研究

ウイルス感染病態における一酸化窒素(nitric oxide,NO)の役割を解析するため、マウスインフルエンザウイルス肺炎モデル、ラット狂犬病ウイルス/単純ヘルペス脳炎モデルを作製し、各ウイルス感染病巣におけるNOの過剰生成を解析し、NO合成阻害剤であるN^G-monomethyl-L-arginine(L-NMMA)を投与し、生体内のNO合成を制御することで、ウイルス感染病態がどのように修飾されるかを検討した。その結果、マウス、ラットの肺、および脳内において、ウイルス感染に伴い誘導型NO合成酵素(NOS)が強く誘導されることが、誘導型NOSのcDNAプローブを用いたRT-PCR/Sourthern blot法、およびNorthern blot法により明らかとなった。また、ウイルス感染局所におけるNO生成を電子スピン共鳴(electron spin resonance,ESR)法により、110Kにて解析したところ、過剰に産生したNOに由来するNO-ヘモグロビンアダクトの有意な生成が認められ、これは、NOS阻害剤であるL-NMMAを動物に投与することにより著明に抑制された。さらに、L-NMMA投与により、インフルエンザウイルス感染マウスの生存率が有意に改善(100%致死率→50%生存)した。以上の知見より、マウスインフルエンザウイルスをはじめとする各種ウイルス感染の病原性発現機構において、NOが重要な増悪因子として作用していることが明らかとなった。
チベット高原における地表面の熱・水収支の長期変動とそれに気温上昇が及ぼす影響

本研究ではチベット高原地域における湖沼を含む地表面の熱・水収支が最近30年間の気温上昇に伴いどのように変化しているのかを気象台データのほか、衛星データと再解析データを用いて地表面の熱・水収支の評価を行い定量的に明らかにした。その際、気象台の気象データを観測環境の変化の影響を考慮して再評価することで、チベット高原上の気温上昇の実態を正確に把握すると共に、土壌面や積雪面以外に湖沼も含む地表面の熱・水収支の新たな評価手法を開発・利用した本研究ではチベット高原地域における湖沼を含む地表面の熱・水収支が最近30年間の気温上昇に伴いどのように変化しているのかを気象台データのほか、衛星データと再解析データを用いて地表面の熱・水収支の評価を行い定量的に明らかにした。その際、気象台の気象データを観測環境の変化の影響を考慮して再評価することで、チベット高原上の気温上昇の実態を正確に把握すると共に、土壌面や積雪面以外に湖沼も含む地表面の熱・水収支の新たな評価手法を開発・利用した本研究ではチベット高原地域における地表面の熱・水収支が最近30年間の気温上昇に伴いどのように変化しているのかを定量的に明らかにするのが目的である。今年度の成果は以下の通り。1.気象台データを使用した気象要素の長期変動解析チベット高原上の気象台(チベット自治区、青海省、四川省および雲南省)72箇所の最近50年程度の気象データを用いて、気温やその他の気象要素(湿度、降水量、日射量など)の線形トレンドを観測環境の変化の影響を考慮して評価した。このうちチベット自治区の気象台データ(38箇所)は日々のデータの精査も実施した。2.湖沼を考慮した地表面の熱・水収支の評価手法の開発2-1これまで用いていた多層土壌モデルを現地の観測結果に基づいて改良した。ここで開発した手法は、乾燥域(西チベットのガイゼ)や半湿潤域(中央チベットのナチュ)などの詳細観測地点データを用いて検証した。2-2チベット高原中央部最大のナム湖を対象に、冬季の凍結過程を組み込んだ大気と湖面との間の熱・水収支を評価する手法を開発した。本手法は衛星の表面温度・アルベードならびに現地の観測データを用いて検証した。2-3放射精密観測:熱・水収支モデルの開発・改良には精密な観測データが欠かせない。特に入力エネルギーを与える放射データ(全天日射量と大気放射量)は重要な要素である。そこでナム湖の放射データの品質を保つため、2010年9月から現地で放射の精密観測を実施した。目下、大気中の水蒸気量が冬季の極域並に少ないチベット高原上において精密な放射データセットを作成しつつある。初期解析の結果、大気中の水蒸気量の少ない領域で従来の大気放射量の実験式が有効であることを確認し、1日平均の大気放射量を推定する実験式で実用上10分1時間程度の放射量の推定が可能であることを確認した。本研究ではチベット高原における地表面の熱・水収支が最近30年間の気温上昇に伴いどのように変化しているのかを定量的に明らかにするのが目的である。平成23年度の研究成果は以下の通り。・広大なチベット高原の地表面の熱・水収支の面的な評価手法の開発を行うために、再解析データ(JRA25)においてチベット域の切り出しを行なった。・衛星データを活用して、チベット高原上の大きな5つの湖について凍結期間を求めその年々変動を調べた。衛星による土壌水分量マップを作成した。両方のデータは熱収支計算結果の検証用として活用できる。・チベットの気象台データを用いて地表面の熱・水収支の長期変動がチベット高原上の土壌水分並びに氷河や湖の面積に及ぼす影響を調べた。その結果チベット高原のシーリン湖における面積拡大の原因が降水量の長期にわたる増加の可能性であることが示唆された。・ナム湖における現地観測では、精密な放射データセットの構築、1時間値の放射実験式の開発、放射実験式の適用範囲を従来よりも大気水蒸気量の少ない領域に拡張、などの成果があった。更に地上の放射観測と衛星雲量データから、湖面上の対流活動の日変化が夜間活発化、日中沈静化していることを観測データから明らかにした。これらの成果は従来のチベット高原の研究ではほとんど得られていなかった。・2010年12月10日以降ナム湖放射計のデータが欠測になったので2011年7月から観測を再開した。更にナム湖の熱収支推定精度向上のために湖岸の気象要素(風向、風速、気温、湿度など)の観測を2011年10月から開始した。湖岸データと1.5km内陸に位置する観測点のデータの差違(2地点間の風速比や気温差)が明らかになりつつあり熱収支計算の精度向上が期待できる。3月末時点で湖岸観測の内、風向・風速が2012年1月30日以降測器の故障で欠測中である。平成24年度の研究成果は次のとおり。1ナム湖の精密放射観測と湖畔の現地観測を継続実施して通年のデータを取得し、大気中の水蒸気量が極域並みに少ない地域における放射実験式の検討を行った。

2長期的な気温やその他の気象要素の変動が、チベット高原上における地表面の熱・水収支に与える影響を評価するために、土壌面熱収支プログラムを改良しチベット高原上の代表的な気候区の気象台で熱収支計算を実施した。その際、日射量の地形補正と日平均湿度の補正を行った。計算結果をナム湖に近いBaingoin気象台の衛星土壌水分データと比較し、土壌水分の季節変化が良く対応していることを確認した。3地表面の熱・水収支の変化がチベット高原上の土壌水分並びに氷河や湖の面積に及ぼす影響について、解析を行った。SelingCo流域では近年気温が上昇傾向、降水量と日射・長波放射量および湖面積が増加傾向である。これから湖面積拡大の原因は降水量の増加による可能性が大きい。一方、氷河域では放射の影響が地表面のエネルギー収支に対して支配的、降水量の変動が質量収支に対してもっとも敏感であった。これらの知見は湖面積拡大が降水量の増加に氷河の融解が重なったものであることを示唆している。4湖面凍結期間の衛星観測結果と熱収支計算との比較検討を行い、湖面熱収支から計算した凍結割合と衛星による凍結面積が良く対応していることを確認した。凍結期間は近年減少傾向である。5チベット高原における広域スケールでの気候湿潤度WI(=降水量/ポテンシャル蒸発量)の変動特性を調べるために再解析データ及び雨量格子点データを利用して熱収支式に基づくWIのデータセットを作成した。63年間の研究の取りまとめと総括を行った。チベット高原地域における地表面の熱・水収支が最近30年間の気温上昇に伴いどのように変化しているのかを定量的に明らかにするために、(1)気象台の気象データ(気象台データ)を観測環境の変化の影響を考慮して再評価し、気温上昇の実態を正確に把握する。これはほぼ達成した。(2)土壌面、積雪面以外に、湖沼も含む地表面の熱・水収支の新たな評価手法を開発する基礎データを現地観測で取得中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定通り推進し、気象台データのほか、衛星データと気候モデル出力(再解析データ)を用いて、高原における地表面の熱・水収支の評価を行い、気温上昇に伴うその長期変化の特徴を明らかにする。現地観測では測器の不具合などによる欠測がありデータに欠落が生じている。2012年度の早い段階に湖岸観測の測器を交換し、できるだけ長期間のデータの取得を目指す。野外観測では不測の事態が起こる。中国側と連絡を密に取り、データのモニターを頻繁に行なうことにより、異常事態に迅速に対応することが欠測率の低下につながる。
羊膜由来体性幹細胞分離方法の確立

羊膜上皮細胞(HAE)、間葉系細胞(HAM)とiPS細胞、骨髄由来間葉系幹細胞のStemness遺伝子の発現を比較し、羊膜由来細胞ではこれらの発現が高くiPS細胞に近いことが示された。HAEに対し低分子処理、あるいはOct3/4遺伝子導入を行うことにより、Stemnessが上がることが示された。HAEの中の幹細胞はTRA1-60抗体を用いて濃縮される事、HAMは大きさにより性質が異なる可能性が示された羊膜上皮細胞(HAE)、間葉系細胞(HAM)とiPS細胞、骨髄由来間葉系幹細胞のStemness遺伝子の発現を比較し、羊膜由来細胞ではこれらの発現が高くiPS細胞に近いことが示された。HAEの中の幹細胞はTRA1-60抗体を用いて濃縮される事、HAMは大きさにより性質が異なる可能性が示された羊膜由来上皮細胞、間葉系細胞の幹細胞マーカーを同定することを目的に、各種細胞表面マーカーを用いてフローサイトメトリー解析を行った.羊膜由来上皮細胞(HAE)に関しては、TRA1-60、TRA1-81が有効なマーカーとなりえることを見出した.羊膜由来間葉系細胞に関しては、更なる検討が必要であることがわかった。一方、不死化羊膜上皮細胞(iHAE)に対してOct4遺伝子を電気穿孔法にて導入して強制発現させ、各種遺伝子の発現を定量的RT-PCRにて検討し、Rex-1、Sox2, Nanogの遺伝子の発現が上昇すること、また免疫蛍光染色にて検討し、SSEA3, SSEA4, TRA1-60陽性細胞の比率が上昇することがわかった。iHAEに対して低分子化合物VPA,VIX, BayK.CHIR,RepSoxで処理した場合にはKlf4の発現が上昇することが確認された。これらを組み合わせOct4遺伝子を導入後に、VPA,CHIR,RepSoxで処理した場合にはOct4とKlf4の遺伝子発現が上昇し、そのStemnessが向上していることが示唆された。これらの結果を踏まえ、今後羊膜由来上皮細胞をTRA1-60またはTRA1-81で分画し、陽性細胞のStemnessを検討する。また、Oct4遺伝子導入、低分子化合物処理の効果をさらに検討していく。羊膜由来上皮細胞、間葉系細胞の幹細胞マーカーを同定することを目的に、各種細胞表面マーカーを用いてフローサイトメトリー解析を行った。羊膜由来上皮細胞(HAE)に関しては、TRA1-60、TRA1-81が有効なマーカーとなりえることを見出した。これに基づき、TRA1-60の発現する細胞をHAEの中から単離することを試みている。羊膜由来間葉系細胞(HAM)に関しては、細胞の大きさにより細胞の性質が異なる可能性があることが考えられたため、フローサイトメトリーにより大きさに従って細胞を分画し、それらの細胞の性質を検討している。不死化羊膜上皮細胞(iHAE)に対してOct4遺伝子を電気穿孔法にて導入して強制発現させ、各種遺伝子の発現を定量的PCRにて検討し、Rex-1,Sox2,Nanogの遺伝子の発現が上昇すること、また免疫蛍光染色にて検討し、SSEA3,SSEA4,TRA1-60陽性細胞の比率が上昇することを踏まえ、Oct4のみならず、Sox2遺伝子も電気穿孔法にて導入し強制発現させてその効果を検討している。以上を継続し、表面抗原の発現あるいは大きさにしたがって分画した細胞のStem cellとしての性質を明らかにする。また、Oct4,Sox2遺伝子の強制発現の組み合わせ、低分子化合物処理との組み合わせによるStemnessに与える効果をさらに検討していく。羊膜由来上皮細胞(HAE)、間葉系細胞(HAM)の幹細胞マーカーを同定することを目的に、各種細胞表面マーカーを用いてフローサイトメトリー解析を行った。HAEに関しては、TRA1-60、TRA1-81が有効なマーカーとなりえることを見出した。これに基づき、TRA1-60の発現する細胞をHAEの中から単離し、幹細胞マーカーの発現を定量的RT-PCRにて解析した結果、Oct3/4, Sox2等の幹細胞マーカーのいずれも、TRA1-60陽性細胞群では分画前のHAEやTRA1-60陰性細胞群と比較してTRA1-60陽性細胞群では発現量が高かった。このことから、TRA1-60陽性細胞群に羊膜由来上皮幹細胞が濃縮されていると考えられた。一方、HAMに関しては、フローサイトメトリーにより大きさに従って細胞を3つ(L, M, S)に分画し、それらの細胞を用いて、幹細胞マーカーの発現を免疫染色にて検討した。その結果、LではNestin, Musashi1, SSEA1の陽性率が高く、MではOct3/4, Nestin, SSEA-4, TRA1-60の陽性率が高く、SではSox2, KLF4,の陽性率が高く、それぞれの細胞が異なる性質をもつ可能性が考えられた。また、in vitroにて各種細胞への分化能を検討した。肝細胞への分化誘導後免疫染色にて肝細胞マーカーの発現を解析した結果、Lでアルブミンの発現が強く、Lは肝細胞へ分化しやすい細胞であることが示唆された。心筋への分化誘導後のRT-PCR及び免疫染色による心筋細胞マーカーの発現解析の結果、SでGATA4やMyosin light chainの発現が高かったことからSは心筋へ分化しやすい細胞であることが示唆された。

以上より、羊膜由来上皮幹細胞はTRA1-60の発現を指標として、間葉系幹細胞は大きさを指標として単離できる可能性が示された。予想よりも表面マーカーによる分画の効率が悪かったため、条件検討に時間がかかっている。また、当初予定していなかった大きさによる分画の検討をしたたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。表面抗原による羊膜上皮細胞の分画を行い、その性質の検討を行う。また、羊膜間葉系細胞の表面抗原の検討を進める。Oct4,Sox2遺伝子の強制発現の組み合わせ、低分子化合物処理との組み合わせによるStemnessに与える効果を検討する。
大規模ネットワークにおけるGridFTPのための通信プロトコルの研究開発

本研究では、大規模ネットワーク上で効率的に動作する、GridFTPの性能を最適化する通信プロトコルを設計した。また、提案方式の有効性をシミュレーション実験により定量的に明らかにした。グリッドコンピューティングでは、大容量のデータを効率的に転送するために、GridFTPと呼ばれるデータ転送プロトコルが用いられている。GridFTPは、複数のTCPコネクションを並列に確立することによりスループットの向上を図る、「並列データ転送」と呼ばれる機能をサポートしている。しかし、大規模ネットワークにおいてGridFTPが高いスループットを実現するためには、並列TCPコネクション数を、ネットワーク環境に応じて適切に設定しなければならない。本研究では、グリッドのミドルウエア層から計測できる情報のみを用いて、並列TCPコネクション数を調整する機構GridFTP-APT(GridFTP with Automatic Parallelism Tuning)を設計した。さらに本研究では、シミュレーション実験により、GridFTP-APTの性能を明らかにした。その結果、GridFTP-APTの最適な制御パラメータを明らかにするとともに、GridFTP-APTはバックグラウンドトラヒックの存在する環境下でも良好に動作すること、またREDルータを導入することにより、GridFTPセッション間の公平性が改善されることを示した。近年、地理的に分散した計算機資源をネットワークにより接続することにより、計算機資源の有効利用を図るとともに、大規模な科学技術計算を可能にする、広域グリッドコンピューティングが注目を浴びている。広域グリッドコンピューティングでは、大容量のファイルを転送するためにGridFTPと呼ばれるデータ転送プロトコルが用いられている。GridFTPは、既存のTCPの問題点を解消するため、以下のような機能を持っている。まず、TCPのスロースタートフェーズにおける転送レートの立ち上がりを速くし、さらにTCPの輻輳回避フェーズにおいて高いスループットを達成するため、複数のTCPコネクションを並列に確立できる。また、ネットワークの帯域遅延積に応じて、GridFTPサーバとGridFTPクライアント間でTCPソケットのバッファサイズを動的に交渉することができる。しかし、最適な並列TCPコネクション数や、TCPソケットのバッファサイズの大きさについては、これまで十分な検討が行われていない。そこで、本年度ではTCPコネクション数とTCPソケットバッファサイズに着目し、GridFTPの最適なパラメータ設定を定量的に明らかにした。いくつかの数値例により、GridFTPの制御パラメータ設定方法としては、TCPソケットバッファサイズWをできるだけ大きく取り、これにあわせて、ボトルネックリンクの帯域を100%利用できるように、並列TCPコネクション数Nを設定すれば良いことを示した。また、シミュレーション結果と解析結果を比較することにより、近似解析の妥当性を示した。
がん患者の在宅療養に向けた看護者間のネットワークシステムの構築

さまざまな局面にあるがん患者が望む療養生活支援のために、病院施設内の看護職とともにアクションリサーチ法を用いて、現状分析及び新しいネットワークシステムの検討を行った。患者が望む療養生活を支援するためには、看護者間の連携においては、協働カンファレンスの開催、看護記録システムの標準化、外来および外来化学療法における専門的ケア、看護実践能力向上を目指した学習会の充実が課題であることが明らかになり、その具体的な取り組みの必要性が示されたさまざまな局面にあるがん患者が望む療養生活支援のために、病院施設内の看護職とともにアクションリサーチ法を用いて、現状分析及び新しいネットワークシステムの検討を行った。患者が望む療養生活を支援するためには、看護者間の連携においては、協働カンファレンスの開催、看護記録システムの標準化、外来および外来化学療法における専門的ケア、看護実践能力向上を目指した学習会の充実が課題であることが明らかになり、その具体的な取り組みの必要性が示された1.平成21年度に関しては、がん患者に対するケアの在り方に対する基礎調査の実施を目標に、(1)「A市内におけるがん診療連携拠点病院における外来看護に関する研究」を実施した。全病院を対象としており、データの信頼性は高いものと考える。結果としては、がん患者の治療は、入院治療から外来治療ヘシフトしているものの外来でのケアの不十分さ、多職種との連携の不十分さ、がん診療連携拠点病院にもかかわらず、がん患者に関してのケアシステムの整備不足が明らかとなった。(2)「がん患者をケアする看護師へのヒアリング調査」については、大学病院におけるがん看護に携わる多部門の看護師18名を対象に、現在のがん看護における連携の問題、看護上の課題などについてヒアリング調査を行った。本調査に関しては、現在分析途中であるが、がん患者への外来から入院、そして外来通院という流れの中での連携の困難な点や課題が明らかになりつつあるところである。多部門で看護する看護者の連携の在り方に関しても、部門により偏りがみられ、認識の差があると予測される。今後は、得られたデータをより深く質的分析を継続する予定である。2.平成22年度に向けては、「アクションリサーチ法を用いての看護者間の連携の在り方」について、大学病院と連携して進めていく予定であり、そのための準備中である。また、がん患者のニーズ調査を前向き調査として実施する予定である。平成22年度については、3つの研究に分け実施(中も含め)した。1.看護者間ネットワークシステムの検討のためのアクションリサーチの実施がん患者と日々関わる部門の看護師12名によるアクションリサーチを実施している(継続中)。定例ミーティングを行い、現状での看護システムの問題点の明確化、具体的なシステムの見直しを実施している。がん診療連携経典病院である当該施設においても、がん患者への支援においては、連携のために必要な情報は何か、カンファレンスの開催方法、各部門での連携の状況、問題点が明らかとなった。現在、その具体的な改善方法について検討し、試行している。2.がん患者の外来化学療法の現状の調査初めて外来において化学療法を受ける患者の情報ニーズと精神的健康度について調査した。外来化学療法は推進される中で、患者は入院中あるいは外来でどのような情報を提供され、またその情報は患者にとってどの程度必要であったかを検討した。初回治療であることから、化学療法による身体的な症状や副作用についての情報提供および必要性は高かったが、精神的な安定を図るための情報の提供度は低く、また患者自身も必要としていなかった。しかし、経済的支援等に関しては情報の必要性を感じていたが、提供はあまりされていなかった。また、外来化学療法を受ける患者の精神的健康度と患者属性との関連では、抑うつと就労で関連等が明らかとなり、患者の背景を十分に検討した情報の提供が必要であることが示唆された。3.患者ニーズ調査患者の局面を(1)診断期、(2)維持・再発期、(3)終末期に分類し、面接調査を現在実施中である。全体で36名の患者との面接を予定しており、現在実施中である。平成23年度の活動は、以下3点について実施した。1.看護者間ネットワーク構築のためのアクションリサーチの実施。定例ミーティングにより、情報管理のあり方、合同カンファレンスの開催、内服抗がん剤患者へのケア、がん看護の実践力向上を目指した学習活動の4点を取り上げた。各グループでの活動を行い、課題の検討や調査実施し、ミーティングの際に評価を行った。(1)情報管理では、連携に必要な記録項目や情報更新が重要であることが明らかとなった。(2)合同カンファレンスについては、カンファレンスを有効に実施するためには、その運営目的や方法を十分検討する必要である。病棟看護師にとっては、患者のケアの方向性の把握および情報級友の場としての意義を認識し、また連携をより意識するようになったという効果が認められた。(3)内服抗がん剤治療を受ける患者の分析から、治療中断のケースが多く、今後のケアのあり方を検討中である。(4)在宅移行への支援の1つとして「退院支援」に関する学習会を開催し、評価した。学習内容の満足度は高いが、退院支援の実践状況は不十分であり、病棟での退院支援の課題が認められた。4つの活動成果から、継続して院内での検討すべき内容を明確にし、改めて必要な課題について院内で取り組む予定である。2.外来化学療法を受ける大腸がん患者のセルフケア行動に関する調査を行った。大腸がん患者は,末梢神経障害等の副作用の出現があり自己効力感が低下する状況においても,確実に治療が進行しているかというセルフケア行動を実施していた。

化学療法を安全かつ確実に実施するためは,副作用の症状管理とともに患者の自己効力感や家族協力者などを把握しながら,セルフケア支援をする必要があることが明らかとなった。3.がん患者の病期ごとのニーズ調査.最終的に29名の患者に面談を終了し、現在、病期に分けて分析中である。
前頭前野皮質-視床背内側核間における神経回路網の研究

これまで視床背内側核(以下、MD核)から前頭前野皮質への投射線維終末は、少なくとも第III層および第V・VI層錐体細胞に終わることを明らかにした。その際、それら錐体細胞上に対称性シナプス、すなわち抑制性シナプスを確認しており、この抑制性入力が前頭前野-MD核間の神経回路を調節、統御していると考えられる。今回は、前頭前野に広く分布し、抑制性入力と考えられる腹側被蓋野の上記回路網への関与を検討した。MD核神経終末は、MD核のイボテン酸による破壊で順行性軸索変性させて標識し、一方、腹側被蓋野からの神経終末は、順行性トレーサーで標識した。そして、これら両領域からの神経終末の前頭前野錐体細胞への分布、密度を検索するために第V層錐体細胞を無作為に選択し、この頂上樹状突起の電顕連続切片を作成し、観察した。その結果、MD核からの神経終末は、主に第III層内の頂上樹状突起の棘に終り、すべて非対称性シナプスを形成していた。しかし、腹側被蓋野からの線維終末が形成するシナプスは、多くは対称性を示し、非対称性を示すものは少なかった。その分布領域は、MD核神経終末よりも近位の頂上樹状突起に多くの存在を認めた。従って、腹側被蓋野から前頭前野第V層錐体細胞への入力は、興奮性として作用すると同時に、多くは抑制性入力として分布することが示唆された。さらに、一つの第V層錐体細胞にMD核ならびに腹側被蓋野からの投射線維終末が収斂してシナプスを形成する所見を得たのは初めてのことである。研究代表者は、先に、MD核神経終末とMD核に線維を送っている前頭前野皮質深層錐体細胞が単シナプス結合していることを証明した。この所見と今回の結果から、MD核と前頭前野皮質の間に認められる深層錐体細胞を介する興奮性単シナプス性フィードバック・ループは、腹側被蓋野に起源する抑制性入力によって制御、調節されていることが示唆された。
ドナー・アクセプター型界面電子移動過程のコンストレイントＤＦＴ第一原理解析

本研究課題は触媒・電池系の重要基本過程であるドナーアクセプター間電子移動過程の電子・原子スケールでの定量的解析を実現するために、始状態と終状態を区別可能な「拘束スキーム」を導入したDFT計算手法の開発・確立に取り組み、さらに触媒・電池系内の固液界面の電解質ー吸着子ー基板系への適用を実行しました。本研究で開発された計算手法により界面電子移動過程に関する微視的理論が大きく進歩し、また触媒・電池系内の化学反応の微視的描像が確立し、高効率化に向けた指針がより明確になることが期待されます。(A)閉空間電子数に対するconstraint schemeを用いたDFT分子動力学(MD)解析については、研究協力者であるDr.Jochen Blumberger博士(University College London)らが開発しているプログラムについて検証を行いました。先行研究によって得られた二酸化チタン(TiO2)表面のナノ構造に対して、このconstraint schemeを利用できることを確認した。ただし、移動する電子の広がりが大きくなり適用不可になる可能性もまだ残されているので、その条件出しに取り組んでいる所である。(B)空間分割第一原理計算手法を利用したconstraint schemeの開発についてはQM/MM法を利用した計算手法の開発をほぼ終了し、検証作業に入った。QM/MM手法に関してはQM領域を複数持てるように計算コードを改良し、ドナー、アクセプター及びその水和水を包含するQM領域をそれぞれ作成し、その間での電子移動過程を表現することを試みた。QM/MM手法としては、比較的扱いやすいsubtract schemeを採用した。そのテスト系として水溶液中の遷移金属(鉄など)錯体系の電子移動を用いた。まずはじめにドナー・アクセプターと溶媒分子の古典分子力場を作成して制度検証を行った。続いてdonor-acceptor間の電子移動過程の始状態(例えばDA)と終状態(例えばD+A-)を準備し、Marcus energy gapのMDサンプリングを実行した。その統計平均からdonor-acceptor間電子移動の反応自由エネルギーと再配置自由エネルギーが得られたが、その妥当性について現在吟味中である。(A)空間分割第一原理計算手法を利用したconstraintスキームの開発については、マルチQM/MM法・ダブルQM/MM法を完成させ、本研究の最低限の目的を達成した。ドナー・アクセプター間の外圏型電子移動に対して、ドナー領域、アクセプター領域それぞれwell definedな電子数およびスピン多重度を指定した量子力学(QM)計算が可能で、かつドナー・アクセプター間の距離に依存した酸化還元反応物理量を計算できる手法としては世界初となっている。本計算手法は様々な(DFTの様々な汎関数形などの)QM計算手法と古典力場(MM)計算手法の組み合わせが可能な形に研究室コードQMS内に導入され、多くの生体系や溶液系の電子移動過程への適用が可能となっている。ダブルQM/MM法の実証として遷移金属イオン(Fe2+/3+,など)の酸化還元反応に関する物理量ー酸化還元電位・再配置自由エネルギー・電子移動遷移行列・電子移動反応定数ーのドナー・アクセプター間の距離依存性、接触極限、希薄溶液極限を計算し、精度が十分あることを確認した。結果をまとめた論文は現在ACS系の論文雑誌にて査読中である。本計算手法は原理的に界面スラブと溶質分子をドナー・アクセプターに指定して界面電子移動反応も取り扱うことが可能であり、今後固液界面反応への展開を図る予定である。またFMO-LCMO法についても高精度化が終了し、今後ダブルQM/MM法との融合を図っていく。(B)ダブルQM/MM法の展開と閉空間電子数に関するconstraint DFT手法の更なる適用を図る為に、電池・触媒系を中心に実在系の固液界面や溶液中の状態に関する平衡状態・化学反応探索も引き続き行った。特にリチウムイオン電池に関連した電解液分子の還元反応については新しい分解メカニズムを発見し、J. Am. Chem. Soc.に論文が掲載された。(A)空間分割第一原理計算手法を利用したconstraint schemeの開発については(1)FMO-LCMO法の高精度化および(2)マルチQM/MM手法の更なる開発を行った。FMO-LCMO法は各フラグメントの電子状態から全系のフロンティア軌道を簡便に求める計算手法である。このフロンティア軌道を用いることによりドナー・アクセプター間の電子移動の記述が可能になる。今年度はこの高精度化の一環として3体項を取り込んだプログラムの作成および実証作業を行った。この内容は現在論文投稿中である。マルチQM/MM手法の開発に関しては、まず現段階のプログラムを用いてドナーと水和水、アクセプターと水和水を包含する2つのQM領域を設定し、その間の電子移動に関する反応自由エネルギー(酸化還元電位)および再配置自由エネルギーの距離依存性を求めた。これにより再配置自由エネルギーが距離に大きく依存する一方、酸化還元電位は比較的独立していることが明らかになった。

さらにドナー領域、アクセプター領域のフロンティア軌道を始状態・終状態として用いた電子移動過程の電子結合行列の計算コードの導入にも取り組んだ。(B)閉空間電子数に対するconstraint schemeを用いたDFT分子動力学解析については、研究協力者であるJ. Blumberger博士らが開発しているプログラムについてさらなる検証を行った。移動する電子波動関数の広がりによる計算手法の破綻条件について現在も取り組んでいる。一方でこの手法の応用先と考えている色素増感太陽電池系のTiO2/色素/溶媒/酸化還元媒体に関する構造・電子状態の解析も進めた。電子移動に関連して、電解質溶液中の酸化還元媒体の酸化還元電位を見積もるための簡便な第一原理計算手法を開発し、代表的媒体であるアセトニトリル中のCo錯体、ヨウ素系を用いて実証した。2011年3月11日の地震以降、研究環境の再構築等を行わなければならず、またスーパーコンピューターの停止が夏頃まで続いた関係で、計算の進展も遅れ気味となっている。25年度が最終年度であるため、記入しない。(A)空間分割第一原理計算手法を利用したconstraint schemeの開発について、まずマルチQM/MM手法の開発については順調に進んでいる。酸化還元電位、再配置自由エネルギー、電子結合行列のDFTハイブリッド汎関数レベルの計算が可能になり、実践的なドナー・アクセプター間の電子移動の計算に適用可能な所まできた。一方FMO-LCMO法については高精度化をようやく終了した所で、今後ドナー・アクセプター領域の記述の部分に取り組むことになる。(B)閉空間電子数に対するconstraint schemeを用いたDFT分子動力学解析についても順調に進んでいる。まだ移動する電子波動関数の広がりと計算手法の破綻条件については解析中であるが、表面・固液界面系への適用可能な所まで到達してきたと考えている。平成24年度は地震による影響も解消されたので、予定通りドナー・アクセプター電子移動反応向けので第一原理計算手法の実証に一区切りをつけることを目標に研究を進めて行く。ただ「京」コンピューターの一般公開に伴い、基礎研究よりも実用材料の実用系の研究プロジェクトに比重を置かなければならない所もあり、そこは研究分担者と課題の分担をうまく図ることにより対処して行く予定である。(A)空間分割第一原理計算手法を利用した電子移動反応の計算手法として、マルチQM/MM計算手法の開発を引き続き進めて行く。2つのQM領域間の電子移動過程に伴う自由エネルギー変化(酸化還元電位)、再配置自由エネルギーのサンプリング解析を行うだけでなく、ドナーとアクセプターの間のフロンティア軌道を利用した電子結合行列計算の実証も行い、最終的に電子移動反応レートの見積もりを実行する。今年度もモデル系として水中の遷移金属イオン間の酸化還元電位を扱うとともに、様々な電池で用いられている有機溶媒における電子移動反応への適用も行う予定である。
質的研究による動機づけを高める方略の開発と応用：データベース化による教育支援研究

研究1で質問紙の開発と改良を行った後,研究2で質的研究を用いて動機づけを高める方略の開発を行った。自由記述データの分析の結果,英語が嫌いで習熟度の低い学習者の意識の根底には,自分自身の英語力不足の実感があり,それにやる気を削ぐ要因が加わり,嫌気や苦手意識が生まれることが示された。そこで目標達成型の学習活動を動機づけを高める方略として設定し,研究3で効果検証を行った。その結果,SDTの3欲求を満たすことができ,英語授業レベルの動機づけを高め,学習活動の取り組みも向上させた。また動機づけの低い学習者のみを対象に検討した結果,より高い動機づけを高める効果が確認された。研究計画初年度であることから,既存の動機づけを高める方略を使用した上で,有能感の高まる過程を自由記述データの分析を通じて検討した。学習者の有能感を高めることは,有能性の欲求の充足につながり,学習者の内発的動機づけを高める上で非常に重要である。質的データを「SCQRMを使ったM-GTA」によって分析した結果,学習内容の価値の内在化によって,学習者は学習事項を積極的に授業で使おうと努力し,それが学習事項の習得へとつながり,その結果,学習者は英語力の向上を自覚するという過程が示された。また今年度は研究計画の初年度であるので,動機づけの変動を測定する尺度の整備も同時に行った。既存の有能性の欲求の測定項目に「課題準拠」と「過去準拠」という観点を加えることで,より詳細に有能性の欲求の充足が測定できるようになった。前年度に質的研究を基に作成した方略を用いて,担当クラスにて動機づけの低い学習者,英語が苦手な学習者を対象に,動機づけを高める授業実践法の効果検証を行った。実験クラスを特別設けることなく,研究代表者が担当するクラスに所属する学生を調査協力者としてデータ収集を行った。その際に,動機づけを高める授業実践法を教育的介入とし,通常の授業の一環として調査することで,自然な学習環境でのデータを得られるようにした。実験の前後で動機づけの変動を統計的に捉えるため,プレ測定,中間測定,ポスト測定の3時点で量的・質的データを収集した。その結果,特性レベルの動機づけ,英語授業レベルの動機づけ,そして学習への取り組みの3つの観点で上昇が見られた。特に英語授業レベルの動機づけでの上昇が大きく,効果量(r)で.79の上昇が見られた。現在は研究成果とその課題を取りまとめている段階であり,データベースは更新中のため公開を中断している。なおこれらの研究成果は,当初の計画通りに以下の学会にて研究成果発表された。1)田中博晃(2014).英語が苦手な学習者の内発的動機づけと取り組みを高める授業の効果:実践研究による予備的検討, JACET中国四国支部研究大会,広島市.2)田中博晃(2014).英語授業レベルの動機づけが低い学習者の内発的動機づけを高める授業の効果:予備的検討,第45回中国地区英語教育学会,松江市.3)田中博晃(2014).習熟度の低い学習者の内発的動機づけと学習への取り組みを高める研究,日本教育心理学会第56回総会,神戸市.本年度は動機づけを高める方略の開発と検証の予備調査を行った。具体的には,協同学習を取り入れた教えあい学習を行い,その動機づけへの影響を検討した。ここでは3名から4名のグループで教えあいを行った後,その内容をクラス全体にプレゼンテーションするという活動である。つまりグループ内での教えあいとクラス内での教えあいの2つの活動である。その結果,教えあい学習は学習者の高い動機づけと関連性が高く,積極的参加や理解を促すことが明らかになった。次に質的研究から,方略の修正点を検討した。現在分析結果を精査中であるが,教えあい活動は小さな人数では効果的である一方,プレゼンテーション形式など人数が大きくなると学習者の集中力が続かない可能性が示唆された。つまり,教えあい活動はペアやスモールグループでは有効であるが,1名がクラス全員に対して説明する場合は効果が限定的である可能性がある。次年度は,教えあい活動を修正した上で,その動機づけを高める効果を検討する。なお方略はまだ整備中のためデータベースは休止している。おおむね順調に進展しており,次年度は効果検証を行う。質的研究を用いて,動機づけを高める方略の開発を行った。特に英語が苦手な学習者からデータ収集を行いSCQRMを使ったM-GTAを用いた自由記述データの分析の結果,英語が嫌いで習熟度の低い学習者の意識の根底には,自分自身の英語力不足の実感があり,それにやる気を削ぐ要因が加わり,嫌気や苦手意識が生まれることが示された。これを自己決定理論の3欲求の枠組みに当てはめると,苦手意識が有能感の欠如につながると考えられる。そこで有能性の欲求を満たす介入として,目標達成型の学習活動を動機づけを高める方略として設定した。これは授業の最初に到達目標を明確に設定し,それを学習者が授業終了時に達成することで,有能感を獲得できるように設計した方略である。また質的研究の結果から,周りからの孤立も学習者にとっては動機づけを下げる要因であることが分かった。そこで協同学習を取り入れることで,孤立感を軽減する試みも行った。ここでは,この方略を目標達成型の協同学習と呼んだ。