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創造性開発を目指す生活主義音楽カリキュラム編成に関する研究

本研究は、創造憧開発を目指す生活主義音楽カリキュラム編成の方法を明らかにすることを目的としている。生活主義音楽教育では、子どもの各発達段階における音楽表現欲求に即した、子ども自らの主体的な音楽活動を通して、生涯にわたって生活における音楽の楽しみを味わうことのできるカの育成が目標とされ、それを実現するための創造性の開発が目的となる。本年度も、前年度に引き続いて、1920-1950年代アメリカにおいて出版された音楽科教育関係の理論書や教師用指導書、音楽教育者団体によって刊行された学術雑誌や委員会報告、先進的な学校における実践報告書などの収集を行い、それらを整理・分析することによって、生活主義音楽カリキュラム編成のあり方を探った。生活主義教育において音楽学習は、学校教育の全体構造の視点からその位置づけと内容が決定される。学校教育が生活の場、生活準備の場となれぱ、音楽が豊かな生活の必須部分であると同じ意味と比率において学校教育において必須の教科となる。当時の音楽教育関係者達は、教科としての音楽の地位を確立するために、生活や人間形成との関係から音楽の意味や価値を論じ、音楽科の存立根拠を探っていた。音楽科の意義は、社会的・人格的能力形成への音楽の寄与から導き出され、創造性開発が目標とされた。音楽学習の内容は、学校教育全体の中心的な主題を学習していくなかで必要となるものが位置づけられた。その結果、音楽学習内容の中心となったのは、歌唱技術、楽典的内容などであった。この期に構想された多様なカリキュラムの形態に基づいて、どのような授業が構成され、実践されたのか。それを探ることが、今後の課題である。本研究は、創造性開発、すなわち子どもの各発達段階における音楽表現欲求に即した、子ども自らの主体的な音楽活動を通して、生活における音楽の楽しみを味わうことのできる力の育成を目指すカリキュラムの編成方法を明らかにすることを目的としている。本年度は、研究初年度にあたるため、アメリカにおいて出版された、創造性開発を目指すと解される資料に重点をおいて収集活動を行った。現在までに収集した資料は、1,音楽科教育関係の理論書や教科書・教師用指導書、2,音楽教育者団体によって刊行された学術雑誌や委員会報告書、3,米国の州や市の教育局発行の報告書、4,先進的な学校における実践報告書、などである。2に関しては、とりわけMusic Teachers National Association(全米音楽教育者団体)やMusic Educators National Conference(全米音楽教育者会議)に注目し、それらの刊行した学術雑誌やカリキュラム組織のための委員会報告などの体系的収集を進めている。これらの資料を検討した結果、現在までのところ、生活主義音楽カリキュラムは、音楽科で形成されるべき独自の能力系統が明確に示されたものと、学校全体のカリキュラムと強い関連性を保ちながら、音楽科独自で育成されるべき能力系統が必ずしも明確でないもの、の二つに大別されると考えている。1,2,3で見られる資料には、前者の立場のものが、4には後者の立場のものが多く見られる。今後は、さらに収集活動を行う一方で、収集した資料の翻訳・分析・検討によってカリキュラム編成の方法を明らかにするとともに、それらの類型化を進める予定である。
一般余次元の平均曲率流

平均曲率流は部分多様体の体積汎関数に関する勾配流であり,極小部分多様体はその臨界点となっている.したがって部分多様体を平均曲率流に沿って変形していけば,やがて極小部分多様体に収束することが予想される.しかしこのことは一般には成り立たず,有限時間で特異点が発生することがある.平均曲率流の解が時間大域的に存在し,極小部分多様体に収束するためには初期部分多様体,および外側の空間が「よい条件」を満たしていなくてはならないが,どのような条件が適切であるかは明確になっていない.特にラグランジュ平均曲率流など,余次元の高い平均曲率流の場合には,解析の複雑さが増すため収束性を含めた多くのことが解明されていないままであった.このような背景のもと梶ヶ谷徹氏と共同で,ある条件を満たすケーラー多様体内のラグランジュ部分多様体に関して,重み付きの極小性,ハミルトン安定性および平均曲率流を考察し,以下の結果を得た.(1)重み付きのハミルトン安定性の同値条件として,重み付きラプラス作用素の第1固有値に関する条件を導出した.(2)その同値条件を利用し,重み付き状況下でハミルトン安定性をもつ極小ラグランジュ部分多様体の具体例を構成した.(3)重み付き状況下におけるハミルトン安定な極小ラグランジュ部分多様体に「十分近い」ラグランジュ部分多様体が平均曲率流のもとで時間大域解を持ち,重み付きの極小ラグランジュ部分多様体に滑らかに収束することを示した.これらの結果は全てケーラー・アインシュタイン多様体内のラグランジュ部分多様体について知られていた結果の拡張となっているが,特にファノ多様体などにも適用可能なものとなっている.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。平均曲率流の研究においては、時間大域解の存在と収束を示すことが基本的な課題である。しかし一般には平均曲率流は特異点を持つため、時間大域解は必ずしも存在するとは限らない。したがって「どのような場合に時間大域解が存在し、収束するか」と「特異点が現れる場合、それはどのようになっているか」という問題を考える必要がある。特に余次元が高い場合、これらに関して未解明のことが多い。そこで平成28年度は上述の問題に取り組み、2つの結果を得た。1つ目は「特異点の非存在」に関わるものである。余次元が高い平均曲率流の中でも、特にラグランジュ平均曲率流と呼ばれるクラスに現れる特異点は(ある特殊な場合において)II型に限ることが知られている。このII型の特異点をスケール変換し、モデル化すると永遠解と呼ばれる特殊な解が現れる。したがって、ラグランジュ平均曲率流の特異点を調べる上では、永遠解を調べることが重要である。1つ目の研究成果は次の通りである:(ある特殊な場合において)リッチ曲率が非負であるようなラグランジュ平均曲率流の永遠解は自明なものしか存在しない。2つ目の研究は梶ケ谷徹氏との共同研究となった。こちらは上述の「時間大域解の存在と収束」に関わっている。平均曲率流は部分多様体の体積を減らす変形を与えるため、極小部分多様体に十分近い部分多様体は、平均曲率流により極小部分多様体に収束するであろうと予想される。Haozhao Liはケーラー・アインシュタイン多様体内のラグランジュ部分多様体においてこれが正しいことを示している。我々はLiの結果をファノ多様体の場合に拡張した:ファノ多様体内の重み付き極小ラグランジュ部分多様体に十分近い部分多様体は、重み付き平均曲率流により重み付き極小ラグランジュ部分多様体に収束する。研究計画どおり、余次元の高い平均曲率流がどのような場合に時間大域解を持ち、極小部分多様体に収束するかという研究を行い、時間大域解の存在と収束に関する研究成果を出すことができた。この研究はHaozhao Liがケーラー・アインシュタイン多様体内のラグランジュ平均曲率流について示した収束定理を、ファノ多様体の場合に拡張したものである。ただし、ファノ多様体内でのラグランジュ平均曲率流とは「重み付き」のラグランジュ平均曲率流であり、正確には平均曲率流ではない。このため、通常の平均曲率流に関して本質的に新しい結果を得たというわけではなく、「重み付き」の設定でLiの結果を再現したものとなっている。この意味で、余次元の高い平均曲率流(特にラグランジュ平均曲率流)の時間大域解の存在や収束を調べる課題はまだ進展途中である。平均曲率流は部分多様体の体積汎関数に関する勾配流であり,極小部分多様体はその臨界点となっている.したがって部分多様体を平均曲率流に沿って変形していけば,やがて極小部分多様体に収束することが予想される.しかしこのことは一般には成り立たず,有限時間で特異点が発生することがある.平均曲率流の解が時間大域的に存在し,極小部分多様体に収束するためには初期部分多様体,および外側の空間が「よい条件」を満たしていなくてはならないが,どのような条件が適切であるかは明確になっていない.特にラグランジュ平均曲率流など,余次元の高い平均曲率流の場合には,解析の複雑さが増すため収束性を含めた多くのことが解明されていないままであった.

このような背景のもと梶ヶ谷徹氏と共同で,ある条件を満たすケーラー多様体内のラグランジュ部分多様体に関して,重み付きの極小性,ハミルトン安定性および平均曲率流を考察し,以下の結果を得た.(1)重み付きのハミルトン安定性の同値条件として,重み付きラプラス作用素の第1固有値に関する条件を導出した.(2)その同値条件を利用し,重み付き状況下でハミルトン安定性をもつ極小ラグランジュ部分多様体の具体例を構成した.(3)重み付き状況下におけるハミルトン安定な極小ラグランジュ部分多様体に「十分近い」ラグランジュ部分多様体が平均曲率流のもとで時間大域解を持ち,重み付きの極小ラグランジュ部分多様体に滑らかに収束することを示した.これらの結果は全てケーラー・アインシュタイン多様体内のラグランジュ部分多様体について知られていた結果の拡張となっているが,特にファノ多様体などにも適用可能なものとなっている.平成28年度に行った「永遠解の非存在」と「ファノ多様体内の重み付きラグランジュ平均曲率流の収束」の研究から、以下の問題点が浮かび上がってくる。まず永遠解の非存在に関しては「リッチ曲率が非負」という条件を仮定していたが、実はこの条件を仮定してしまうのは好ましくない。理由は、一般には平均曲率流でリッチ曲率の非負性が保たれるとは限らないからである。また、ユークリッド空間内ではリッチ曲率が(真に)正であるラグランジュ部分多様体は永遠解に限らず、そもそも存在し得ないことが知られている。したがって、リッチ曲率に関する不自然な仮定を外すことは1つの課題である。また、永遠解の特別なものとしてトランスレーティングソリトンと呼ばれる解が知られているが、ラグランジュ平均曲率流の場合、永遠解がトランスレーティングソリトンになるための十分条件は知られていない。トランスレーティングソリトンに関してはすでに知られていることが多く、もしこの十分条件を見つけることができれば難しい永遠解の話を比較的簡単なトランスレーティングソリトンの話に落とし込むことができるため重要である。次に余次元の高い平均曲率流の収束に関する問題について述べる。Haozhao Li及び、我々が行った収束定理では、初期部分多様体が極小部分多様体に「十分近い」という仮定が必要であった。しかしこの「十分近い」という条件は幾何学的にわかりやすい収束条件とは言えない。またそのように仮定してしまうのも強すぎる。そこで今後の研究方針としては、平均曲率流が極小部分多様体に収束するための条件を曲率の情報を使って具体的に記述するということを考えている。例えば、複素射影空間内のラグランジュ平均曲率流の収束について具体的に考察を始めていくつもりである。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
道徳教育における他者視点の内在化を育む幼小連携プログラムの策定

幼児期から児童期初期における道徳教育の連続性は、他者の視点を取り入れようとする自己の世界の拡張段階として統一的に捉えられると考える。本研究では、この時期の実践において、保育者・教師自身の道徳観が子どもへの伝わり方に影響があることや、それには経験年数や保育環境の違いが関係することなどが示唆された。また、保育者の多くが、思いやりや相手を思うことなどを大事に考えており、かかわりの場面では互いの気持ちや思いを聞くなど、他者の視点を取り入れる援助を積極的に行っていることなどが示された。本研究課題である道徳教育における他者視点の内在化を育む幼小連携プログラムの策定について、2年目である本年は、以下の3つの方向からの研究を進めた。1つ目は、保育観検証班、幼小連携班の各研究者の研究フィールドでの参与観察、聞き取り調査等での事例の収集と検討を引き続き行い、資料の蓄積を進めた。2つ目は、日本における道徳観、教育観を客観的に検討するために、国外(イギリス)の幼児教育、初等教育施設での参与観察、及び、聞き取り調査を行った。3つ目には、保育検証班、道徳教育実践班とともに、保育士、幼稚園教諭の道徳観と教育観について実践の場面での思考に触れていく質問紙調査を行った。幼児期の教育の基本は遊びを中心とした総合的な指導として体験を重視することから、教員の個性が反映されやすい。調査票では「子どもの道徳心が育まれるためには次の項目がどの程度重要であると思うか」という教示文を示し、「人に喜ばれることを進んでやる」とか「自分のやりたいことを自分で決める」といった25からなる項目に対し、非常に重要であるから全く重要でないの五段階で回答してもらった。また同じ項目が「子どもたちにきちんと伝わっていると思うか」という教示によって、伝わっているから伝わっていないまでの五段階で評定してもらった。さらに,子どもにはどんな大人になってもらいたいと思うか、子どもの喧嘩をおさめるときに教師として何を大切にしているか、と言った自由記述による回答も求めた。その結果、道徳心の教育についての,教員の重要さ評定と伝達についての確信のギャップと,自由記述の回答パターン,教員の所属する機関や地域を組み合わせた対応分析を行うことで、保育士、幼稚園教諭の実践における全体的傾向が示された。この分析をさらに事例検討の研究成果と重ね、次年度の実践的プログラムの策定へつなげていく方向で検討を続けている。本研究課題である道徳教育における他者視点の内在化を育む幼小連携プログラムの策定について、初年度は、第一段階として、3つの研究班それぞれの立場からプログラムのもととなる事例・資料の収集と蓄積を行った。保育観検証班と幼小連携班は、各研究者の研究フィールドでの参与観察、及び事例の記録、蓄積を行う。また、道徳的な視点も含め教育実践で定評のある幼稚園・小学校について保育・授業参観、及び教員への聞き取り調査を行い、前者と合わせて、他者視点の内在化を支える道徳的意識の発達と保育・教育活動について考察・検討し、理論整理を進めている。幼・小の保育・授業記録からの具体的な事例を検討する中で見えてきたこととして、保育、授業等における保育者、教師の姿勢や在り方にあられる保育観、教育観と子どもの態度や行為にあらわれる他者に対する姿の関係を考察していくと、他者への意識や道徳的な態度が育つ環境としての保育者・教師の道徳観がいづれにも大きく影響していることがあらためて明らかにされた。そもそも個々の保育者・教師自身の道徳観そのものに大きな差があり、そのことが教育活動を通して子どもに求める道徳的意識や態度にもつながっていることから、保育者・教師自身の道徳観について、どのような違いがあり、現場によってどのような傾向があるのかについて、詳細に捉えていく必要があることがわかってきた。これについては、道徳実践班の成果を含め、次年度での実態調査の課題として検討を続けていく。道徳教育実践班は、規範など、道徳教育に関連する言葉のイメージを分類・分析する研究を進めながら、幼児から小学生、中学生、高校生、及び成人まての言葉から捉える道徳観を測定する研究手法の検討、及び、データ収集と分析を行い、測定尺度開発に取り組んでいる。また、学校適応に関する尺度を用いての課題へのアプローチも検討している。本研究課題である「道徳教育における他者視点の内在化を育む幼小連携プログラムの策定」について、最終年度である本年は、以下の2点についてのまとめを行った。2つ目は、保育観検証班、幼小連携班、道徳教育実践班の各研究者の研究フィールドでの参与観察、聞き取り調査の事例検討及び、蓄積資料等をもとにして検討し、2年次に行った保育士、幼稚園教諭の道徳観と教育観に関しての質問紙調査について、自由記述部分も加えての多面的な分析を行い、まとめた。その成果については、調査研究報告としてリーフレットを作成し、質問紙調査に協力を得た保育所、幼稚園へ報告(資料の送付)を行った。幼児教育保育学乳幼児心理学

今年度は、保育検証班、幼小連携班、道徳教育実践班の各研修者が協力して、3つの方向から研究を進め、資料の収集、分析を行った。1つ目は、初年度に引き続き、各研究者の研究フィールドである幼稚園、小学校等における参与観察、聞き取り調査による事例収集と分析を行っている。2つ目は、保育検証班、及び、幼小連携班とともに日本における道徳観、教育観について客観的に検討を行うために、イギリスの幼児教育、初等教育施設の実践現場における参与観察、授業への参加、及び聞き取り調査を行い資料を蓄積している。3つ目には、保育検証班、道徳教育実践班が協力して、保育士、幼稚園教諭へ道観、教育観について、保育現場での実践における思考に触れていく質問紙調査を行った。これら3つの方向からの研究資料の蓄積と各研究者の交流による研究課題に対する検討が進んでおり、課題に対する成果の方向が示されてきている。今年度は、本課題について、保育観検証班、幼小連携班、道徳教育実践班の3つの班に分かれて、それぞれに資料収集・分析を進め、その成果を蓄積している。保育観検証班と幼小連携班は、幼稚園・小学校における参与観察を通した事例収集、及び教員への聞き取り調査を実施し、課題に対する実態把握と理論整理を行った。具体的な事例の検討を行うことによって、教育活動を支える保育者・教師自身の個々の道徳観の違いがぞれぞれの教育活動における子どもへのかかわりの違いとしてあらわれることについて、より具体的に捉えることになり、次年度の道徳教育実践班の成果と合わせての実態調査への課題を明らかにすることができた。道徳教育実践班は、道徳教育に関連する言葉のイメージを分類・分析することを通して、幼児から成人までの言葉から捉える道徳観を測定する尺度の開発の手がかりを得た。また、学校適応に関する尺度についても合わせて検討し、道徳観と社会的態度についての実態調査のための準備を整えている。今年度行った3つの方向からの研究について、さらに具体的に分析を行い、本研究の課題である道徳教育における他者視点の内在化について、保育士、幼稚園教諭の道徳観、教育観と教育内容、保育実践との関連を検証していく。その一貫をして、保育士、幼稚園教諭に対して行った、道徳観、教育観について、保育現場での思考に触れていく質問紙調査の結果の分析、研究成果について、フランスでの国際応用心理学会での発表を予定している。学会での国際的評価も踏まえながら、各研究班の研究者の研究成果の蓄積をさらに検証し、他者視点の内在化を育む幼小連携プログラムにつながる保育実践の方向を検討する。この先の方向としては、幼児教育終了後の小学校教育における道徳教育とのつながりと一貫性、あるいは、発達に即した経験が積み重ねられているのかといった幼稚園と小学校の道徳教育にかかわる体験について、連携の視点での検討を目指す。引き続き、保育検証班、幼小連携班は、国内での幼稚園・小学校での参与観察、聞き取り調査を行い、事例の収集と分析を行う。加えて、日本における道徳観、教育観を客観的に検討するために、国外の幼児教育、初等教育施設での参与観察・聞き取り調査を行う。
慢性ストレスによる唾液タンパク分泌異常の機序解明とそのドライマウス診療への応用

慢性ストレスは持続的に交感神経が刺激されている状態と考えられるため、マウスにαアドレナリン受容体アゴニストのフェニレフリンを長期投与し、唾液タンパク分泌変化の機序解明を行った。このマウスでは、カリクレインとEGFの分泌低下、ならびに顎下腺上皮細胞におけるカルシウム濃度上昇の有意な低下がみられた。また、小胞体ストレス下で応答するシャペロンタンパクGRP78/Bipと翻訳抑制因子elF2αのタンパク発現量が有意に上昇していた。さらに、分泌顆粒の染色性低下と面積の減少が観察された。これらは、elF2αのリン酸化による唾液タンパク翻訳抑制が起きた結果として、分泌顆粒の形成不全が生じたものと推察された。【目的】αアドレナリン受容体アゴニストのフェニレフリン(PHE)の長期投与による交感神経受容体刺激は、唾液タンパク変化の機序解明の実験モデルとして有用と考え研究を進めてきた。上皮成長因子(EGF)は顎下腺から分泌され、口腔や消化管粘膜の保護、創傷治癒や疾患への関わりが示唆されている。慢性ストレス下では唾液分泌に変化をきたすことから、EGFへの影響も懸念される。このモデルマウスは、唾液中のカリクレイン活性とEGF濃度が有意に低下していた。そこで、本研究では唾液EGF低下のメカニズムを明らかにすることを目的とした。【方法】13週齢のICR雄マウスを用いて、コントロール群(CTL群)には生食を、PHE群投与群(PHE群)にはPHE(5mg/kg)を1日2回、5日間筋注し顎下腺を摘出した。顎下腺は細胞膜と細胞質に分離し、細胞質中のEGFタンパク発現量をウェスタンブロッティング法により比較した。また、RT-PCR法によりEGFmRNA量を測定した。顎下腺におけるPro-EGFの発現と分泌顆粒の局在は、各々免疫染色とHE染色により比較した。【結果】顎下腺細胞質中のEGFタンパク発現量は、PHE群がCTL群に比べて有意に低下していたが(p<0.01)、EGFmRNA量には差がみられなかった。また、Pro-EGF陽性分泌細胞数は、PHE群がCTL群に比べて明らかに減少し、Pro-EGFの存在状態に差異がみられた。これらのことからPHE群では、Pro-EGF産生の抑制は起こっておらず、Pro-EGFのカリクレインによるプロセシング機構が抑制されてEGFが減少したために、唾液中のEGF分泌量が低下した可能性が考えられる。唾液中のEGFは口腔や消化管粘膜の保護に重用な役割を持っていることから、唾液EGF量の低下は身体機能に影響をもたらす可能性が考えられた。【目的】慢性ストレスによって唾液タンパク分泌の質的変化が生じることが知られており、その成立機序の解明のための実験モデルとして、α1アドレナリン受容体アゴニストのフェニレフリン(PHE)の長期投与は有用と考えられる。このモデルマウスでは、カリクレイン活性が有意に低下しており、これには顎下腺内のERK 1/2リン酸化の関与が示唆されている。カリクレイン分泌における細胞内情報伝達機構については明らかにされていないが、プロテインキナーゼC(PKC)の関与が推察される。そこで、慢性ストレスモデルにおけるカリクレイン分泌低下へのPKC活性の関与を明らかにすることを目的とした。そのため、PKCを活性化するホルボールエステル(PMA)によるカリクレイン分泌の変化を調べた。【方法】ICR雄マウスを用いてコントロール群(CTL群)には生理食塩水を、PHE投与群(PHE群)にはPHE(5mg/kg)を1日2回、5日間筋注し、顎下腺を摘出した。顎下腺はコラゲナーゼ処理後、顎下腺上皮細胞を分散し1×106 cell/mlに調整した。分散細胞をPMA(100nM)で刺激し、カリクレイン活性測定とERK1/2のリン酸化レベルをウェスタンブロッッテイングにより比較した。【結果】PHE群は、CTLに比べて無刺時のカリクレイン活性が有意に低かった。さらに、この低下しているPHE群のカリクレイン活性はPMA刺激によって有意に上昇した。このことは、PKCのカリクレイン分泌への関与を示唆している。一方、PMAによるERK1/2のリン酸化はPHE群よりCTL群が高い傾向にあり、PHE群ではPKC-ERK1/2系が抑制されている可能性が示唆された。【結論】慢性ストレスでは長期の交感神経刺激によりカリクレイン分泌の抑制が起こり、これには、PKC-ERK1/2系での抑制的なメカニズムが働いている可能性が考えられた。慢性的なストレスにより唾液タンパク分泌の質的変化が生じる。

慢性ストレスは持続的に交感神経が刺激されている状態と考えられるため、αアドレナリン受容体アゴニストのフェニレフリン(PHE)の長期投与は、唾液タンパク変化の機序解明の実験モデルになり得ると考え、これまで検討してきた。このマウスでは、唾液タンパクとカリクレインの分泌低下が特徴である。このタンパク分泌低下の原因には、小胞体ストレス応答の関与が推察される。そこで、小胞体ストレス下で応答するシャペロンタンパクBip/GRP78(immunoglobulin-heavy chain binding protein/glucose-regulated protein 78)のタンパク発現量と翻訳を抑制するeIF2(eukaryotic initiation factor 2α)のリン酸化を検討した。13週齢のICR雄マウスを用い、コントロール群(CTL群)には生理食塩液を、PHE投与群にはPHE(5mg/kg)を1日2回5日間筋注し、顎下腺を摘出した。細胞膜と細胞質に分離し、細胞質中のBip/GRP78とphospho-eIF2αのタンパク発現量をウェスタンブロッティングにより比較した。Bip/GRP78とphospho-eIF2αのタンパク発現量は、PHE群が有意に上昇していた(p<0.01、p<0.05)。Bip/GRP78による折りたたみ不全タンパクの修復や、eIF2αのリン酸化による翻訳抑制が起きた結果として、タンパクやカリクレインの分泌低下が生じたものと推察された。小胞体ストレスは糖尿病や神経変性疾患など多くの疾患と関連している。長期のアドレナリン受容体刺激が小胞体ストレスを惹起して、タンパク合成・分泌に影響を及ぼすことが示唆され、心理社会的な慢性ストレスが小胞体ストレスを生じる可能性を示している。口腔科学慢性的なストレスにおいて唾液中のEGF分泌量が低下する可能性が示唆され、この低下には唾液タンパク成分であるカリクレイン抑制による不完全なプロセシングによる可能性が示唆された。タンパク分泌異常の機序解明には、唾液EGFの身体に及ぼす影響と疾患との関わりを明らかにしていくことが重要であることが分かった。したがって、今年度得られた結果は、今後の研究の方向性を決める上で有意義なものであると考えられた。本研究の目的は、慢性ストレスによる唾液タンパク分泌異常における細胞内シグナル伝達異常のメカニズムを明らかにすることである。唾液タンパクのうち、アミラーゼやムチンなどの唾液腺細胞内のシグナル伝達機構についての報告はみられるが、カリクレインについては明らかにされていない。今年度の研究により、PKCとERK1/2の経路(以下、PKC-ERK1/2とする)がカリクレイン分泌に関与しており、PKC-ERK1/2経路の抑制が、カリクレイン分泌低下をもたらしている可能性があることが示唆された。このことは、大変意義深いものと考えられる。さらに、PKC-ERK1/2経路とカリクレイン分泌低下との関連について調べることにより、唾液タンパク分泌低下への薬理学的なアプローチが可能となると考えられる。唾液EGFは口腔や消化管粘膜の保護や創傷治癒などの多くの役割を持っている。クローン病や潰瘍性大腸炎、リウマチ疾患患者では、唾液中のEGF濃度の低下が認められている。
新たな排尿機能検査法の開発：仮想空間における排尿シミュレーション

平成27年から平成29年に、我々が開発した排尿時のMRI撮影方法を用いて、男性排尿機能の画像解析を行ってきた。成長とともに尿道の形態が成熟し変化し、排尿機能が正常化していくことが解明された。撮像した画像から、正常男性の3D下部尿路モデルの作成から、4Dモデルを作成し、正常男性の排尿機能モデルを作成した。また、流体力学計算を4Dモデルを使用して実施した。この研究から、男性排尿時の約半数で、膀胱内での尿流の規則性のある回転運動が確認された。尿流の回転運動の結果を検証するために、さらに2Dモデルを作成して、膀胱内流体の動きを定量化した。上記、研究はいずれも男性下部尿路モデルで実施されている。平成30年は、女性下部尿路のMRI画像を用いて、腹圧時の女性下部尿路の形態変化について解析を行った。女性下部尿路の動態変化は、男性より著しい傾向があった。動態変化量は、臨床症状に相関性が今の所認められない。今後さらなる解析が必要であり、現在実施中である。女性腹圧時MRI画像データから、CADソフトを使用して下部尿路3Dモデルの作成方法についての開発を行った。さらに、抗コリン剤投与後の下部尿路の形態的変化について解析を実施した。本研究で実施している排尿機能シミュレーション方法が、女性に可能であるのか検討した。男性下部尿路2Dモデルを使用して、膀胱収縮筋の部位的な変化量について測定を行なった。膀胱の収縮は、位置による時間的な差異を認めた。この排尿収縮の時間的な差異が円滑な排尿を行うために必要であることの仮説に至った。13次元モデルによる膀胱頸部の形態変化と、流体力学解析による物理的特性の変化についての検討Real time MRI画像による3次元モデル作成手法の開発をしたことにより放射線照射なしに生体臓器の3次元モデルの作成が可能となった。同3次元モデルを排尿開始から排尿終了間際まで複数個作成し、複数のモデルを連続的に変形していく、4次元モデルの作成に成功した。この4次元モデルを使用し正常排尿ボランティアの膀胱内水力学的シミュレーションを行った。現在、同プログラミングソフトのチューニングを行っている。2膀胱頸部、尿道と、周囲筋組織の排尿時の動態の解析我々は、real time MRI撮影により排尿時の男性下部尿路の形態を観察した。対象は34名で各年代のボランティアによる画像から尿道膀胱後角の動きを観察した。結果は、年齡とともに角度の変化が少なくなることが確認された。下部尿路の形態動態変化は加齢により制限されていることが発見された。また男性の尿道形態は、思春期前では屈曲しているのが確認された。アンドロゲンの分泌が男性尿道の形態の変化をもたらしていることが確認された。複数の3次元モデルから連続モデルを作成するプログラム開発を行っているが、モデルとモデルのつなぎ目に円滑な動きが表現できず、現在プログラミングの見直しを行っている。1、3次元モデルによる膀胱頸部の形態変化と流体力学解析による物理的特性についての検討排尿モデルによるシミュレーションから、尿流動体の解明を行う。尿流は半数の患者で渦状の流体運動を伴っていた。この運動の動態解析を2次元画像ソフトを使用し解析を行い、2016年国際尿禁制学会(Best Video Award受賞)2017年日本泌尿器科学会総会にて発表した(学会推薦ビデオとして日本泌尿器科学会ホームページに掲載)。2、膀胱頸部、尿道と、周囲組織の排尿時の動態の検討年代間での排尿機能の違いを可視化し動態解析を行った。同研究結果は、2016年日本泌尿器科学会、日本小児泌尿器科学会など複数学会で発表した。上記研究により、ヒト排尿の形態変化による、排尿効率の成熟についてのメカニズムの理解が進み、排尿シミュレーションモデル作成の上で、重要な知見を得た。3次元モデルによる4次元シミュレーションの開発を行っているが、現在アプリケーション上のトラブルが発生し、対策を検討している。正常排尿、下部尿路の形態の確認:排尿時のreal-time MRIによる連続画像を基に、年齢的な尿道の形態変化について各年代間で比較し、男性排尿障害と形態についての検討をした。その結果、尿道と排尿のメカニズムは各年齢相で大きな変化があり、排尿機能と密接に関連することが確認された。排尿の2次元シミュレーション:排尿時real time MRI法による連続画像から膀胱前、後壁、頂部、膀胱頸部等の複数点の単位時間当たりの位置変化を運動解析用コンピューターソフトウエアでベクトル表示し、複数の膀胱筋層の収縮の運動量として計測し検討した。同シミュレーション法は、複数の膀胱筋層の動く方向、momentumを同時に、連続的に数値化することができる。新しい膀胱機能評価方法としての有用性が確認された。排尿の3次元シミュレーション:排尿時real time MRI法による連続画像から、排尿時の下部尿路4次元モデルの作成を行い、排尿の流体シミュレーションをおこなった。膀胱内の尿は渦状の流れにより排尿効率を保っていた。膀胱内圧は、排尿筋の収縮のタイミングのズレを認めた。そのため膀胱内圧の位置的な相違が推測された。排尿シミュレーション技術の応用:過活動膀胱(overactive bladder syndrome: OAB)の症状発現には、神経因性または非神経因性の排尿筋過活動が想定されており、その治療の根幹をなすものは、抗コリン薬やβ3アドレナリン受容体作動薬などを用いた薬物療法である。

我々は、CTを用いた3次元形態解析の手法により、膀胱3次元形態解析を行い、使用前後での臨床症状と膀胱形態変化の関連性について検討した。この技術は、排尿機能治療薬の効果を形態学的に調査する上で役立つことが確認された。研究実績概要については各種学会で発表を行った。現在、研究結果について論文投稿中である。平成27年から平成29年に、我々が開発した排尿時のMRI撮影方法を用いて、男性排尿機能の画像解析を行ってきた。成長とともに尿道の形態が成熟し変化し、排尿機能が正常化していくことが解明された。撮像した画像から、正常男性の3D下部尿路モデルの作成から、4Dモデルを作成し、正常男性の排尿機能モデルを作成した。また、流体力学計算を4Dモデルを使用して実施した。この研究から、男性排尿時の約半数で、膀胱内での尿流の規則性のある回転運動が確認された。尿流の回転運動の結果を検証するために、さらに2Dモデルを作成して、膀胱内流体の動きを定量化した。上記、研究はいずれも男性下部尿路モデルで実施されている。平成30年は、女性下部尿路のMRI画像を用いて、腹圧時の女性下部尿路の形態変化について解析を行った。女性下部尿路の動態変化は、男性より著しい傾向があった。動態変化量は、臨床症状に相関性が今の所認められない。今後さらなる解析が必要であり、現在実施中である。女性腹圧時MRI画像データから、CADソフトを使用して下部尿路3Dモデルの作成方法についての開発を行った。さらに、抗コリン剤投与後の下部尿路の形態的変化について解析を実施した。本研究で実施している排尿機能シミュレーション方法が、女性に可能であるのか検討した。男性下部尿路2Dモデルを使用して、膀胱収縮筋の部位的な変化量について測定を行なった。膀胱の収縮は、位置による時間的な差異を認めた。この排尿収縮の時間的な差異が円滑な排尿を行うために必要であることの仮説に至った。3次元モデルをスムーズな4次元モデルに変換するためのプログラムの改良流体力学ソフト(Star CCM+, CD Adapco)構造解析ソフト間で非定常双方向での流体ー構造連成解析を行なう。形態の違いと解析結果についての検討を行う。流体構造連性解析シミュレーションモデルでの膀胱内圧と、ウロダイナミックスタディでの計測結果の相関性の検討を行う。その結果から、シミュレーションモデルの修正を実施する。まず2次元モデルの尿流動態解析と排尿筋の動態解析を行う。4次元モデルの実施のため、プログラミングの最適化が可能か検討を行い改良する。現在までの研究結果を論文投稿中である。今後、同研究で培った排尿シミュレーション技術を実臨床に応用すべく検討していく。為替レートの変動のため学会経費が見積もりより少額となった。予定人件費が次年度に発生する予定のため、今年度は次年度使用額が発生30年度に、研究成果についての投稿を実施中であり、英文校正、投稿費用、また海外国際学会での講演が予定されており、そのための渡航費用として使用する予定である。
医療材料開発を目指すスピロボラート型水溶性超分子ポリマーの新分子技術

スピロボラートの分子技術を利用した超分子ポリマーの開発と評価、また、スピロボラート化学からの新たな発展性を見出した。スピロボラート分子による超分子ポリマーとして、ランタノイド金属との超分子錯体の形成に成功した。また、新しい大環状スピロボラートにより、その内部空間にナフタレンを内包したビオロゲンタイプのカチオン分子の包接に成功した。また、多層からなる大環状スピロボラートの構造を単結晶X線構造解析により確認した。スピロボラート類縁体として、中性スピロ化合物が芳香環による相互作用により、フラーレンの包接結晶の作製に成功し、単結晶X線構造解析によりその構造を確認した。これまでにビナフチル骨格を有する脂溶性環境下で発揮してきたアニオン性スピロボラート化合物の分子技術を水性環境下でも発揮させるべくクラウンエーテル様スピロボラートアニオンホストを合成し,金属錯体やアンモニウム分子との包接化合物の分子科学評価を行い,従来のクラウンエーテル,クリプタンドより強固なホスト-ゲスト複合体を形成させることにより,新規分子技術へと展開することを目的に研究を行っている。カテコールユニットを有する鍵化合物2,3ージヒドロキシベンズアルデヒドを出発原料とし、2カ所のフェノール性水酸基をベンジル基で保護し、アルデヒド部分を還元し、ベンジルアルコール体とし、水酸基を脱離能を有する臭素原子に置換した。これを種々側鎖の長さの異なるエチレングリコール誘導体と反応させ、環化前駆体を合成し、ベンジル基を脱保護し、カテコールユニットとホウ素との自発的分子内環化によりクラウンエーテル様スピロボラートアニオンの合成を予定している。また、ベンジルアルコール体を塩基により処理し、求核剤として働かせ、末端に脱離基を備えた種々側鎖の長さの異なるエチレングリコール誘導体と反応させることで同様に環化前駆体の合成も着手しており、どちらの合成方法が効率的であるか検討している。そのため、種々側鎖の長さの異なるエチレングリコール誘導体の両末端のジトシル体の合成も行っている。今後、環化体の形成過程を紫外可視吸光光度法、核磁気共鳴法、質量分析などの分析法によって追跡すると共に、環化体の結晶構造を得るべく適切なカチオン、包接体の選択を検討している。これまでにビナフチル骨格を有するカテコールユニットにおいて自己組織化能が発揮されたアニオン性スピロボラート化合物の分子技術を他の骨格においても自己組織化能が発揮されるかいなかを検討した。その結果、異なるコンポーネントからなるカテコールユニットを有するヘテロ分子を加熱条件下で反応させることで高収率で複数分子が収束したスピロボラート自己組織化体を得、この自己組織化体の結晶構造については大型放射光施設SPringー8での単結晶X線構造解析により明らかにし、非常に大きな空孔があることが明らかになった。ついで、スピロボラートがアニオン種であることを利用してこの空孔内への水溶性を示すカチオン有機分子の取り込みを検討したところ、単結晶を得ることに成功し、その結晶構造について確認したところ、分子中4カ所のスピロボラートアニオン部を有するホスト骨格の中心空間にカチオン分子が取り込まれていることを確認した。また、この大きな空孔にはカチオン有機分子だけでなく、芳香環分子についても認識能を示す知見が得られた。4カ所以上のスピロボラート部位をもつホスト骨格の構築についても検討し、さらに拡張したカテコールユニットを組み合わせることで分子内に2カ所、あるいは3か所の空孔をもつスピロボラートホスト分子の自己組織化体を得、これらについてもSPringー8での単結晶X線構造解析によりその構造を明らかにした。また、これら超分子複合体の溶液構造についても1次元ならびにDOSYによる核磁気共鳴法、コールドスプレーイオン化質量分析法、動的光散乱法により固体状態を支持する知見を得た。主に以下の3点に関することを明らかにし、スピロボラートの分子技術を利用した超分子ポリマーの開発と評価、また、スピロボラート化学からの新たな発展性を見出した。この錯体は単結晶X線構造解析により、その構造を決定し、アニオン性お椀型スピロボラートホスト分子の中心にランタノイド金属が位置し、ランタノイド金属はさらに再結晶溶媒分子であるジメチルホルムアミドに覆われた球状ゲストとして存在していた。この球状ゲストは上下にアニオン性お椀型スピロボラートホスト分子に挟まれた、連続構造をとっており、このことから超分子ポリマーとしての構造を確認した。また、新しいスピロボラート分子としてジフェニルアセチレンで架橋されたビスナフタレンジオールとアントラキノンタイプのテトラオール体との自己組織化による大環状スピロボラートの合成により、その内部空間にナフタレンを内包したメチルビオロゲンタイプのカチオン分子の包接に成功した。この構造もまた、単結晶X線構造解析により確認している。また、多層からなる大環状スピロボラートの構築にも成功し、このホスト分子もメチルビオロゲンタイプのカチオン分子を包接する能力があることを単結晶X線構造解析により確認した。スピロボラート類縁体として、ホウ素原子を炭素原子に置き換えた電荷を持たない中性スピロ化合物のツインボウル合成も行い、芳香環による相互作用により、フラーレンの包接結晶の作成に成功し、単結晶X線構造解析によりその構造を確認した。この結果からフラーレンゲスト分子はこれまでのツインボウル同様ホスト分子の両面の認識部位により認識され、その結果、連鎖構造(超分子ポリマー)を形成していた。

スピロボラート分子による超分子ポリマーとして、ランタノイド金属との超分子錯体の形成に成功した。また、新しい大環状スピロボラートにより、その内部空間にナフタレンを内包したビオロゲンタイプのカチオン分子の包接に成功した。また、多層からなる大環状スピロボラートの構造を単結晶X線構造解析により確認した。スピロボラート類縁体として、中性スピロ化合物が芳香環による相互作用により、フラーレンの包接結晶の作製に成功し、単結晶X線構造解析によりその構造を確認した。これまで脂溶性のゲスト分子に制限されてきたスピロボラート超分子複合体に対して、ホスト分子の水溶性ゲスト分子の取り込みに成功し、その構造決定にまで至っており、今後、この構造体ならびに関連化合物の物性についてさらに精査していく予定である。薬学化学系薬学有機化学スピロボラートホスト分子の水溶性ゲスト分子の取り込みの構造決定に至ったことから、今後、この構造体ならびに関連化合物の物性についてさらに精査していく予定であり、また、これまでの構造決定情報を足掛かりにし、さらに修飾したホスト分子あるいは取り込みが期待できるゲスト分子の選定、評価を行っていく予定である。環化体の合成に向けた直前前駆体までの合成を行い、現在環化条件検討中であり、今後、速やかに、アニオン性スピロボラートシクロファンの評価に研究の中心がシフトできると考えている。試薬など購入時の割引による差額。アニオン性スピロボラートシクロファンの評価を行うにあたり、各種金属カチオンあるいは有機カチオン分子との紫外可視吸光光度法、核磁気共鳴法、質量分析などの分析法によって複合体形成能を行うと共に、それらの結晶構造を得ることも検討していく。今年度の試薬など購入時にあてる。有機合成用試薬溶媒、分析用試薬溶媒を当初予想したよりも使用しなかったため。分析用試薬溶媒ならびに分析用消耗品にあてる予定である。
硬脆材料の超微細加工に及ぼす雰囲気の影響

本研究は、近年、高機能材料としてその用途が拡大している種々の硬脆材料(シリコン、水晶、セラミックス等)を高能率に無欠陥加工を実現する方法を検討することを目的として、特に加工環境が加工状況に及ぼす影響を検討したものである。本研究は、当初、加工雰囲気の影響を検討したが、幾つかの予備的検討を行っていくうちに、雰囲気の効果より静水圧の効果の方が顕著であることに気が付いた。そこで高静水圧環境内で機械加工を行うための装置を開発し、シリコンウェーファ一、ガラスおよび水晶を被削材として、静水圧による加工欠陥抑制効果を検討した。本装置は5000気圧の静水圧環境下で、ダイヤモンドピンを工具として一定荷重で押し付けなから引掻加工試験を行うものである。圧力媒体としてケロシンまたはタービン油を用い、試験は4000気圧下で行った。試験片を装置から取り出した後、引掻加工によって生じたスクラッチ割れを顕微鏡で観察し、割れの発生率を測定し、静水圧が割れ発生に及ぼす影響を調べた。また同様な試験を同じ装置を用いゼロ気圧下で行い、それらの結果を比較した。この結果、シリコンウェーファーおよびガラスについては、高静水圧を負荷することにより明らかにスクラッチ割れが減少することが判った。また水晶については、非常に割れの発生が多く定量的に比較は出来なかったが、クラックの形態が異なっており、静水圧により割れの発生状況が変化することが確認された。この様に、本加工法の有効性が確認された。シリコンウェーハ-を試験片として単結晶ダイヤモンド工具で加工する場合の加工状況に及ぼす雰囲気の影響を検討した。通常はこの様な機械加工は大気雰囲気中で行うが、種々のガスや液体の雰囲気内で加工すれば、それらが素材の界面活性エネルギーに影響し、結果として特異な加工特性が観察されるだろうとのアイデアに基づいて、本研究を提案した。ところが予備的な検討を行っていくうちに、その様な化学的な効果より静水圧の効果の方が顕著であることに気が付いた。またその様な装置の開発も無理なく行える見通しが立ったため、当初の計画を少し変更し、力学的な雰囲気の影響を検討することとした。まず、高静水圧内で機械加工を行うための装置を開発した。本装置は5000気圧の静水圧環境下で試験片を引っかき加工を行うことができるものである。シリコンウェーハ-を試験片として、引っかき加工によって生じるスクラッチ割れを調べた。この結果、高静水圧を負荷することにより明らかにスクラッチ割れが減少することが判り、本加工法の有効性が確認された。
重相構造プラズマにおけるエネルギー輸送過程と機能制御

平成30年度は高熱流パルスプラズマがアルミニウム被膜付きタングステン試料に照射されたときの蒸気層形成と熱緩衝効果に関するPICシミュレーションを行い、実験結果との比較ならびにITERにおける蒸気遮蔽効果の予測を示した。ITER第一壁のベリリウムがタングステンダイバータ上に堆積することで、蒸気遮蔽効果が発現することも明らかにした。また、壁近傍におけるシース形成を考慮することで、正確にプラズマー材料間の熱伝達を解析できることも示した。その結果、ELMエネルギーとパルス数に対するダイバータ寿命予測に対して、蒸気遮蔽効果を定量的に明らかにした。これらの成果はNuclear Fusion誌に学術論文としてまとめられ、核融合科学研究所における研究会において招待講演を行う等を行った。一方、ELMエネルギーが低い場合には、蒸気量が少なく、エネルギー反射率の小さい堆積層がタングステン上にあることで、吸収エネルギーが低くなることも明らかにされた。さらに、準大気圧ヘリウムアークプラズマ照射装置を開発し、ガス圧力80 kPaにてヘリウムアークプラズマを生成することに成功し、従来の低ガス圧プラズマを用いた直線型ダイバータプラズマ模擬装置に比べて1桁以上高いイオン粒子束が得られ、新しい高熱流ヘリウムプラズマ照射装置としての可能性を示した。さらにタングステン電極からのタングステン蒸発とプラズマの相互作用に関する研究に発展させることができた。新しい高熱流プラズマ照射実験装置として準大気圧ヘリウムアークプラズマ装置を開発した。プラズマ源としてアーク放電を採用することで定常高熱流プラズマ生成を実現し、電子密度6.7x10^20 m^-3が得られた。タングステン電極からのタングステン蒸気とプラズマならびに材料の相互作用研究に発展させることができた。また、理論シミュレーション研究も進展し、蒸気遮蔽効果に関して国際論文誌への論文掲載や招待講演等を行うことができた。開発している準大気圧ヘリウムアークプラズマ装置を交流放電から直流放電にし、材料照射実験結果が理解しやすい実験環境を構築する。分光器ならびに高速カメラを用いてタングステン蒸気の時空間構造の観測と材料試料へ堆積するタングステンナノ構造形成やヘリウムとタングステンの相互作用(バブルや繊維状ナノ構造形成)を明らかにする。また、蒸気遮蔽効果のPICシミュレーション研究とも比較検証していく。得られた成果を国際会議、国内学会にて発表し、査読付き論文として成果をまとめる。平成29年度は定常プラズマ照射装置の構築を行った。真空容器内に平行平板電極(ステンレス製,上部電極直径50 mm,下部電極直径70 mm)を有する装置を用いて,準大気圧水素プラズマ生成を行った。真空容器はロータリーポンプで排気された後,水素を流量5 L/minで導入しながら,所定のガス圧力(0.1-2 kPa)に保持した。従来の定常プラズマ装置では外部磁場を印加する等により高密度プラズマを得ていたが,ここでは高い中性ガス圧力下で試料近傍にのみ高密度プラズマを生成することを目指した。そこで,電極間に周波数30 kHzの繰り返しパルス電圧を印加し,パルスグロー放電プラズマを生成した。電極間に安定して水素プラズマを生成することができた。磁化プラズマガン装置により生成したELM様パルスプラズマをアルミニウム被膜付きタングステン試料に照射したときの蒸気層形成と熱緩衝効果の実験結果をPICシミュレーションと比較した。その結果,アルミニウム蒸気層によってプラズマ熱エネルギーが散逸される効果がシミュレーションによって再現され,特にイオンと中性粒子の衝突が散逸過程に重要であることが明らかとなった。また,実機条件においてもシミュレーションが行われ,同様に蒸気遮蔽効果が確認された。ITERダイバータではWダイバータ板上に第一壁から放出されたベリリウム(Be)が堆積することが予測されており,Be堆積層によりBe蒸気層の形成と熱緩和効果が発生する可能性が示唆された。これらの成果はITPA meeting(ヨーク)で発表されるとともに,Contributions to Plasma Physics誌に学術論文としてまとめられた。また,重相構造プラズマの形成がもたらすベーパーシールディング効果に関する解説論文がプラズマ・核融合学会誌に掲載された。実験に使用するプラズマ源として,準大気圧パルス水素グロー放電生成に成功した。一方,高熱流プラズマ源としては,準大気圧アーク放電装置を今後活用していく予定である。材料表面の高速温度計測はこれまでに高速パイロメータを開発しておりそれを活用する予定である。また,材料表面の溶融ならびに蒸気層形成については高熱流プラズマ装置の開発後に実施予定である。

さらに、準大気圧ヘリウムアークプラズマ照射装置を開発し、ガス圧力80 kPaにてヘリウムアークプラズマを生成することに成功し、従来の低ガス圧プラズマを用いた直線型ダイバータプラズマ模擬装置に比べて1桁以上高いイオン粒子束が得られ、新しい高熱流ヘリウムプラズマ照射装置としての可能性を示した。さらにタングステン電極からのタングステン蒸発とプラズマの相互作用に関する研究に発展させることができた。新しい高熱流プラズマ照射実験装置として準大気圧ヘリウムアークプラズマ装置を開発した。プラズマ源としてアーク放電を採用することで定常高熱流プラズマ生成を実現し、電子密度6.7x10^20 m^-3が得られた。タングステン電極からのタングステン蒸気とプラズマならびに材料の相互作用研究に発展させることができた。また、理論シミュレーション研究も進展し、蒸気遮蔽効果に関して国際論文誌への論文掲載や招待講演等を行うことができた。高熱流プラズマ源としてグロー放電ではなくアーク放電装置を用いた実験を進める。アーク放電を用いることでタングステンの溶融条件まで材料表面温度を上昇させ,材料表面に形成される溶融層および蒸気層による熱緩和現象を調査していく。これらの実験結果とPICシミュレーションの比較検証を実施する。開発している準大気圧ヘリウムアークプラズマ装置を交流放電から直流放電にし、材料照射実験結果が理解しやすい実験環境を構築する。分光器ならびに高速カメラを用いてタングステン蒸気の時空間構造の観測と材料試料へ堆積するタングステンナノ構造形成やヘリウムとタングステンの相互作用(バブルや繊維状ナノ構造形成)を明らかにする。また、蒸気遮蔽効果のPICシミュレーション研究とも比較検証していく。得られた成果を国際会議、国内学会にて発表し、査読付き論文として成果をまとめる。プラズマ照射試料ホルダーの製作を平成30年度に実施することにしたため、次年度使用額とした。
不動産市場の非効率性と不動産実務の非効率性

不動産物件の滞留分析(「不動産情報誌に何週続けて同じ物件が,値段を下げつつ,いかなる変遷をだどるか」といった時系列分析)により,以下の傾向があることがわかった。(1)理論上,効率性が達成されるとされる不動産価格の均衡値の選択幅(理論的なコア)の存在を知りつつも,そこから逸脱した価格付けをする不動産業者の業態は「継続的に取引できる効用」に支配された,他産業には類を見ない,不動産業独自の行動と考えられ,たとえそれが,限界費用以下の価格付けであっても,物件紹介の報酬を確実に得ようとする戦略的な行動となり,結果として非効率な状況(価格が均衡価格に収束しない状況)が誘発される。(2)「薄利であっても営業活動を途絶えさせないことから得られる効用」を選択してしまう不動産業者の行動習性が引き金となって,本来は効率的資源配分となるべきはずの価格(帯)幅を増幅させてしまうといった「不動産実務に内在する非効率性」が発生している。以上の傾向は,不動産市場が(不動産市場の機能が)効率的・非効率的かに拘わらない,また,取引主体が危険回避者か危険愛好者かに拘わらない,不動産業者固有の行動であることがわかった。これは「不動産業における実務の非効率性」と理解できる。昨今の「不動産流通機構」の存在意義として,市場の価格情報取得の迅速化があげられる。しかし,その情報自体は当該研究で判明したような,コンベンショナルな業態・手法に支配されており,不動産流通市場は不完全かつ不安定な形態を呈し続ける可能性があるといえる。不動産の異質性、不動産取り引き回数の少なさ、立地条件の異なる物件の存在、住み分けが行われている状況、市場参加者が非常に少ないこと等々が影響して、不動産価格が一つの均衡値に留まらない。結果としてコアが存在し、「価格の幅」が存在することは理論的に納得できる。しかし,実際に「真の価格」に比して「鑑定士」の評価額や「ヘドニック価格理論」による評価額がどれくらい乖離しているかは一般に計測不可能である。そこで,「評価値(額)の差」は必ずしも「真の評価値からのバイアス」を意味するものではなが,「関数形の異なる一団の推定式群によって与えられる各々の評価値」,即ち,「想定し得る可能な限りの異なる変数の組み合わせ」,および,「関数形のバラエティーさ」が不動産価格の幅のプロキシとなるであろうという観点から実証研究を行った。これらのバラエティーさから発生する不動産価格の差は,たとえ各市場価格関数と付け値関数の理論的整合性が成立していてもなおも,各々の評価値に影響を与え続けると考えられる。実証の結果,関数形と変数の選択の可能な限りの組み合わせパターンの推定値を比較すると,そのレンジは評価価値自体の大きさ(金額規模)よりも遙かに大きな幅(バイアス)を持っていることが確認された。複雑な非線形の市場価格関数の構造を的確に説明し得る,あてはまりの良い関数形が見つかれば見つかるほど,つまり,その関数形がより複雑に変化する非線形関数であるが故に,任意の特性レベルに対する限界的な便益評価値(接線の傾き)は多様な値をとるようになり,評価値の頑健性が失われて行く現象を,あくまでも事例による検証段階ではあるが,確認することができた。