hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
RC造袖壁付き柱の強度と変形性状に及ぼす開口の影響の評価に関する研究

また,作製した3体のうち2体は変形能の向上を意図して,袖壁端部を閉鎖帯筋により拘束している。この2体はシアスパンを変えて載荷を行った。その結果以下を得ている。(1)曲げ強度に関しては,袖壁端部の拘束の有無による影響はほとんどなかった。ただし,シアスパンの大きいものは曲げ強度が若干大きくなった。また,3体とも最大強度実験値は開口を無視した曲げ強度計算値を上回っており,開口の影響は少なかったといえる。(2)終局変形に関しては,拘束の無いCSWO-F-100M,拘束のあるシアスパンの小さいものCSWO-F-100MC,拘束のあるシアスパンの大きいものCSWO-F-100MC-1800の順で大きくなり,有意な差がみられる結果であったと推察できる。近年袖壁の有効活用が再認識されているが,袖壁には,スイッチボックス等の,強度と変形能の低下が無視できないような大きめの小開口が設けられることが多い。本研究担当者はせん断破壊型の有開口袖壁付き耐震壁の実験を行ってきたが,この科学研究費の3年という期間では,主に曲げ降伏型の計7体の実験を行った。そのパラメータは開口の位置,袖壁の拘束筋およびシアスパンである。主な結論は,「開口が上部にある場合は既往の曲げ強度と変形能の評価式により安全側に適用できるが,開口が基部にある場合は開口を無視した曲げ強度式は適用できず,変形能評価式の安全率が低下する」である。実験が予定通りに進んでいるため。27年度が最終年度であるため、記入しない。鉄筋コンクリート構造平成27年度は曲げ降伏する試験体の実験を行う。試験体形状は平成25,26年度に準じるが,実験パラメータには袖壁厚さと端部の拘束法も加える。これは,東大地震研の壁谷澤らの研究により袖壁付き柱の曲げ変形能はせん断強度比とは無関係で,袖壁端部の圧縮領域の拘束効果の影響が大きいことが明らかになっているからである。せん断破壊実験で示したもの以外の着眼点を以下に示す。曲げ強度と変形能力:曲げ性能を袖壁を無視して柱単独とした場合と袖壁付き柱とした場合の両方を評価し,その包絡線で挙動が評価できるとしたものである。これは袖壁の継続使用性の高さと柱そのものの変形能力の高さのいずれをも考慮できる将来の設計法を念頭においたものであった。本研究でもそれを念頭にモデル化を行う。次に,袖壁付きの柱とした場合は,開口の影響がでてくるが,これは連層有開口耐震壁に関する既往の研究の手法をもとに検討する。復元力特性と損傷度:前述したように,RC造学校建物の被災度判定調査においては,袖壁付き柱の損傷を柱で代表するか,袖壁も含めるかで建物の耐震性能残存率が大きく異なっていた。このことは設計においてどのようなモデルを設定していたかによって評価が異なることを意味している。すなわち,柱のみを考慮していた場合にはその柱の損傷により残存性能が決まり,袖壁も考慮していた場合には袖壁の損傷も寄与することになる。本研究では曲げ挙動をこの2つのモデルの包絡線で表すので,それに対応して損傷度の評価を整理する。現在,計8体の試験体の加力実験が終了し,以下の結論を得ており,研究は順調に進んでいる。せん断破壊シリーズの結論:(1)各せん断強度計算値と最大耐力実験値の比較では,開口低減率が0.63である試験体CSWO-S25-Aは1.391.56と十分に安全側であった。開口低減率0.71の試験体CSWO-L-AとCSWO-L-Bでは帯筋比による計算値の差があるが,実験値での差は見られず,それぞれ1.211.36,1.361.58と,共に安全側ではあったがその余裕度は異なった。
短頭化現象の要因分析の一つとしての頭蓋形態部分椎だ相互関係の多変量解析

脳頭蓋の外形が同じ地域で数百年、数十年の期間内に変化する、いわゆる短頭化(場所によっては長頭化)現象の原因は、色々な観点から調査・研究されてきたが、未だに明らかにされていない。本研究では、その原因を探る一助として、脳頭蓋の外形とそれ以外の部分の間の相互関係を主成分分析および正準相関分析法によって明らかにしようと試みた。19241930年にかけて、宮本博人らは現代日本人男性30個体、女性20個体の全身骨格の詳細な個体別計測値を報告した。本研究ではこの計測値の中から、なるべく全身の構造を再現できるような合計204の計測項目を選んで使用することにした。多変量解析のための計算プログラムは、これまでに主成分分析と正準相関分析のものを作成した。現段階ではまだ集めたデータのすべてを分析するには至っていないが、試行的に脳頭蓋の3主径、即ち、最大長、最大幅、バジオン・ブレグマ(ba+b)高と、他の頭蓋部分の計測項目13項目、体幹・四肢骨の項目12項目について、主成分分析と正準相関分析を行なった。男性計測値から抽出された主成分の基準バリマックス解と正準相関分析の結果は非常に類似しており、頭蓋最大長は下顎長や骨盤高、腸骨幅などと、また、ba+b高は下顎角幅や距骨幅などと強い相関を持っていることが示唆された。頭蓋最大幅に関しては、頬骨弓幅や眼か幅と高い相関があると同時に、腰椎の椎体矢状径とも比較的高い相関があるらしいことが示された。これらの結果の解釈は慎重に行なわなければならないが、当初の予測とは異なって、脳頭蓋の形は咀嚼器官のみならず、体形あるいは姿勢とも関係しているかもしれないことが示唆されたことは非常に興味深い。引き続き、今回集めた全てのデータを用いて、より詳細な分析を行なう予定である。
軸索中枢末端の電位イメージングによるサイレントシナプスと可塑性の解析

組織の損傷や、炎症時には、以前より激しい痛みを感じたり、触れただけでもそれを痛みとして感じるといった痛覚過敏と呼ばれる現象が生じる。このような変化には、痛覚信号の最初の中枢内の入力部位である脊髄後角で起きるシナプス可塑性が関与していると考えられているが、その詳細な細胞メカニズムは、明らかではない。私は、痛覚受容器の神経線維の中枢末端の中に、サイレントな中枢末端が存在し、そのサイレントな中枢末端が、一酸化窒素の働きによって賦活されることでシナプス可塑性が起きることを示唆する結果を得た。一方、末梢からの痛覚信号は、一次求心性線維を伝わって脊髄へと入力されるが、その信号の一部は線維の分岐点、あるいは中枢末端でその信号(活動電位)が抑止されているという報告がある。しかし、実際にサイレントな中枢末端がどのようなメカニズムで形成されているのかは、明らかではない。本研究では、膜電位感受性色素によって、一次求心性線維、及びその中枢末端のみを染色することにより神経興奮をイメージングし、抑制性伝達物質GABAによる中枢末端の活動電位の抑止が起きているかを調べた。実験の結果、GABA受容体の阻害薬であるpicrotoxinを投与することによって、神経線維の中枢末端の神経興奮の振幅が大きくなることがわかった。また、その変化には、脊髄後角内の二次ニューロンからのネガティブなフィードバック、及びグリア細胞からのGABAの放出が関与していることを示唆する結果が得られた。神経損傷や炎症は、痛みに対して過敏な状態(痛覚過敏)や触覚刺激に対して痛みを感じる状態(アロディニア)をもたらす。シナプス可塑性のうち長期増強現象は、シナプスの伝達効率が長期的に上昇する現象であり、脊髄後角での長期増強は、これらの病的痛みの中枢内メカニズムであると考えられている。私は、脊髄から脳へと直接信号を伝えている単一投射細胞の細胞内電位と、シナプス前終末興奮の、光計測法により、グリア細胞が放出する一酸化窒素がシナプス前終末に作用し、誘導される新しい長期増強の可能性を示した。我々の研究で見られている長期増強は、このような抑止によって生じるサイレントシナプスが、一酸化窒素の働きによって賦活されることで起こるのではないかと考えるが、それを明確に示す結果は得られていない。本研究では、ラットの坐骨神経を露出し、そこから電位感受性色素を注入し、2日間飼育した後、脊髄後角内で順行性に電位感受性色素で染められた一次求心性線維の存在が確認された。また、後根への電気刺激によって、これらの一次求心性線維の脊髄内中枢末端で起こる神経興奮をイメージングすることができた。このようなイメージング技術を用いることで、長期増強への、サイレントシナプスの関与について明確に示すことができると考える。
曇点現象に基づく高分子電解質複合体ナノ粒子の創製と特性評価

本研究は,曇点現象を示す陰イオン性高分子であるポリアルキレンオキシド-マレイン酸共重合体(PAOMA)及び生体由来の陽イオン性高分子キトサン(CS)を用いた新規ナノ粒子の創製に関わる操作因子を化学工学的アプローチにより解明し,10°Cから40°Cの温和な条件でナノ粒子を形成せしめるための操作因子,および生理活性物質をナノ粒子に効率的に内包させるための操作因子を解明し,生理活性物質のリザーバー及び輸送担体としての利用可能性を検討しようとするものである.操作温度,pH,イオン強度の影響;微粒子への生理活性物質の内包条件の探索に関して実験的に明らかにし,ナノ粒子形成条件を絞り込んだ.また,曇点現象を有する温度応答性キトサンを用いたナノ粒子の形成についても同様に検討を行った.その結果,ビタミンEを効率的に内包できるナノ粒子の調整条件について絞り込んだ.本研究は,曇点現象を示す陰イオン性高分子であるポリアルキレンオキシド-マレイン酸共重合体(PAOMA)及び生体由来の陽イオン性高分子キトサン(CS)を用いた新規ナノ粒子の創製に関わる操作因子を化学工学的アプローチにより解明し,10°Cから40°Cの温和な条件でナノ粒子を形成せしめるための操作因子,および生理活性物質をナノ粒子に効率的に内包させるための操作因子を解明し,生理活性物質のリザーバー及び輸送担体としての利用可能性を検討しようとするものである.操作温度,pH,イオン強度の影響;微粒子への生理活性物質の内包条件の探索に関して実験的に明らかにし,ナノ粒子形成条件を絞り込んだ.また,曇点現象を有する温度応答性キトサンを用いたナノ粒子の形成についても同様に検討を行った.その結果,ビタミンEを効率的に内包できるナノ粒子の調整条件について絞り込んだ.
養護学校の教育空間の再構成に関する研究

昭和38年に建設され、改築計画が進行中のF県立K肢体不自由養護学校を対象として、その後の発生原因の劇的な変化と症状の重度重複化、就学の義務化、学級編成基準の改定等、児童・生徒の属性や制度の大きな変化の波の中で、一つの施設が時代をどう生き抜いてきたか(工夫をしながら使われてきたか)、モノグラフ的に整理し、そこから今日的な状況に照らして、建築計画的課題について考察・提案を試みている。教育方法、施設の現状の問題点や工夫について全教員に対するアンケート調査、また全教室の家具配置、教育環境構成の記録・整理を行い、実態を明らかにした。その結果をもとに、学習集団編成、教室の使用形態の調査、授業展開のタイムスタディ、空間・施設・設備・家具の使い方、問題点等についてヒヤリング、意見意見交換等を重ねて実施した。そのデータを分析することにより、教室空間の広さ・形状、教室まわりの構成要素と空間特性、便所の種類と教室群に対応した配置方法、特別教室の規模算定・空間構成・設備・仕上げ・什器計画、教職員諸室・収納・教材室等の構成、配置等について問題点、計画的課題をまとめた。さらに、全国的な視点から、精神薄弱養護学校、病弱虚弱養護学校、高等養護学校等、施設面、教育面における先進例、特色ある事例の実態調査を行い、各事例を相対化しながら、養護学校の施設計画について提案を行っている。1.昭和40年度前半に建設された肢体不自由養護学校2校を対象に、障害の発生要因の変化に伴う重度化・重複化、就学の義務化、学級編成基準の改定等の変化の中で、施設がどう対応してきたか、その変遷の内容をヒヤリング、教職員に対するアンケート、教室まわり空間、便所、職員室等の観察・家具配置等の調査により整理し、それをもとに養護学校における教育と施設の対応関係について考察を行った。主な内容は、(1)教室回り空間の構成方法として、教室空間の広さ、チームティーチングの実施状況とそれに対する空間の自由度の確保の必要性と有効性、学習姿勢の多様性に対する空間、家具等の計画の留意事項等、(2)児童・生徒の障害の多様化に対して多様な形態の便所が必要とされ、教室との位置関係に留意して配置する必要性、(3)学級編成基準の改定により教員数が増大したことに対する職員室の構成方法、(4)屋内外の連続性の効果、等について問題点を把握し、そのあり方について提案を試みた。2.近年建設された肢体不自由養護学校の事例の観察調査を行い、課題への対応状況について上記との比較考察を行った。3.精神薄弱養護学校について、就学の義務化のなされた昭和54年度に建設された1校、この数年の間に改築された学校2校を対象に、ヒヤリング・観察調査を行い、教室まわり、便所、その他の施設・設備について問題点を整理した。4.養護学校の新しい課題として、高等養護学校の事例、養護学校を対象に観察・ヒヤリング調査を行い、職業訓練施設・設備計画のあり方、学級編成の多様化等について問題点を整理した。また養護学校や特殊学級をサポートするセンター施設についても調査を行った。これらは、次年度のテーマの一つにする予定である。昭和33年に建設され、現在改築計画が進められつつあるF県立K肢体不自由養護学校を対象として、その後の発生原因の劇的な変化と症状の重度重複化、就学の義務化、学級編成基準の改定等、児童・生徒の属性や制度の大きな変化の波の中で、一つの施設が時代をどう生き抜いてきたか(工夫をしながら使われてきたか)についてモノグラフ的に整理し、そこから今日的な状況に照らして、計画の課題について提案を試みている。教育方法、施設の現状の問題点や工夫について全教員にアンケート調査を行い、また全教室の家具配置、環境構成について記録、整理を行い、実態を明らかにした。その結果をもとに、学習集団編成、教室の使用形態の調査、授業展開についてタイムスタディ、空間・施設・家具の使い方、問題点等についてヒヤリング、意見交換を繰り返した。

そのデータを分析することにより、教室空間の広さ・形状、教室まわりの構成要素と空間特性、便所の種類と教室群に対応した配置方法、特別教室の規模算定・空間構成・設備・仕上げ・什器計画、教職員諸室・収納・教材室等の構成、配置等について計画的提案を行った。さらに、全国的な視点から、精神薄弱養護学校、病弱虚弱養護学校、高等養護学校について、施設面、教育面における先進例、特色ある事例の実態調査を行い、各学校を相対化しながら、総合的な視点から施設計画の課題について提案を行っている。
過熱水蒸気処理による木質資源の水素および高機能性炭化物への転換

本研究では、森林系バイオマスの過熱水蒸気による熱化学的変換法に関する基礎データの収集を目的として、反応装置を設計・製作し、過熱水蒸気および窒素雰囲気下におけるカラマツ木材チップの炭化・ガス化を行うことにより、次のような知見が得られた。木材チップ200gから得られた炭化物の収率は、水蒸気処理炭化物が32.47%、窒素処理炭化物が34.33%で、同時に回収された発生ガスの量は水蒸気処理が97.8l、窒素処理では150.2lであった。これらの値から窒素分を除くと、それぞれ約79l(水素25%)および81l(水素17%)となった。炭化物の性状に関しては、窒素吸着試験結果などから、水蒸気処理炭化物は微細孔が比較的発達しているが、窒素処理炭化物では未発達であること、いずれの炭化物も市販の木炭とは異なった性能を有していることが示唆された。発生ガスについては、窒素処理と水蒸気処理との間に顕著な差は見られなかったが、2段階加熱処理によって水蒸気処理では約46%がガス化し、窒素処理では約41%がガス化した。これらの結果は従来の炭化処理において、通常600°Cの炭化で発生するガスの割合が21.0%(炭が27.7%、留出液が51.3%)であることを考えると、本装置でのガス改質による効果と判断される。したがって、本装置を用いることによりタールの大部分を燃焼性のガスへ変換し得ることが明らかとなった。以上の結果から、本装置は過熱水蒸気による炭化・ガス化を行うにあたり十分な性能を有することが確認された。あわせて、炭化物の分析と発生ガスの成分分析により、過熱水蒸気による熱化学的変換法に関する基礎データの収集を行い、過熱水蒸気による熱化学的変換法に関する実用的可能性を評価することができた。本研究は過熱水蒸気を用いた木質資源の炭化および炭化物の高機能化技術を確立するとともに、揮発性熱分解産物(留出液)の改質方法を提示することを目的とする。はじめに、炭化ガス化用小型反応装置の設計および製作を、試験時の水蒸気回収率を基軸として、炭化炉やガス化部、ガス化室設置法等に改良を重ね、プロセス回収率の向上を図った。その結果、炭化ガス化用小型反応装置として、水蒸気回収率が95%以上の装置を製作することが出来た。これより本研究では、間伐材等の林産廃棄物利用促進と新規のバイオマスガス化・炭化技術開発に焦点を移し、開発した装置を使い、炭化条件を変えて産物の物性等を測定・検討した。その結果、以下の知見が得られた。本装置を用いて5mm四方カラマツチップに対して、水蒸気雰囲気、炭化温度600°C、炭化時間1時間の条件で炭化を行った結果、湿気の少ない、状態(形・色・光沢)の良好な炭化物を製造出来た。この試験では、水蒸気処理は窒素処理よりも炭化が進んだ結果を得た。次に水蒸気処理時の、よう素吸着性能を計測した。その結果、活性炭と木炭の間に位置する吸着性能を有する炭化物を製造出来た。更に、カラマツチップに対して水蒸気雰囲気、ガス化温度800°C、ガス化時間1時間の条件でガス化を行った結果、水蒸気処理した場合には窒素処理した場合よりも高濃度の水素を含む燃焼性ガスが得られた。以上より本実験から、十分に炭化ガス化が行える装置を製作できた。また過熱水蒸気を使うことにより、高品質の炭化物および燃焼性ガスが同時に生産できる可能性が示された。
力学的刺激に対する細胞の感知・応答の分子機構と組織構築技術への応用

生体の全ての臓器・組織に分化する能力を有する胚性幹細胞(ES細胞)は再生医療に用いる細胞の供給源として期待されている。我々はES細胞の分化を誘導する方法に生体力学的刺激(Biomechanical force)を応用する研究を行った。その結果、液体の流れに起因する剪断応力はマウスES細胞由来のVEGFR陽性細胞を血管内皮細胞へ、一方、圧力変化に基づく伸展張力は血管平滑筋細胞へ分化誘導することを明らかした。これらの結果はBiomechanical forceをES細胞の分化を調節する手段として再生医療に応用できることを示している。本年度は胚性幹細胞(ES細胞)の分化に及ぼす力学的刺激(剪断応力)の効果について検討を行った。増殖因子VEGFの受容体であるFlk-1を発現するマウスES細胞に平行平板型の流れ負荷装置で剪断応力を24時間作用させたところ細胞増殖が促進された。この効果は流速ではなく剪断応力の強さに依存していた。血管内皮細胞のマーカー蛋白であるVEGF受容体のFlk-1とFlt-1,細胞間接着分子のPECAM-1とVE-cadherinの発現量をフローサイトメトリーで定量したところ、剪断応力にはこれらの蛋白の発現を増加させる効果のあることが確認された。一方、平滑筋細胞のマーカー蛋白であるSM-αアクチン、血球系のマーカーであるCD3、上皮系のマーカーであるケラチンの発現には影響が見られなかった。このことは剪断応力がFlk-1陽性細胞を内皮細胞へ分化を誘導することを示している。こうした剪断応力の効果はFlk-1の活性化を阻害するSU1498で消失したが、Flk-1のリガンドであるVEGFの抗体では消失しなかった。従って剪断応力の効果の機構としてリガンド非依存性にFlk-1が活性化されることが重要であると考えられた。また、剪断応力を受けたFlk-1陽性細胞はマトリジェルの足場のもとで管腔形成する能力が上昇していた。こうした剪断応力に対するES細胞の反応をハイブリット人工血管の作製に応用した。多孔性のポリマー・チューブ内面にFlk-1陽性細胞を播種し拍動性の剪断応力を2日間作用させたところ、内面にPECAM-1陽性の内皮細胞が、壁内にSM-αアクチン陽性の平滑筋細胞がアッセンブリーしているのが観察された。一方、静的な条件ではポリマー内面にのみ内皮細胞と平滑筋細胞が存在していた。生体の血管の構築により近い人工血管を作製する技術として力学的刺激が有用であると思われた。本年度は内皮細胞における剪断応力の感知機構に重要な役割を果たしているATP作動性カチオンチャネルのP2X4プリノセプターの遺伝子を欠損させたマウスに現れる循環系の様々な異常について検討を行った。P2X4遺伝子欠損マウスから血管内皮細胞を培養し剪断応力を作用させると、正常マウスで見られる剪断応力依存性のカルシウム流入反応が起こらなかった。カルシウムの流入反応は血管拡張物質の一酸化窒素(NO)産生と関連するので、NOの蛍光指示薬であるDAF-2を使って画像解析したところ、P2X4遺伝子マウスでは剪断応力によるNO産生が起こらないことが判明した。尿中のNO産物の量がP2X4欠損マウスは正常マウスと比較して有意に減少し、逆に体血圧はP2X4欠損マウスが明らかに正常マウスよりも高値を示した。生体顕微鏡下で骨格筋の細動脈を観察したところ、正常マウスでは血流の増加に反応して血管拡張が起るが、P2X4欠損マウスではこの反応が著明に減弱していた。また、外頸部動脈を結紮して総径動脈の血流を減少させると、2週間で正常マウスでは総頸動脈の径の減少が生じたが、P2X4欠損マウスでは径の減少が見られなかった。以上の所見から、P2X4は血流に起因する剪断応力の情報を細胞内カルシウム濃度変化に変換し、情報伝達することで細胞応答を起こすこと、また、この情報伝達は血圧などの血管のトーヌスの調節や急性的な血流増加が惹起する血管拡張反応や長期的な血流変化に伴う血管のリモデリングに重要な役割を果たしていることが示された。しかし、ES細胞を特定の組織の細胞へ分化誘導する技術はまだ開発段階にある。我々はES細胞の分化を誘導する方法に力学的刺激を応用する研究を行ってきた。平成19年度は圧力変化による細胞の伸展刺激がマウスES細胞の分化に及ぼす影響について検討を行った。ES細胞から分離した細胞増殖因子受容体であるFlk-1陽性細胞に伸展張力を負荷したところ、細胞は伸展張力の方向と直角に配向するようになり、かつ増殖能が亢進した。

伸展張力の強さ依存性に平滑筋マーカーであるSM-αactin,SM22a,SM-MHCの発現が増加し、一方、内皮細胞マーカーFlk-1は減少した。また、その他の内皮細胞マーカーFlt-1、VE-cadherin、血球系マーカーCD4、上皮系マーカーkeratinの発現は変化しなかった。こうした伸展張力による平滑筋細胞への分化誘導は増殖因子PDGFの受容体のリン酸化阻害薬で消失した。伸展張力はES細胞からのPDGFの産生を増加させず、PDGFの抗体で処理した細胞においても伸展張力によるPDGF受容体のリン酸化は生じた。これらの所見から伸展張力はFlk-1陽性のES細胞を特異的に平滑筋細胞へ分化誘導すること、その作用機序として伸展張力がリガンド非依存性にPDGF受容体をリン酸化していることが関わっていると思われた。内皮前駆細胞(EPC)は骨髄から末梢血に動員され、組織で血管形成を起こすことから、虚血組織の血管新生療法に応用されている。EPCは血流や組織液の流れに起因する流れ剪断応力(shearstress)を受ける。これまでの検討で、我々は勇断応力がEPCの増殖と成熟内皮細胞への分化を促進することを明らかにしてきた。本年度はEPCが剪断応力に反応して動脈あるいは静脈のどちらの内皮細胞へ分化するかを検討した。人末梢血から培養したEPCに流れ負荷装置で定量的な剪断応力を負荷したところ動脈内皮細胞のマーカーであるephrinB2、Notch1/3、Hey1/2、AI.K1のmRNA1/ベルは増加し、一方、静脈内皮細胞のマーカーであるEphB4、NRP2のmRNAレベルは低下した。このephrinB2の増加とEphB4の減少はともに剪断応力の強さに依存していた。剪断応力によるephrinB2の遺伝子発現の増加はephringB2蛋白の発現増加を伴っており、mRNAの安定化ではなく転写の亢進に基づいていた。ephrinB2遺伝子のプロモーターのdeletion解析により剪断応力のシスエレメント(応答配列)は転写開始点より5'上流106bp以内にあることが示された。この領域にある転写因子Sp1の結合モチーフの塩基配列に変異を入れたところ剪断応力によるephrinB2遺伝子の転写の亢進が起こらなかった。EMSAとクロマチン免疫沈降法により剪断応力がSp1結合モチーフに結合するSp1を著明に増加させることが示された。これらの結果から剪断応力がEPCに作用するとSp1を介してephrinB2の遺伝子発現を増加させることで、静脈ではなく動脈の内皮細胞へ分化を誘導することが示された。生体の全ての臓器・組織に分化する能力を有する胚性幹細胞(ES細胞)は再生医療に用いる細胞の供給源として期待されている。しかし、ES細胞を特定の組織の細胞へ分化誘導する技術はまだ開発段階にある。我々はES細胞の分化を誘導する方法に力学的刺激を応用する研究を行ってきた。その結果、血流に起因する勇断応力はマウスES細胞由来の増殖因子受容体発現細胞(VEGFR陽性細胞)を血管内皮細胞へ、一方、血圧に基づく伸展張力はVEGFR陽性細胞を血管平滑筋細胞へ分化誘導することを明らかした。平成21年度は勇断応力が血管の動静脈分化に影響を及ぼすか否かについて検討を加えた。VEGFR
運動ニューロンの生存および維持に関与する分子の同定と機能の解析

神経細胞は発生の初期に過剰に産生され、分化の過程で約半数が死に至る。このような細胞死は自然細胞死と呼ばれるが、運動ニューロンの発生分化の過程でおこる自然細胞死は、標的(筋)由来の生存因子に依存すると考えられている。このような運動ニューロン自然細胞死に関わる分子、さらには成熟運動ニューロンの生存維持に関わる分子を同定し作用機序を解明していくことは、運動ニューロン病を始めとする種々の神経変性疾患発症機構の解明および治療法の開発に結びつくと考える。私達は、ニワトリの自然細胞死が起こる胚期の運動ニューロンに対し生存活性を示す物質を骨格筋から、分別沈澱および一連のカラムクロマトグラフィーにより分離精製したが、最終的に単離されたものはタンパクではなくRNAであると結論された。そこで、筋よりtotal RNAを抽出してDEAE sepharose fast flow columnにより分画し、活性画分よりcDNAライブラリーを作製した。各クローンの塩基配列を決定して、候補と考えられるcDNA断片を得た。その配列を元に全領域をクローニングした結果、得られた遺伝子は、7SL-RNAのニワトリ相同遺伝子であることがわかった。in vitro transcriptionにより合成した7SL-RNAは、in vitroで運動ニューロン生存活性を示し、この活性はRNA分解酵素により失活した。in situ hybridizationの結果、7SL-RNAはニワトリ4日目胚では、骨格筋では検出されたが、運動ニューロンでは検出されなかった。神経筋接合形成直後の6日目胚腰部においては、骨格筋、脊髄運動ニューロンさらに後根神経節で特異的に検出された。しかし、このような局在の特異性は発生が進むに従って消失していった。本研究により、運動ニューロン自然細胞死に関わる物質として、タンパクではなくRNAが関与しているという新しい知見が提示されたことになる。さらに、signal recognition particleの構成分子と考えられていた7SL-RNAに新しい機能があることを示唆している。
曲がった時空上の弦理論と共形場理論

曲がった時空上の弦理論について次のような二つの方向からの研究を行った。一つは、AdS時空中のブレインと、共形場理論中の共形対称性を壊さない欠陥との対応についてである。このような対応を調べることは弦理論における「開いた系」の性質の理解を進めるために非常に有効なものである。従来、この対応におけるAdS時空中のブレインとしては内部空間が球面のもののみが考えられてきた。これに対してもう少し一般のブレインの内部空間を考え、これが超共形対称性を壊さない条件を求めた。結果として内部空間のブレインの形が「特殊ルジャンドル部分多様体」と呼ばれるものであれば超共形対称性を壊さないということがわかった。このような非球面内部ブレインの例としてトーラスの内部ブレインがある。今年度はこのようなトーラスの内部ブレインから球面内部ブレインへの繰り込み群の流れが存在することを示した。今後これらのブレインと欠陥のある超共形場理論を調べることにより、弦理論と場の理論の対応、特に超対称性が比較的少ない場合の対応についての理解が深まると期待できる。もう一つは、曲がった時空のうち「平行化可能」と呼ばれる時空についての研究である。平行化可能とは、ねじれを入れたときに曲率がゼロになる時空であり、このような時空上の弦理論は、曲がった時空の中では比較的取り扱いやすい。II型の弦理論でNS-NS場のみある背景、およびhetero弦理論の背景について平行化可能な背景を完全に分類することに成功した。またこれらの背景に残っている超対称性についても調べた。今後これらの弦理論の背景を調べることにより、曲がった時空中の弦理論特有の性質が理解されると期待できる。
戦後日本における学歴と所得：コーホートを基準とした学歴別生涯所得推計の試み

この研究では、公的統計から出生年を基準に各学歴の年齢別所得の変化を追える「疑似パネルデータ」を作成して、このデータから、出生年ごとの学歴別生涯所得を推計する。この推計結果を用いて、戦後日本における教育の経済的効用の変化と経済・社会変動との関係を検討する。これまで1時点の調査データから推計されていた生涯所得を、個人の加齢や時代の変化に対応した学歴別の生涯所得として把握できるようになり、より「現実に近い」生涯所得を用いて学歴の影響を分析することが可能になる。
選挙制度デザインを支援する最適化手法を基盤とした新しい定量化分析手法の構築

本研究では,選挙制度に関する定量化手法の開発・提供により,選挙制度設計(デザイン)の仕組みを構築することが大きな目的であり,具体的には,以下の3つの目標に向け研究に取り組んだ.目標(1)小選挙区制度デザインに必要な数理モデルの整備目標(2)必要な数理モデルをツールとして実現する解法の構築と提供目標(3)様々なレベルでの選挙制度デザインの議論を的確にサポートする仕組みの構築平成20年度は目標(2)と目標(3)の達成に向け,主に以下の研究活動の実施し成果を得た.【1】小選挙区区割に関し,道州制が導入された場合の区割り画定方式に関する数理的知見の整備を行った.同時に,大規模な区割画定問題に取り組むツールの整備を行った.従来の都道府県境が大幅に緩和された場合の最適区割りの変動影響の分析,また,従来の都道府県単位を尊重した場合の適切な研究緩和策について分析した.【2】小選挙区制,比例代表制など様々な選挙制度が存在するが,その混在した中で一票の重みの価値をどのように測定することが様々な議論の基礎データになるのかについて取り組んだ.また,バリンスキ氏などにより提案された新しい定数配分(議席配分,当選者数配分)についての日本で適用する妥当性について議論を行った.これらの結果の一部は,INFORMSなどの国内の学会にて公表された.また,平成21年度にも残った部分を発表予定である.本研究では,選挙制度に関する定量化手法の開発・提供により,選挙制度設計(デザイン)の仕組みを構築することが大きな目的であり,具体的には,以下の3つの目標に向け研究中である.目標(1)小選挙区制度デザインに必要な数理モデルの整備目標(2)必要な数理モデルをツールとして実現する解法の構築と提供目標(3)様々なレベルでの選挙制度デザインの議論を的確にサポートする仕組みの構築平成18年度と平成19年度前半の一部で,衆議院小選挙区制に関して目的(1)と目的(2)の達成をめざしているが,今年度は主に以下の研究活動の実施,及び結果を得た.【1】『小選挙区制度デザインに必要な数理モデルの整備』について●小選挙区制を,定数配分と区割画定の部分に分離できる部分と同時に考慮すべき部分に分けモデル化に取り組んだ.そのモデルの妥当性について政治学分野の観点からの議論を日本選挙学会や応用数理部会数理政治部会などで行った.【2】『必要な数理モデルをツールとして実現する解法の構築と提供』について●平成の大合併により行政区に変化が生じているが,一票の重みの格差に対する人口流動の影響と行政界の影響を分離し計測する手法を提案し,さらに実際にその手法を実現し,その分離計測に初めて成功した.●モデル化やアプローチの工夫では避けられない規模の大きな問題に対する解法の実現に向け最適化分野研究者との議論を進めた.これらの取り組みの結果の一部は,ISMPなどの国際学会にて,また,日本選挙学会,日本OR学会などの国内の学会にて口頭発表により公表された.本研究では,選挙制度に関する定量化手法の開発・提供により,選挙制度設計(デザイン)の仕組みを構築することが大きな目的であり,具体的には,以下の3つの目標に向け研究中である.目標(1)小選挙区制度デザインに必要な数理モデルの整備目標(2)必要な数理モデルをツールとして実現する解法の構築と提供目標(3)様々なレベルでの選挙制度デザインの議論を的確にサポートする仕組みの構築平成19年度は,衆議院小選挙区制に関して目的(1)と目的(2)の達成と(3)に向けての準備と位置付け,主に以下の研究活動の実施,及び結果を得た.【1】『小選挙区制度デザインに必要な数理モデルの整備』について●選挙制度デザインに必要な知識を整理し,各々の部分でのモデル化に取り組んだ.その妥当性について日本選挙学会/応用数理部会数理政治部会/日本OR学会などで議論を行った.【2】『必要な数理モデルをツールとして実現する解法の構築と提供』について●定数配分についての新結果を日本で適用する妥当性について議論を行った.●モデル化やアプローチの工夫では避けられない規模の大きな問題に対する解法の実現に向け最適化分野研究者との議論を進めた.これらの結果の一部は,INFORMS,日本選挙学会,日本OR学会などの国内の学会にて公表された.本研究では,選挙制度に関する定量化手法の開発・提供により,選挙制度設計(デザイン)の仕組みを構築することが大きな目的であり,具体的には,以下の3つの目標に向け研究に取り組んだ.目標(1)小選挙区制度デザインに必要な数理モデルの整備目標(2)必要な数理モデルをツールとして実現する解法の構築と提供目標(3)様々なレベルでの選挙制度デザインの議論を的確にサポートする仕組みの構築平成20年度は目標(2)と目標(3)の達成に向け,主に以下の研究活動の実施し成果を得た.【1】小選挙区区割に関し,道州制が導入された場合の区割り画定方式に関する数理的知見の整備を行った.同時に,大規模な区割画定問題に取り組むツールの整備を行った.従来の都道府県境が大幅に緩和された場合の最適区割りの変動影響の分析,また,従来の都道府県単位を尊重した場合の適切な研究緩和策について分析した.【2】小選挙区制,比例代表制など様々な選挙制度が存在するが,その混在した中で一票の重みの価値をどのように測定することが様々な議論の基礎データになるのかについて取り組んだ.

また,バリンスキ氏などにより提案された新しい定数配分(議席配分,当選者数配分)についての日本で適用する妥当性について議論を行った.これらの結果の一部は,INFORMSなどの国内の学会にて公表された.また,平成21年度にも残った部分を発表予定である.
視覚感性言語駆動型意匠形状設計支援高品位化システムの開発

本研究は,以下の目的に対して,平成11年度および平成12年度において実施された。(1)意匠形状を感性的に表現する言語(視覚感性言語)の解析と抽出(2)視覚感性言語により駆動可能な意匠形状設計支援システムの開発(3)意匠形状高品位化システムの開発得られた研究実績概要は下記のとおりである。(1)デザイナーがデザイン活動の中で用いている意匠形状を視覚感性的に表現する言語(本研究では視覚感性言語と定義)を抽出し,その言語が形状に及ぼす定量化パラメータを導出した。(2)上記(1)で抽出された視覚感性言語とそれにより制御される工学的形状パラメータを対応づけ,視覚感性言語で形状制御するためのパラメータを明らかにした。(3)視覚感性言語を用いて形状制御パラメータを変化させることにより,形状のモデリングと形状の修正・変更が可能な意匠形状設計支援システム(視覚感性言語駆動型意匠形状設計支援システム)の概念設計を行った。(4)視覚感性言語駆動型意匠形状設計支援システムの基本設計・詳細設計を行い,同基本設計・詳細設計に基づきシステムの開発を行った。(5)視覚感性言語および形状制御パラメータにより,モデリングされた形状をハイライト曲線,曲率分布などの工学的パラメータを用いて,曲面形状を高品位化するためのシステム(意匠形状高品位化システム)の概念設計を行った。(6)意匠形状高品位化システムの基本設計・詳細設計を行い,目的としている視覚感性言語駆動型意匠形状設計支援高品位化システムを構築した。本研究は,平成11年度と平成12年度の2ヶ年で実施される。平成11年度の研究実績概要は下記のとおりである。(4)視覚感性言語駆動型意匠形状設計支援システムの基本設計・詳細設計を行った。この段階で,上記(2)で明らかにされた視覚感性言語と形状制御パラメータの形状モデリングヘの適用法を検討した。(5)視覚感性言語駆動型意匠形状設計支援システムに関する基礎システムの開発を行った。(6)視覚感性言語および形状制御パラメータにより,モデリングされた形状をハイライト曲線,曲率分布などの工学的パラメータを用いて,曲面形状を高品位化するためのシステム(意匠形状高品位化システム)の概念設計を行った。(7)意匠形状高品位化システムの基本設計・詳細設計を行った。この段階で,上記(2)で抽出された視覚感性言語,形状制御パラメータの形状モデリングへの適用法を検討した。(1)意匠形状を感性的に表現する言語(視覚感性言語)の解析と抽出(2)視覚感性言語により駆動可能な意匠形状設計支援システムの開発(3)意匠形状高品位化システムの開発平成12年度の研究実績の概要は,下記のとおりである。(1)形状制御用感性言語およびパラメータの抽出形状制御のための視覚感性言語およびその定量化パラメータの抽出を平成11年度に行ったが,平成12年度では,再度,その妥当性について検討した。(2)意匠形状高品位化システムの開発平成11年度において,意匠形状高品位化システムの基本設計・詳細設計が終了した。平成12年度では,同基本設計・詳細設計に基づきシステムの開発を行った。(3)視覚感性言語駆動型意匠形状設計支援高品位化システムの開発平成11年度に開発した視覚感性言語駆動型意匠形状設計支援システムと平成12年度に開発を予定している意匠形状高品位化システムを統合し,最終的に目的としている視覚感性
気流構造の解明に基づくノンスーパーセル竜巻の発生予測の高精度化

ノンスーパーセル発生環境の再現について、一般風の中に冷気外出流が斜行して侵入するような、より現実の状況に近い環境を再現する実験を行なった結果、わずかな相対的気流速度の違いにより形成される局地前線の位置と、そこにおける水平シアーの方向が変化することを明らかにした。これに応じて、竜巻状渦が形成されやすい環境が上昇流域に安定した局地前線が形成される場合であることや、形成される竜巻状渦の回転方向も水平シアーの方向に対応して変化することを明らかにした。さらに局地前線先端の水平渦をティルティングにより立ち上げることにより、逆回転する一対の渦が形成される可能性も示した。レーダーサイトに設置した監視カメラにより2017年9月17日に複数発生した竜巻を捉えることに成功した。このうち、物部レーダーサイトで捉えた渦は小規模な積乱雲ながらレーダーによっても反時計回転の渦を捉えるとともに、ちょうど地上観測地点を設置した城山高校上を通過した竜巻に対応して風向の急変や1hPa程度の気圧急低下、16m/s程度の最大瞬間風速を観測し、映像と合わせて竜巻であることを確認した。一方、安芸市に発生した2個の竜巻については、監視カメラで克明に漏斗雲を捉えていたにも関わらず、親雲が比較的小径の降水粒子で構成された積雲であったため、レーダーでは捕捉できなかった。これらの監視カメラ画像を機械学習の一種である深層学習のうち、Yoloアルゴリズムを用いることにより、別途撮影された100枚程度の竜巻漏斗雲の教師画像を用いてレーダーで捕捉できない竜巻も3秒以内に検出可能であることを明らかにした。初期解析では解析アルゴリズムに合わせた画像変形などにより検出精度は比較的低かったが、改良点が明確になり、最終的に検出率は70%に向上した。29年度が最終年度であるため、記入しない。冷気外出流模擬装置を用いたノンスーパーセル竜巻の発生環境を再現する実験について、模擬装置を全面的に改修し、詳細なパラメータワークを実施した。これにより、冷気外出流の速度を増して水平シアーを大きくしたり、上昇流の速度を上げるだけでは竜巻は発生しにくくなり、冷気外出流と上昇流の速度比に竜巻発生に適する関係があることを明らかにした。また、宮崎大学のマルチファン型風洞を用いて、より大規模な竜巻発生環境の再現実験を開始し、初めて一般場の一様風を再現した環境で竜巻状渦を形成することに成功した。2014年7月10日に台風のアウターレインバンド中で発生した竜巻事例について本学のレーダーや気象庁室戸レーダーを用いた詳細な解析を進めた結果、発生初期には通常のスーパーセルとは全く異なりインフローが進行方向背後から流入するものであったこと、インフローの供給が弱まった時点でスーパーセルの形態を失ったものの、アウターレインバンド内の強い水平シアーによって竜巻は長時間維持したことなどを明らかにした。これは、代表者の知る限り世界で初めて観測された特異な事例であり、今後の竜巻研究の視野を広げるものと期待している。また、気象庁室戸レーダーを用いて過去5年間の降水システムを調べた結果、線状降水帯や団塊状のシステムなどに総計1000弱の渦を見出し、その統計的特性を明らかにすることができた。これらを今後詳細に調べることにより、激しい降水に関連するものや、竜巻の元となるものなどの特性を見極めることが可能になると期待している。モデル解析については、2014年7月10日の竜巻親雲の発生環境について気象庁メソ数値予報モデル初期値を使った解析を行い、台風内のミニスーパーセル発生環境を満たしていることを明らかにした。発生環境を再現する室内実験については、冷気外出流の速度と上昇流の速度との関係や、冷気外出流の温度の影響などについて竜巻発生に適する条件が明らかになり、初年度から大きな成果が得られた。レーダー解析については2014年に発生した事例について詳細な解析が進み、台風アウターレインバンド内で通常のスーパーセルとは全く異なる形態のスーパーセルが発生したことや、その後スーパーセルの形態を崩しながらも竜巻を維持し続けた様子など、極めて重要な知見が解明された。また、土佐湾を含む高知周辺の降水システム中の渦の発生状況について詳細な統計情報を得ることができた。一方、画像解析については一部の事例解析を明らかにするにとどまっており、パターン抽出などは進展していない。また、モデル解析についても現状は環境場の大まかな評価にとどまっている。実験とレーダー解析については上記のように当初の計画以上の進展を見せたが、画像解析とモデル解析はやや遅れをみせていることから、総合的には、おおむね順調に進展しているものと判断した。2016年10月5日と12月22日に高知県内で発生した突風被害について調査を行い、偏波ドップラーレーダーの解析を進めた。このうち10月5日の事例については高知県ではめずらしいミニスーパーセルによる多重渦竜巻であったことを明らかにした。直径2.5kmほどのメソサイクロンのなかに竜巻による直径400mほどの渦がレーダーで捕らえられたほか、竜巻発生時にはメソサイクロン上空の強エコー高度よりもミニスーパーセル前面側の強エコー高度の方が高い前方に傾斜した構造をもつスーパーセルであったことも明らかにした。さらに、レーダー解析については簡易型渦検出アルゴリズムを試行し、一部誤認の可能性を残すものの、リアルタイム運用についての有用性が高いことを確認した。室内実験については、マルチファン型風洞内で冷気外出流が斜めから貫入する実験を行い、一般場の気流と冷気外出流との流速に竜巻状渦が発生可能な条件があることを確認した。

これをもとに、小型冷気外出流模擬装置を用いて正面から対抗する一般流に冷気外出流が貫入する環境を再現して詳細なパラメータ実験を行なった結果、一般場の一様気流流速と冷気外出流の流速が等しいか、わずかに冷気外出流が速い環境下において竜巻状渦が安定して形成されることを明らかにした。このとき、一般場と冷気外出流の間の風速シアーの強さは、竜巻状渦の循環とほぼ比例関係にあったが、渦径はほとんど変化しないことを明らかにした。10月5日の事例については、目撃者による映像を3点入手し、最大接線速度や竜巻渦径などを計測し、被害幅との対応を確認した。また、機械学習による竜巻パターンの追跡を試み、漏斗雲が明確なものについては捕捉可能であることを明らかにした。レーダー解析については、想定していたノンスーパーセルではなくスーパーセルの事例が得られたが、順調に詳細な解析が進みつつあり、まだ誤認は多いものの渦検出アルゴリズムも有効に動作できることが確認できた。室内実験については竜巻状渦発生条件の確認について着実な進展を見せている。画像解析についても実際の竜巻事例の解析を行なったほか、機械学習による渦追跡の試みが実施され、次年度に向けた発展が期待されている。モデル解析のみ今年度は進めることができなかったが、その他の課題については大きな進展があり、総合的にはおおむね順調であると判断した。ノンスーパーセル発生環境の再現について、一般風の中に冷気外出流が斜行して侵入するような、より現実の状況に近い環境を再現する実験を行なった結果、わずかな相対的気流速度の違いにより形成される局地前線の位置と、そこにおける水平シアーの方向が変化することを明らかにした。これに応じて、竜巻状渦が形成されやすい環境が上昇流域に安定した局地前線が形成される場合であることや、形成される竜巻状渦の回転方向も水平シアーの方向に対応して変化することを明らかにした。さらに局地前線先端の水平渦をティルティングにより立ち上げることにより、逆回転する一対の渦が形成される可能性も示した。レーダーサイトに設置した監視カメラにより2017年9月17日に複数発生した竜巻を捉えることに成功した。このうち、物部レーダーサイトで捉えた渦は小規模な積乱雲ながらレーダーによっても反時計回転の渦を捉えるとともに、ちょうど地上観測地点を設置した城山高校上を通過した竜巻に対応して風向の急変や1hPa程度の気圧急低下、16m/s程度の最大瞬間風速を観測し、映像と合わせて竜巻であることを確認した。一方、安芸市に発生した2個の竜巻については、監視カメラで克明に漏斗雲を捉えていたにも関わらず、親雲が比較的小径の降水粒子で構成された積雲であったため、レーダーでは捕捉できなかった。これらの監視カメラ画像を機械学習の一種である深層学習のうち、Yoloアルゴリズムを用いることにより、別途撮影された100枚程度の竜巻漏斗雲の教師画像を用いてレーダーで捕捉できない竜巻も3秒以内に検出可能であることを明らかにした。初期解析では解析アルゴリズムに合わせた画像変形などにより検出精度は比較的低かったが、改良点が明確になり、最終的に検出率は70%に向上した。室内実験については、現状の方法における限界も明らかになってきた。
発育障害児に対する共同行為ルーティンを利用したコミュニケーション指導方法の開発

1共同行為ルーティンによるコミュニケーション・言語指導の発達心理学的背景:近年の発達心理学・認知心理学におけるコミュニケーション・言語の発達理論から子どもと大人との共同行為ルーティンにおいて、スクリプト要素の獲得と、それに対応した言語の獲得という2つの獲得過程が併存し、これらの過程を指導することでコミュニケーション・言語の発達を促進できるとする理論仮説を提案した。2共同行為ルーティンによるコミュニケーション・言語指導の方法:1で提案した理論仮説に基づいて、おやつ、朝の会などの日常生活やゲームの共同行為ルーティン(因果性や順序性を持った行為の連鎖)の構造を分析し、コミュニケーション・言語の指導目標を階層化した指導プログラムの作成方法と指導手続きの方法についてまとめた。3実験的指導:日常生活ルーティン、ゲームルーティン、劇・ストーリールーティン、特設ルーティンを用いたコミュニケーション・言語指導の実験的指導を行った。おやつ場面を用いた指導では指導者の段階的なプロンプトによって非言語的なスクリプト要素の理解と表出から徐々に言語による理解と表出へと変化していった。ゲームルーティンを用いた指導では固定された役割の理解から、役割の交代を含むルールの理解へと変化し、それに伴い言語の表出が認められた。物のやり取りに伴った言語に使用が混乱していたり、対人的相互交渉に問題行動が目立つ対象児に特設の共同行為ルーティン場面を設け指導した結果、標的行動の改善が見られ、また指導言語の獲得が認められた。また、コミュニケーション評価尺度を作成し、指導効果の検討に用いた。また、養護学校や特種学級また通園施設のクラスルームにおいて実験指導でか開発された指導プログラムと記憶パッケージを適用しその有効性が確認された。1)コミュニケーション能力の評価発達年齢0-2歳児向けのコミュニケーション能力評価尺度を作成し、指導対象児の伝達行為の問題点の把握の為に用いた。2)おやつ場面の共同行為ルーティンを用いたコミュニケーション指導a)2歳ダウン症児に対する指導i)目的:1)の評価に基づき、前言語的なコミュニケーションから語彙の獲得に至る過程の対象児に対して、おやつ場面の共同行為ルーティンをとうしてコミュニケーション・語彙の獲得の指導を行った。ii)対象児:2歳ダウン症児3名iii)指導手続き:おやつ場面を設定しそのスクリプト構造から行動要素に対応したコミュニケーション・言語の指導を行った。おやつ場面は設定場面、実行場面、確認場面からなる。理解、表出毎に6-7段階の指導者の対応の仕方が決められている。指導者は対象児の発達に応じ、身体活動から言語的な働きかけに徐々に移行するようにするように計画されていた。指導者のかかわりと対象児の行動はチェックリストによって評価された。。指導は月2-3回、合計22セッションであった。iV)結果(概略):伝達手段は徐々に高次化し、語彙による表現も見られるようになった。理解も徐々に言語指示による理解が可能になった。家庭での般化も多く認められた。語彙調査でも増加が認められた。b)3歳児に対する指導i)目的:語彙から二文節文の表出、自発的なスクリプト達成を目的にした。ii)対象児:3歳ダウン症児3名iii)指導手続き:a)と同様である。iV)結果(概略):部分的な表出語彙から徐々に完全な語彙へと変化していった。また、「-ちょうだい」といった二文節文も表出した。スクリプトの成分では実行、確認では自発する事が見られた。子供同士のかかわりも増加した。3)今後の予定:以上2つの指導者方法についての発話内容の分析やゲームスクリプトを用いた指導について分析を進める。1指導理論の検討と指導方法の開発

認知心理学でのスクリプト理論に基づき、共同行為ルーティンにおいて、スクリプト要素の獲得と、それに対応した言語の獲得という2つの獲得過程が併存すると言う仮定に基づいて、おやつ、朝の会などの日常生活やゲームの共同行為ルーティン(因果性や順序性を持った行為の連鎖)の構造を分析し、コミュニケーション・言語の指導目標を階層化した指導プログラムを開発した。チェックリストによる記録様式を作成し、コンピュータ処理で課題達成度の評価の効率性を高めるよう計画された。2実験的指導おやつ場面を用いた指導では指導者の段階者なプロンプトによって非言語的なスクリプト要素の理解と表出から徐々に言語による理解と表出へと変化していった。ゲーム共同行為ルーティンを用いた指導では固定された役割の理解から、役割の交代を含むルールの理解へと変化し、それに伴い言語の表出が認められた。物のやり取りに伴った言語の使用が混乱していたり、対人的相互交渉に問題行動が目立つ対象児に特設の共同行為ルーティン場面を設け指導した結果、標的行動の改善が見られ、また指導言語の獲得が認められた。また、コミュニケーション評価尺度を作成し、指導効果の検討に用いた。3クラスルームでの適用養護学校や特殊学級また通園施設で実験指導で開発された指導プログラムと記録パッケージを適用しその有効性が確認された。以上から本指導方法の一定の妥当性が確認されたといえる。
枯渇性の高いレアメタルのマテリアルフロー分析と持続的な使用・回収・再生方法の提案

レアメタルのマテリアルフローを環境負荷量としてDB化することで、優先して回収・再利用に取組むべき元素を決定し、持続的な使用・回収・再生方法を提案することを目的とした。今年度は、製品中レアメタルの資源消費と有害性の負荷の評価指標について電気・電子機器を例に検討した。レアメタルのマテリアルフロー分析より、国内全体で世界可採埋蔵量に対する使用率が1/100以上と高い元素はIn、Ta、Tl、Biであった。また、国内電気・電子機器関連ではIn、Ta、Sb、Sr、Pd、Biなどが1/1000以上の使用率であったが、これらのリサイクル率は極めて低い。また、年間約800万台廃棄されるテレビでは、ブラウン管ガラスにPb、Sr、Ba、Zrが大量使用され、特に、Srは国内使用量の約8割を占めた。次に、どの元素が/どの製品の/どの部位に/どれだけ使用され/どれだけ環境負荷を与えているかについて、まず、製品製造に必要な資源量を可採埋蔵量で基準化した「資源消費指数」および製品が廃棄されたときに溶出し得る金属量を水質許容曝露濃度で基準化した「有害性指数」の算出方法を明示した。実際に、国内で製造されるテレビについて資源消費指数を求めたところ、Srでは可採埋蔵量の約2/1000を使用し、世界全体ではテレビ製造だけで約50年で資源枯渇してしまうという計算結果が得られた。この他、テレビではPb、Zr、Baの資源消費指数が大きかった。乾電池についてはNi-Cd電池中のCdの資源消費負荷が極めて大きかった。有害性指数について、テレビ主基板中のCdやSeのように含有量が微量でも水質許容曝露濃度が小さいため有害性指数が高くなる場合があった。また、Cu、Cd、Zn、Crについては水生生物に対する有害性指数がヒトに対してよりも大きかった。また、乾電池は有害性指数が極めて高かった。