hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域コミュニテイを基盤にした子育てにおけるピア・サポートプログラムの開発

地域の子育て支援ニーズを明らかにすること、特に子育て当事者のための支援の在り方について、国内、海外の先駆事例を分析しながら、示していくことを目的に研究を行った。その結果、支援ニーズは地域の特徴や支援施設の特徴によって異なっていた。たとえば、地域の立地だけでなく、どんな施設と併設するかによって異なっていた。海外での支援事例では、フィンランドのネウボラやドイツでのファイミリーセンターをとりあげたが、長期継続性、多様性、柔軟さ、居心地と安心感などを特徴として示していた。また子育て当事者のピアによるサポートの重要さも指摘された、平成26年度は初年度として、研究全体の中での基礎研究としての位置づけを行った。具体的には平成26年度の実施計画では、1国内、海外の子育て支援関係の研究の動向の分析、2海外の先進事例や国内の子育て支援事例の視察調査、支援担当者へのインタヴュー実施によるデータ収集、3キーワードの概念整理を予定した。海外の支援事例として、ドイツミュンヘンの子育て支援の取り組みの視察調査、担当者へのインタヴュー調査を実施すること、さらに国内での支援事例として、人口規模の異なる3地域を選び、視察調査、インタヴュー調査実施する予定であった。国内事例に関しては、全国からの対象地の選定と絞り込みに時間がかかり、選定までにとどまった。。概念整理については、保育学研究、小児保健研究、乳幼児教育学研究、OMEPジャーナル、その他、海外の子育て支援、母子保健、保育研究雑誌等の地域連携や子育て支援実践、意識調査、実態調査等の研究論文から、地域コミュニティ、地域支援、ピア・サポートのキーワードを検索して、概念整理をすすめてきた。海外の先進事例収集としては、ドイツミュンヘンの子育て支援施設への視察調査と子育て支援担当者へのインタヴューを実施したこと、さらにフィンランドヘルシンキ市の地域の子育て中核施設のネウボラへの視察調査と子育て支援担当者へのインタヴューを実施することができた。したがって海外の先進事例は従来の計画より進んだ形で実施し、国内先進事例については、選定に時間がかかり、視察、インタビューデータの収集にやや遅れが生じた。(1)平成27年度の研究実績の具体的内容地域コミュニテイを基盤にした子育てにおけるピア・サポートプログラム開発をめざした研究の2年目である。平成27年度は、26年度の結果をもとに、海外事例調査及び国内事例調査を行った。海外事例調査ではドイツ、ミュンヘンの子育て支援事例を取り上げデータ収集を行った。ミュンヘンの事例は平成26年度の事例とは地域の特徴が異なるセンターを取り上げた。また平成26年度に実施したフィンランド都市部の事例収集データとも対比させ、母親の仲間関係形成の視点で特徴を明らかにした。一方、国内事例調査では、特に乳幼児の子育て家庭が多く居住する地域、政令市を含む6都市を中心にデータを収集し特徴をまとめた。子育て支援者へのインタビューをはじめ、活動の取り組みについて観察データをとり、それぞれのニーズと実態を対応させて検討した。国内事例の一部の結果は、第27回日本発達心理学会大会、第67回日本家政学会大会において発表した。(2)本研究の重要性と意義地域のニーズに合わせて子育て支援を行うことが重要とされ、地域のニーズを明確にしながら、また異なる地域のデータを収集することで、現在、求められている子育て支援の内容に対応できるように活かせることを、目指して行っている。そのため活動報告にとどまらず、対比させ、特徴を明らかにしながらすすめている。国内事例調査および海外事例調査いずれも、予定通りに行った。インタヴューの結果を分析し、分析を終えたものについては学会発表で報告を行った。全てのインタヴュー結果について分析できてはおらず、概ねとした。本研究は地域コミュニテイを基盤にした子育てにおけるピアサポートプログラムの開発を目指した研究の3年目である。平成28年度は、これまでの平成26年、27年度の結果をふまえ、海外事例調査と国内事例調査を行った。海外事例調査では、これまでの対象とは異なるフィンランドヘルシンキ都市部の子育て支援事例を取り上げて、データ収集を行った。ヘルシンキの事例は、昨年度までと異なり、都市部地域での事例として事例収集を行った。また国内事例調査では、平成27年度に実施した6都市に追加する形で、さらに3都市を追加して収集を行った。これらのインタビューデータから、その支援のしくみや特徴、子育て支援者や子育て支援活動の特徴を分析し、国内事例の一部については、第68回日本家政学会大会、第63回日本小児保健協会学術集会において研究発表を行った。海外の事例調査のインタヴューデータは、急ピッチで分析をすすめているところである。特に、子育て支援の支援者、専門家ネウボラナースだけではなく、子育て支援の場の利用者、いわゆる子育ての当事者の声ふまえて、特徴を整理している。本研究の重要性と意義地域のニーズを明確にするために、母親や父親、祖父母など子育て支援センターの利用者、子育て当事者の声とともに、子育て当事者が日常的に接している子育て支援センターの支援員の回答を明確化することで、利用者に寄り添ったサポートの特徴が明らかになることが期待できる。インタビュー調査の結果の分析に予想よりも多くの時間を要しており、分析結果をもとに最後のまとめの部分につなげていく作業の進度が遅れているため。現在の地域の子育て支援ニーズを明確にするために、母親、父親等子育て当事者、彼らに日常的に接している地域子育て支援センターの子育て支援者に対してインタヴューを行い、そのデータを分析した。特に地域コミュニテイでのピアによるサポートの可能性に着目し、分析と考察を行った。

子育て当事者のインタヴューからは、同じ立場にある、親同士の仲間の存在の重要性、その働きかけの有無による不安感の差異などの特徴が明らかになった。地域子育て支援センター各施設の相談ニーズ、利用のきっかけになる悩みの内容は、共通しており、食や生活習慣の相談となった。食に関しては母乳や離乳食などの相談、生活に関する相談ではイヤイヤ期やトイレトレーニングの相談が多かった。子どもが成長すると悩みは変化するなど、子どもの年齢に合わせた食や生活習慣の悩みに対応していた。子育て支援者は、共通して遊びの講座を積極的に紹介していた。遊びの講座、ワークショップではわらべ歌などの室内遊びと体操などの外遊びがあった。また実際に、施設では親子が一緒に遊ぶ講座、ワークショップがあり、親子遊びの紹介が多くに共通していた。施設で安全に配慮された場所で親子で一緒に楽しむ遊びを紹介していくれると人気があり、子育て仲間が集まり、遊びの知識や経験のある職員や遊びの講座があるため親子は様々な遊びを知ることができるということだった。そのため遊びが提供される機会は昨今の利用者にとって欠かせないものとなっており、現代の特徴でもあることがうかがわれた。転居者の少ない地域と転居者の多い地域の施設を比較した。転居者の少ない地域の利用者の特徴は三世代の同居家族が多く、開催講座では、外遊びがなく、数が少ないなど、遊びの講座の種類が少ない状態だった。また相談内容でも転居者の多い地域では出なかった夫婦・親子間でのトラブルの相談があった。以上からサポートプログラムを提案した。地域の子育て支援ニーズを明らかにすること、特に子育て当事者のための支援の在り方について、国内、海外の先駆事例を分析しながら、示していくことを目的に研究を行った。その結果、支援ニーズは地域の特徴や支援施設の特徴によって異なっていた。たとえば、地域の立地だけでなく、どんな施設と併設するかによって異なっていた。海外での支援事例では、フィンランドのネウボラやドイツでのファイミリーセンターをとりあげたが、長期継続性、多様性、柔軟さ、居心地と安心感などを特徴として示していた。また子育て当事者のピアによるサポートの重要さも指摘された、海外の先進事例の収集として、ドイツミュンヘンの子育て支援施設への視察調査と子育て支援担当者へのインタヴュー、およびフィンランドヘルシンキの地域の子育て中核施設のネウボラへの視察調査と子育て支援担当者へのインタヴューを行った。これらは計画よりも進んだ形での実施になった。国内の先進事例については、対象地の選定に時間がかかり、視察、インタビューデータの収集までに到達できず、やや遅れた形となった。総括年度として、ピア・サポートプログラムの実施と成果の公表について行っていく。また実際にプログラムに参加した参加者へのインタヴュー調査を行う予定である。研究の成果を国際会議で報告、研究論文執筆を行う予定である。
代数的符号理論の研究と保型形式論への応用

前年度の結果として、四元体上、長さ40の第二型符号で非対称な完全重み枚挙多項式を持つものを構成した。この符号の存在によって、第二型符号に付随する完全重み枚挙多項式全体の生成する環が、ある有限群の不変式環と一致することを確かめることができた。四元体上のユークリッド内積に関する自己双対符号に付随する完全重み枚挙多項式全体の生成する環についても、第二型符号と全く同じ状況になっており、長さ16の自己双対符号に付随する非対称な完全重み枚挙多項式が環の生成元として特異な存在になっている。そこで、その特異性を解明するべく、長さ16の自己双対符号の分類を行った。方法としては、前年度までに得られた長さ16の第二型符号の分類結果を用いて、隣接する2つの第二型符号から3つの第一型符号(第二型符号ではない自己双対符号)を構成することで分類に十分な数の第一型符号を構成した。その後、それぞれの同値類を特徴付ける不変量と、数え上げ公式を用いて分類が1完全であることを確認することができた。二元体上、長さ32の第二型符号の分類結果を用いて、第一型符号の分類を少ない計算量で得る方法は既に知られている。ここで用いた方法は、その方法と同様の手法を四元体上の符号に適用することで、分類する対象となる符号の数が非常に大きいにも関らず、少ない計算量で分類を得る事ができた。最終的に、長さ16の第一型符号は9858個の非同値なものが存在し、付随する完全重み枚挙多項式が非対称式であるものは、そのうちの2948個であることを確認することができた。すべての元が重偶の重みを持つ二元体上の自己双対符号は,第二型符号と呼ばれ,これまでさかんに研究が行われてきた.その一般化として,2000年代になって二元体の拡大体上の自己双対符号で二元体への射影が第二型符号となる符号のクラスが研究が行なわれてきた.このクラスは二元体上で定義されていた第二型符号の一般化であることから,二元体の拡大体上の第二型符号と呼ばれた.二元体への射影は基底の選び方に依存するが,本研究代表によって二元体の拡大体上の第二型符号が,トレース直交基底の選び方に依存しない概念であることが示された.二元体の拡大体上の第二型符号について,トレース直交基底を定めると,その基底に関する射影として二元体上の第二型符号が得られる.これまで,こうして得られた二元体上の第二型符号の最小ハミング重みは,拡大体上の第二型符号の最小リー重みと呼ばれ,トレース直交基底の選び方に依らないものしか知られていなかった.本研究の成果として,次数6の拡大体上長さ8の第二型符号の分類を行い,ある種の同値関係の元で,16種類の第二型符号が存在することを示した.その中のひとつにトレース直交基底の選び方によって,最小ハミング重みが4になる場合と8になる場合があることを確認した.それによって,射影の最小ハミング重み(最小リー重み)が基底の選び方に依存する概念であることを示すことができた.これまで二元体上の符号をはじめとして、様々な符号の枚挙多項式にテータ関数を代入することで保型形式を構成する方法が考案されてきた。本研究では、まず、四元体上の第二型符号を用いてヤコビ形式やヒルベルト-ジーゲル形式を構成した。四元体上の第二型符号とは、四元体上で定義されたユークリッド自己双対符号のうちで、すべての符号語のリー重みが4の倍数となっているものを言う。これは二元体上の自己双対符号のうち、符号語のハミング重みが4の倍数となっているものとして定義される二元体上の第二型符号の一般化となっている。最初に四元体上の第二型符号に付随する完全枚挙多項式の生成する環が、ある有限群の不変式環に一致することを確かめた。そのためにすべての完全枚挙多項式が有限群の作用で不変となることを確認し、不変式の生成系が枚挙多項式で構成できることを確認した。特に長さ40でフロベニウス不変性を持たない符号を構成した。次にある種のテータ関数を完全枚挙多項式に代入することでヤコビ形式が構成されることを確かめた。また構成したヤコビ形式からヒルベルトージーゲル形式を構成した。次に行った研究は、この理論を一般のガロア環上の符号に一般化した。そのためにまず第二型符号の定義をガロア環上に拡大した。前述の理論と同様、第二型符号の完全枚挙多項式にある種のテータ関数を代入することでヤコビ形式を構成した。特に標数が4、位数が16のガロア環上でいくつか第二型符号を構成し、ヤコビ形式を構成した。

四元体上のユークリッド内積に関する自己双対符号に付随する完全重み枚挙多項式全体の生成する環についても、第二型符号と全く同じ状況になっており、長さ16の自己双対符号に付随する非対称な完全重み枚挙多項式が環の生成元として特異な存在になっている。そこで、その特異性を解明するべく、長さ16の自己双対符号の分類を行った。方法としては、前年度までに得られた長さ16の第二型符号の分類結果を用いて、隣接する2つの第二型符号から3つの第一型符号(第二型符号ではない自己双対符号)を構成することで分類に十分な数の第一型符号を構成した。その後、それぞれの同値類を特徴付ける不変量と、数え上げ公式を用いて分類が1完全であることを確認することができた。二元体上、長さ32の第二型符号の分類結果を用いて、第一型符号の分類を少ない計算量で得る方法は既に知られている。ここで用いた方法は、その方法と同様の手法を四元体上の符号に適用することで、分類する対象となる符号の数が非常に大きいにも関らず、少ない計算量で分類を得る事ができた。最終的に、長さ16の第一型符号は9858個の非同値なものが存在し、付随する完全重み枚挙多項式が非対称式であるものは、そのうちの2948個であることを確認することができた。
相対論的連星系の運動方程式の研究

中性子星連星系などの相対論的連星系からの重力波の直接観測には、連星の運動方程式を高精度で求めておく必要がある。本研究では、ポスト・ニュートン近似法を用いて、第1原理から導出された方程式としては世界最高精度である3.5次精度の運動方程式の導出に成功した。また、時空に特異線が存在しないという要請を課すことにより、アインシュタイン方程式と無矛盾な電磁場が存在する時空における点電荷の運動方程式を導出した。アインシュタインの一般相対性理論が予言した重力波は、いまだ直接検出がなされていない。現在世界各地で稼動中・計画中の重力波検出器にとって、最も有望な重力波源は合体直前の状態にある相対論的連星系である。しかし、相対論的連星系からの重力波を検出し、系の物理量を精度よく決定するためには、系の運動を支配する運動方程式を高精度で求める必要がある。特に面白い観測対象は遠方銀河の中心などに存在すると考えられている超巨大ブラックホールである。このような超巨大ブラックホールの回りを星質量程度のブラックホールが運動すると重力波を放出する。その重力波をESA/NASAの将来計画である宇宙重力波観測器LISAによって観測すると、超巨大ブラックホールの周囲の時空構造が詳細に研究されると期待されている。重力波観測のためには事前に重力波波形を理論的に予測する必要があるが、そのためにはブラックホールの運動を詳細に知っておく必要がある。観測した重力波からブラックホール時空の構造を決めるパラメータ(質量、スピンなど)を決定するためには、運動を予測できていなければならない。この目的のため、平成20年度はアイルランド・ダブリン大学のPeter Hogan教授、東北大学の二間瀬教授、私で、一般相対論に基づいて、大質量比ブラックホール連星系の運動方程式の導出をおこなった。本研究では、ブラックホールによる背景時空の摂動という方法を用いることにより、重力場が発散するために従来数学的に厳密な取り扱いが難しかったブラックホールの軌道運動の記述に成功した。本研究の成果は論文としてPhysical Review D誌に投稿、発表した。この目的のため、平成20年度はアイルランド・ダブリン大学のHogan氏、東北大学の二間瀬氏、私で、一般相対論に基づいて、大質量比ブラックホール連星系の運動方程式の導出をおこない、論文として発表した。平成21年度は当該運動方程式に含まれる未知関数について調べるため、引き続き二間瀬氏、Hogan氏と議論をおこない、高次の運動方程式についての研究をおこなっている。また、論文発表後興味を持っていただいたドイツマックスプランク重力物理学研究所のSchutz, Krishnan, Babak氏などと議論をおこなった。二間瀬氏、Hogan氏との共同研究のほかに、本研究課題の目的である相対論的連星系を記述する運動方程式のもうひとつの導出方法であるPost-Newtonian近似について研究をすすめた。結果として3.5次の運動方程式の導出に成功し、これを論文として出版し、学会で発表した。その他、(1)中性子星の物性を知るための研究を応用し、最近報告されている1天文単位の永年変化について論文を出版した(2)重力波の重力レンズ現象がおきたときに、従来の電磁波の重力レンズ現象とは異なる物理量(重力波源の横速度)を引き出せることを示す論文を出版した。重力波の存在はアインシュタインの一般相対論が予言しており、世界初の直接検出が世界各地で競われている。日本でも平成22年度に重力波検出器LCGT計画の予算が承認され、2016以降の運転に向けて検出器の開発がすすんでいる。LCGTなどの重力波検出器においてもっとも有望な波源は相対論的連星系である。そのような系の検出には、事前に重力波形を高精度で予測することが必要になる。そして重力波波形予測のためには連星の運動を高精度で知ることが必要となり、連星系の運動方程式は、その基礎を与える。本研究課題では昨年度までに、アイルランドダブリン大学のHogan教授や本学の二間瀬教授と高次の運動方程式を導出し、また、3.5次精度のポスト・ニュートン運動方程式の導出に成功した。とくにHogan教授との共同研究では、時空に特異線が存在しないという要請により運動方程式を導出するという、これまでまったく考察されてこなかった方法を使用しており、運動方程式の導出方法に新しい原理を持ち込んだ。また実際我々の手法は、電磁場の存在する場合について成功することが示されている。これを基礎として本年度では4次精度の運動方程式の導出を目標としたが、これについては重力場の計算方法の問題があり成功しなかった。その一方で本年度は本研究課題の成果を応用して、重力波検出における計算量計算の問題について研究をすすめた。

その成果として、パルサーなどからの重力波検出についての計算量の計算をおこない、10月に三鷹の国立天文台でおこなわれたDECIGO研究会などで発表した(天文学会、物理学会等では諸事情により未発表である)。
高精度年代測定法の開発と適用可能な考古・歴史資料の拡大

炭素14年代により縄紋時代実年代体系は明らかになりつつあるが、誤差や試料の制約から限界がある。酸素同位体比分析は1年単位で年代決定でき、降水量変動を反映することから気候変動も復元できるが、マスターカーブが縄紋後期以前へ遡っていない。年輪試料を探して縄紋時代に遡らせ、中近世など年代が判明している考古試料に適用し、炭素14ウイグルマッチング可能な年輪試料を年輪測定・酸素同位体比の測定と重ねて、微少な木製工芸品などの年代を可能とする。貝塚の貝殻の貝輪・炭素14・酸素同位体を重ね新年代測定法を案出する。同一試料に対し様々な方法で測定し相互検証する。考古・歴史、民俗や建築に1年毎の年代測定法を提供する。
脊髄小脳失調症と脂質代謝異常

前年度までに脊髄小脳失調症21型(SCA21)、34型(SCA34)及び38型(SCA38)の原因タンパク質を発現させたHeLa細胞で野生型を発現させた細胞と比較して中性脂肪の貯蔵体である脂肪滴が減少することを見出した。この結果から、SCA原因タンパク質を発現した細胞では細胞内の脂質代謝の異常が起こり、これが神経の形態変化に繋がるのではないかと想定した。そこで、SCA21の原因であるTMEM240の野生型及び変異型、SCA34の原因でELOVL4の野生型及び変異型、SCA38の原因であるELOVL5の野生型及び変異型の発現細胞内の脂質成分のリピドミクス解析を理化学研究所の有田誠先生との共同研究にて行った。その結果、変異TMEM240を発現する細胞において、特定の脂質成分の増大が観察された。一方、野生型及び変異型ELOVL4、ELOVL5発現細胞では大きな脂質成分の変化が観察されなかった。これは、ELOVL4、ELOVL5の発現量がTMEM240と比較してかなり少なかったことに起因すると考えられ、安定発現細胞などを用いた再解析が必要と考えている。また、脊髄小脳失調症14型(SCA14)の原因である変異PKCgammaを発現する細胞で脂肪滴の解析を行ったところ、野生型PKCgamma発現細胞では脂肪的に変化は見られなかったが、SCA14変異PKCgamma発現細胞では脂肪滴の有意な増大が観察された。以上の結果から、様々なSCA原因タンパク質の発現により、細胞内の中性脂質のホメオスタシスが変化することがSCAの発症に寄与することが示唆された。脊髄小脳失調症の発症における脂質代謝異常の影響を解析するため、脊髄小脳失調症21型(SCA21)の原因タンパク質であるTMEM240の野生型及びSCA21変異型をHeLa細胞に過剰発現させ、細胞内中性脂肪蓄積への影響を検討した。申請書に記載したようにTMEM240はBODIPY 493/503で染色される脂肪滴の周囲に局在していた。また、同様の局在はSCA21変異を導入したTMEM240でも観察された。続いて、TMEM240の過剰発現が脂肪滴の数に影響するかを定量解析したところ、野生型TMEM240の発現で脂肪滴の数が減少する傾向が見られた。SCA21変異TMEM240の発現ではこの減少が顕著となり、非発現細胞と比較して有意な脂肪滴の減少が観察された。その減少の分子機序を解明するため、脂肪滴産生に関与するRab18の細胞内局在を検討したところ、非発現細胞や野生型TMEM240発現細胞では、内在性のRab18はゴルジ体に集積していたが、SCA21変異TMEM240発現細胞では、ゴルジ体への集積が観察されなかった。また、脂肪滴中の中性脂肪の分解を抑制する機能を持つTIP47の発現はSCA21変異TMEM240発現によりむしろ増大していた。以上の結果より、SCA21変異TMEM240は脂肪滴の分解を促進するのではなく、産生を抑制することで、脂肪滴の数を減少させることが明らかとなった。また、SCA21変異TMEM240を初代培養小脳プルキンエ細胞に発現させると樹状突起の面積が減少することが明らかとなり、脂肪滴減少に伴う細胞内脂質の供給不足がプルキンエ細胞の樹状突起面積を減少させることに繋がったと示唆される。SCA21についてだけではなく、SCA34やSCA38の原因であるELOVL4やELOVL5についての解析も行いたかったが、変異体の遺伝子産物産生に予想より時間がかかってしまっており、未だ解析に至っていないため。前年度は脊髄小脳失調症21型(SCA21)の原因である変異TMEM240を発現した細胞において、中性脂肪の貯蔵体である脂肪滴が減少することを見出した。この脂肪滴に対する変化が別の遺伝子変異が原因で起こるSCAでも観察されるかを検討するため、幾つかのSCA原因タンパク質をHeLa細胞に発現させ、脂肪滴数の観察を行った。まず、脂肪酸の炭素鎖伸長に関わるELOVL4及びELOVL5の遺伝子変異がそれぞれSCA34及びSCA38の原因であることが特定されているため、これらについて解析を行った。野生型ELOVL4及びELOVL5を発現させた細胞では有意な脂肪滴の増加が観察された。一方、SCA34変異型ELOVL4を発現させた細胞では脂肪滴の数が非発現細胞よりも減少していた。SCA38変異型ELOVL5を発現する細胞の脂肪滴は非発現細胞と同様であった。続いて、SCA3の原因である変異ataxin-3についても同様の検討を行った。野生型ataxin-3を発現により、脂肪滴の数に変化は見られなかった。ポリグルタミン鎖が異常に伸長したSCA3変異ataxin-3を培養細胞に発現させると、一部の細胞では細胞質で凝集体を形成していた。凝集体を形成していない変異ataxin-3発現細胞では脂肪滴の数は非発現細胞と同様であったが、凝集体が観察された細胞では脂肪滴の数が顕著に減少していた。以上の結果から、検討したSCA原因タンパク質を発現する細胞では共通して脂肪滴が減少する傾向が観察された。この結果はSCAの共通の発症機序に脂肪代謝の異常が関わる可能性を提示するものである。

また、SCA21変異TMEM240をアデノ随伴ウイルスベクターを用いて小脳神経細胞に遺伝子導入することで、進行性の運動機能障害を引き起こすSCA21モデルマウスの作製に成功した。初代培養神経細胞に対するSCA原因タンパク質の影響の検討が現状ではできていないものの、様々なSCA原因タンパク質が脂肪的に及ぼす影響まで解明できており、SCA21についてはモデルマウスの作製も成功しているため、おおむね順調に進んでいると考えている。前年度までに脊髄小脳失調症21型(SCA21)、34型(SCA34)及び38型(SCA38)の原因タンパク質を発現させたHeLa細胞で野生型を発現させた細胞と比較して中性脂肪の貯蔵体である脂肪滴が減少することを見出した。この結果から、SCA原因タンパク質を発現した細胞では細胞内の脂質代謝の異常が起こり、これが神経の形態変化に繋がるのではないかと想定した。そこで、SCA21の原因であるTMEM240の野生型及び変異型、SCA34の原因でELOVL4の野生型及び変異型、SCA38の原因であるELOVL5の野生型及び変異型の発現細胞内の脂質成分のリピドミクス解析を理化学研究所の有田誠先生との共同研究にて行った。その結果、変異TMEM240を発現する細胞において、特定の脂質成分の増大が観察された。一方、野生型及び変異型ELOVL4、ELOVL5発現細胞では大きな脂質成分の変化が観察されなかった。これは、ELOVL4、ELOVL5の発現量がTMEM240と比較してかなり少なかったことに起因すると考えられ、安定発現細胞などを用いた再解析が必要と考えている。また、脊髄小脳失調症14型(SCA14)の原因である変異PKCgammaを発現する細胞で脂肪滴の解析を行ったところ、野生型PKCgamma発現細胞では脂肪的に変化は見られなかったが、SCA14変異PKCgamma発現細胞では脂肪滴の有意な増大が観察された。以上の結果から、様々なSCA原因タンパク質の発現により、細胞内の中性脂質のホメオスタシスが変化することがSCAの発症に寄与することが示唆された。SCA34やSCA38の原因である変異ELOVL4や変異ELOVL5を発現し、変異TMEM240も含め過剰発現した細胞で脂質の成分がどのように変化するかを網羅的に解析していく予定である。さらには、これら変異体をアデノ随伴ウイルスベクターを用いてマウス脳内に遺伝子導入することで、SCAモデルマウスを作製し、モデルマウス脳内でも脂質の解析を行っていく。脂質代謝異常が確認できた場合は、これを正常化するような化合物あるいは脂質成分の投与もしくは摂取によりSCAモデルマウスの運動機能障害などの表現型が改善されるかを検討し、脂質代謝異常がSCAの新たな治療標的になるかを解析する。初代培養細胞を用いた検討やSCA21以外のモデルマウス作製については、いくつかのSCA原因タンパク質を発現させるアデノ随伴ウイルスベクターを既に作製しているため、SCA21以外のものについても初代培養におけるプルキンエ細胞形態異常やマウスにおける運動機能障害が引き起こされるかを検討する。SCA21については、細胞内の脂質に影響する処置が初代培養での神経形態異常やマウスにおける運動機能障害を改善するかを検討していく予定である。
重油分離能を有する新型バイオサーファクタントとその生産菌の解析

天然由来、特に微生物由来の界面活性剤であるバイオサーファクタント(BS)は、高い界面活性・乳化能を有するだけでなく、生物由来であるため生分解性に優れた環境にやさしい界面活性剤である。また、抗菌活性のような特殊な機能を持つものもあり、これからも新たな機能が発掘される可能性を大いに秘めている。我々は新機能を持つBSの単離・同定およびそのBS生産菌の単離を目的としてスクリーニングを行い、重油分離活性を有する水溶液サンプルから新たにBS生産菌、J株を分離した。本研究では、この単離株が生産するBSの精製および構造決定を行なった。J株の培養上清から限外ろ過濃縮、クロロホルム抽出、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、およびHPLCによって界面活性を有する物質を精製した。単離BSのFAB-MSスペクトルを測定したところ質量数44間隔のピークが観察され、このBSが分子量44のユニットからなる繰り返し構造を有していることが考えられた。さらにUVスペクトル測定、^1H-NMR解析により、本BSがポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル構造を有することが示唆された。
ＡＳＸＬ１がスプライシング機構に果たす役割の解明

当研究室では変異型ASXL1ノックインマウスを作製し、その機能解析を行っている。変異型ASXL1がスプライシングに与える影響を調べるため、変異型ASXL1ノックインマウスの造血幹細胞を用いてRNA-seqを行った。シーケンスの結果、ASXL1ノックインマウスとコントロールマウスの間に遺伝子発現と選択的スプライシングに変化が見られた。スプライシングに変化が見られた遺伝子の一つで、造血幹細胞分化に重要な役割を持つ遺伝子Runx1をターゲットとし、変異型ASXL1を遺伝子導入したマウス白血病細胞株32Dclを用いてRT-PCRを行った。変異型ASXL1を発現した32Dclでは同様にRunx1のスプライシング変化が認められることを確認した。変異型ASXL1がスプライシングに影響を及ぼすメカニズムを解明するため、ASXL1による免疫沈降の質量分析データを解析し、ASXL1が転写やスプライシングに関与する核内RNA結合蛋白のNONOと結合することを見出した。遺伝子導入を行った細胞株293Tにおいて、実際にASXL1とNONOが結合することを共免疫沈降実験により確認した。変異型ASXL1を遺伝子導入した細胞ではNONOとクロマチン蛋白との結合、RNAとの結合が低下していた。また核内タンパク質であるNONOが細胞質に移行していることが確認された。これらの変化の原因としてSUMO化に着目し、野生型および変異型ASXL1を遺伝子導入した系で実際にNONOのSUMO化が変化していることを確認した。上述のNONOの機能変化は変異型ASXL1ノックインマウスの造血幹細胞においても認められ、Nonoは核外へ移行しSumo化が低下していた。総括として、本年度の研究から変異型ASXL1がスプライシングに変化を起こしていること、そしてそのメカニズムの一端が明らかとなった。現在までの研究進捗状況は、研究課題立案時に計画した当該年度研究計画に概ね沿った形で進行しており、順調に進展していると評価できる。変異型ASXL1ノックインマウスを用いたRNA-seq、関与するスプライシング因子の同定や造血幹細胞移植実験は当初立案されたとおりに本年度中に施行された。本年度の実験で得られた知見を基に、追加する形で新規実験を行っており次年度に結果が得られる見通しである。計画していた実験の一部(薬剤負荷など)は実施できなかったものの、一方で別項に記載するparaspeckleの変化という、立案時には未知であった発展性の高い研究への広がりが見られており、今後更なる知見が得られると期待される。現在までの進捗から研究者は「ASXL1変異によってみられる表現型にNONOが関与している」と仮説をたて、新規実験に取り組んでいる。造血幹細胞におけるNONOの役割については未知の部分が多い。血球細胞におけるNONOの機能を解明するため、研究者は白血病細胞株やマウスの造血幹細胞にNONOの遺伝子導入やノックアウトを行い、機能解析を行っている。また変異型ASXL1ノックインマウスの造血幹細胞に同様にNONOを遺伝子導入、もしくはノックアウトし表現型の変化が見られるかを確認していく予定である。NONOは液相分離により形成される代表的な核内オルガネラのparaspeckleに、重要な役割を果たしていることが知られている。変異型ASXL1ノックインマウスではNONOの細胞内局在に変化が認められており、paraspeckleの形成に変化が見られる可能性が考えられる。細胞内におけるparaspeckleの形成にはNONOの他にいくつかのRBPやlong non-cording RNAのNEAT1が不可欠である。特にNEAT1 variant2(NEAT1v2)の発現量はparaspeckleの形成と相関があることが分かっている。研究者はparaspeckleの確認に先行して変異型ASXL1ノックインマウスのNEAT1発現量をRT-qPCRにより評価し、変異型ASXL1ノックインマウスでNEAT1v2の発現が低下していることを確認している。これらの結果をもとに、変異型ASXL1ノックインマウスのparaspeckleをRNA FISHにより評価していく予定である。ASXL1とその変異がスプライシングにとどまらず、paraspeckleの形成異常という広い規模でトランスクリプトームに影響しているという知見は新規性が高く、MDSという疾患の新しい側面を明らかにする可能性がある。変異型ASXL

1を遺伝子導入した細胞ではNONOとクロマチン蛋白との結合、RNAとの結合が低下していた。また核内タンパク質であるNONOが細胞質に移行していることが確認された。これらの変化の原因としてSUMO化に着目し、野生型および変異型ASXL1を遺伝子導入した系で実際にNONOのSUMO化が変化していることを確認した。上述のNONOの機能変化は変異型ASXL1ノックインマウスの造血幹細胞においても認められ、Nonoは核外へ移行しSumo化が低下していた。総括として、本年度の研究から変異型ASXL1がスプライシングに変化を起こしていること、そしてそのメカニズムの一端が明らかとなった。現在までの研究進捗状況は、研究課題立案時に計画した当該年度研究計画に概ね沿った形で進行しており、順調に進展していると評価できる。変異型ASXL1ノックインマウスを用いたRNA-seq、関与するスプライシング因子の同定や造血幹細胞移植実験は当初立案されたとおりに本年度中に施行された。本年度の実験で得られた知見を基に、追加する形で新規実験を行っており次年度に結果が得られる見通しである。計画していた実験の一部(薬剤負荷など)は実施できなかったものの、一方で別項に記載するparaspeckleの変化という、立案時には未知であった発展性の高い研究への広がりが見られており、今後更なる知見が得られると期待される。現在までの進捗から研究者は「ASXL1変異によってみられる表現型にNONOが関与している」と仮説をたて、新規実験に取り組んでいる。造血幹細胞におけるNONOの役割については未知の部分が多い。血球細胞におけるNONOの機能を解明するため、研究者は白血病細胞株やマウスの造血幹細胞にNONOの遺伝子導入やノックアウトを行い、機能解析を行っている。また変異型ASXL1ノックインマウスの造血幹細胞に同様にNONOを遺伝子導入、もしくはノックアウトし表現型の変化が見られるかを確認していく予定である。NONOは液相分離により形成される代表的な核内オルガネラのparaspeckleに、重要な役割を果たしていることが知られている。変異型ASXL1ノックインマウスではNONOの細胞内局在に変化が認められており、paraspeckleの形成に変化が見られる可能性が考えられる。細胞内におけるparaspeckleの形成にはNONOの他にいくつかのRBPやlong non-cording RNAのNEAT1が不可欠である。特にNEAT1 variant2(NEAT1v2)の発現量はparaspeckleの形成と相関があることが分かっている。研究者はparaspeckleの確認に先行して変異型ASXL1ノックインマウスのNEAT1発現量をRT-qPCRにより評価し、変異型ASXL1ノックインマウスでNEAT
突極形PMモータの正弦波電流注入アクティブ位置推定による機械的位置センサレス制御

本研究により,以下の成果を得た。(1)電流軌跡位置推定方式の高精度化方法の明確化位置推定誤差をたとえば1/5にするには,データ個数なら10倍以上増やす必要があるのに対して,電流検出用AD変換器のビット数を増やす場合は2ビット増やすだけでよいことを実験結果およびシミュレーションにより明らかにした。(2)電圧形インバータの直流電圧の制限を緩和する位置推定アルゴリズムの開発従来は二相正弦波電流を注入していたが,本研究により一相正弦波電流のみで一推定する方式を新たに提案した。一相注入はインバータが出力すべき電圧が少なくて済み,直流電圧制限を緩和できるという長所がある。(3)突極比が小さい表面磁石形PMモータへの位置推定法の拡張突極比が大きい埋め込み磁石形PMモータだけでなく,それより突極比が1/10以下と小さい表面磁石形PMモータへの適用できるように位置推定法を拡張した。新たに開発した方法は,磁石による磁気飽和を利用しているため,磁極の方向だけでなく絶対位置も推定できるという特長がある。本年度の研究実施計画にあげた2項目について以下のような成果を得た。(1)既設実験システムを利用した位置推定の誤差主因の明確化電流軌跡位置推定方式について,たとえば,位置推定誤差を1/5にする場合は,データ個数は10倍以上にしなければならないが,AD変換器のビット数は2ビット増やすだけてよいことを実験結果およびシミュレーションにより明らかにした。電流注入位置推定方式については,電流の位相誤差が推定位置誤差の要因となることを明らかにするとともにその補償方法を提案し,シミュレーションならびに実験により有効性を検証した。(2)電圧形インバータの直流電圧の制限を緩和する位置推定アルゴリズムの開発従来は二相正弦波電流を注入していたが,本研究により一相正弦波電流のみで位置推定する方式を新たに提案した。一相注入はインバータが出力すべき電圧が少なくて済み,直流電圧制限を緩和できる。しかも,上記の電流位相誤差が位置推定誤差に及ぼす影響も少ないという特長がある反面,電流位相誤差により制御ゲインが低下するという問題もあることが明らかとなった。(3)突極比が小さい表面磁石形PMモータヘの位置推定法の拡張突極比が大きい埋め込み磁石形PMモータだけでなく,それより突極比が1/10以下と小さい表面磁石形PMモータヘも適用できるように位置推定法を拡張した。
21世紀のエネルギ-源としてのトリウムに関する総合的研究

1.トリウム炉の設計研究:(1)設計用核デ-タの整備;^<232>Th(以下Th)の核分裂即発中性子と散乱断面積の精密測定を行った。Thと^<233>U(以下U)の共鳴間干渉効果を実験的に調べた。比較のため^<238>Uの測定も行った。^<232>Uの核デ-タを評価し、ファイル化した。(2)具体的炉設計;小型溶融炉の概念設計を行い、炉化学、動特性、燃料塩の中性子生成などを検討した。U/Th装荷の高転換軽水炉の核特性、U/Th装荷軽水炉のアクチニド生成および固有安全高中性子束炉の特性などについて検討評価を行った。いずれも^<235>UーPu系と比較した。(3)臨界実験とその解析;以前実験値との不一致が大きかったTh装荷炉心の解析を再検討し、新しい方法を用いたことろよい一致が得られた。中性子スペクトルが系統的に異なる炉心でThの反応度価値を測定と解析を行い、比較した。(4)Th装荷ハイブリッドの実験と解析を行った。(5)未来準平衡社会におけるThサイクルの意義を検討した。2.トリウム炉の燃焼材料研究:(1)トリウム炭化物の非化学量論性の実験的検討を行った。(2)ステンレス鋼のテルルによる腐食の実験を行い、その進行速度とメカニズムを明らかにした。(3)(Th、U)O_2固溶体中での酸素の化学拡散を調べ、これが、格子定数に依存しないことを示した。(4)凍結法による(U、Th)O_2粉末調整法の実験を行った。(5)原子炉照射トリウムのガンマ線スペクトルと同位対比の測定を行い、見とおしが得られた。(6)被覆粒子燃料(ThO_2、(U、Th)O_2、UO_2)を原子炉で照射し、2300°Cに加熱した場合の^<137>Cs、^<106>Rn放出量を求めた。(6)溶融塩中における物質移動現象、とくに溶融塩と液体Bi間について調べた。また構造材と溶融塩の共存性について、酸化物の溶解の点に着目して実験を行った。(7)炭酸カルシウム水溶液を用い、可溶性物質の壁面析出現象について顕微鏡観察を行い、結晶成長速度を求めた。1.トリウム炉の設計研究、(1)設計用核データの整備:^<232>Th(以下、Th)の2重微分断面積と核分裂中性子スペクトルを測定した。Thと^<233>U (以下、U)の共鳴間干渉効果を実験的に調べた。また、^<232>Uの核データを評価し、ファイル化した。(2)具体的な炉

設計:Th-U系高温ガス炉の固有安全特性および同系の稠密格子軽水炉のボイド特性や制御性を^<235>U-Pu系と比較検討した。(3)生成アクチニド:Th-U系で生成する量を計算し、^<235>U-Pu系より遙かに少いことを確かめた。(4)臨界実験解析:以前に実験値との不一致が大きかった解析を詳細に検討して再計算を行った結果、よい一致が得られた。(5)炉心動特性:小型溶融塩発電炉について解析した。(6)ハイブリッド炉の検討:金属Thパイル中に14MeV中性子を打ち込み、反応率分布を測定した。2.トリウム炉の炉工学と燃料材料研究、(1)クラッド生成機構:炭酸カルシウムループで、壁面に析出するその結晶を時間を追って観察した。(2)酸化物燃料の非化学量論性:(Th,U)O_2を空気中で加熱し、酸素との反応を調べた。(3)燃料被覆管の健全性:Te雰囲気中におけるステンレス鋼の腐食試験を行い、腐食速度とTeの拡散機構を明らかにした。(4)溶融塩に対する構造材の健全性:各種雰囲気でのFe_2O_3、NiOおよびCr_2O_3の溶融フッ化物への溶解度の測定を行った。また、溶融フリーベ中における各種金属の拡散係数を測定し、塩の粘性係数に逆比例することを見出した。さらに溶融塩化物中におけるハイドライドイオンの挙動を調べた。(5)新燃料の製造試験:凍結乾燥法により、Moを分散させた(Th,U)O_2燃料の製造を試みた。また、2種類の被覆粒子燃料の製造も試みた。(6)燃料再処理法の研究:CMPによるアクチニド抽出分離特性について実験的検討を行った。3.全体会合を2回催し、各研究の発表と総合的な討論を行った。1.トリウム炉の設計研究:(1)設計用核デ-タの整備;^<232>Th(以下Th)の核分裂即発中性子と散乱断面積の精密測定を行った。Thと^<232>U(以下U)の共鳴間干渉効果を実験的に調へた。比較のため^<232>Uの測定も行った。^<232>Uの核デ-タを評価し、フィイル化した。(2)具体的炉設計;小型溶融塩炉の概念設計を行い、炉化学、動特性、燃料塩の中性子生成などを検討した。U/Th装荷の高転換軽水炉の核特性、U/Th装荷軽水炉のアクチニド生成および固有安全高中性子束炉の特性などについて検討評価を行った。いずれも^<235>U-Pu系と比較した。(3)臨界実験とその解析;以前実験値との不一致が大きかったTh装荷炉心の解析を再検討し、新しい方法を用いたところよい一致が得られた。中性子スペクトルが系統的に異なる炉心でThの反応度価値を測定と解析を行い、比較した。(4)Th装荷ハイブリッドの実験と解析を行った。(5)未来準平衡社会におけるThサイクルの意義を検討した。2.トリウム炉の燃料材料研究:(1)トリウム炭化物の非化学量論性の実験的検討を行った。(2)ステンレス鋼のテルルによる腐食の実験を行い、その進行速度とメカニズムを明らかにした。(3)(Th,U)O_2固溶体中での酸素の化学拡散を調べ、これが格子定数に依存しないことを示した。(4)凍結法による(U,Th)O_2粉末調整法の実験を行った。(5)原子炉照射トリウムのガンマ線スペクトルと同位体比の測定を行い、見とおしが得られた。(6)被覆粒子燃料(ThO_2,(U,Th)O_2,UO_2)を原子炉で照射し、2300°Cに加熱した場合の^<137>Cs,^<106>
カーボンナノチューブの電位準位ライブラリの実験的構築

単層カーボンナノチューブ(Carbon nanotube,CNT)は,その直径とグラファイト網面の並び角度により,(n,m)で表記されるカリラリティと呼ばれる種類分けがされており,その種類ごとに異なる電子状態物性を示す。本研究は,孤立分散させた単層CNTのその場分光電気化学測定を行い,電極電位に応答した個々の種類の発光強度変化を分光分析により捉え,得られたデータをネルンスト式を用いた回帰分析をすることにより,単層CNT各種類の電子準位を決定する。本研究は,単層カーボンナノチューブ(CNT)の個々の種類(カイラリティ)の基本物性の一つである酸化・還元電位を実験的に正確に把握し,CNTの酸化還元電位を望む電位に設定可能であること実証することを目的とし,個々のカイラリティの酸化還元電位,および可溶化剤の種類,溶媒効果などによるCNT周辺環境が関与する電位シフトを一覧化した「CNT電位準位のライブラリ」を実験的に構築することを目指した。これまでに(平成23年度),孤立分散させた単層CNT水溶液を分光セル中に薄層状態で保持する工夫を行い,この単層CNT薄層溶液の分光電気化学測定を行うことにより,単層CNTの酸化還元電位を求められることを報告した。当該年度では,この単層CNTの酸化還元電位をCNTからの発光過程の変化から求めていたが,より一般的な測定装置である吸収分光装置を用いても求められないかを検討した。吸収分光装置から得られる応答は,単層CNTの複数のカイラリティの応答を含むため応答が重なり,帰属が困難であった。そこで本研究では含まれるカリラリティの少ない単層CNT,コバルト-モリブデン触媒を用いて合成した単層CNT(通称CoMoCat-CNT)を用いて,単層CNTを修飾した酸化インジウムスズ(ITO)透明電極上のその場吸収分光電気化学測定を行った。カイラリティ(6,5)およびカイラリティ(7,5)を多く含む単層CNTの酸化還元電位を実験的に求め,吸光度変化から求めたカイラリティの混在により酸化還元電位のシフトがあることを明らかにした。以上の結果から,吸収分光電気化学ではバンドル化した単層CNTと孤立分散した単層CNTの平均的な酸化還元電位を求めることができ,発光分光電気化学では孤立分散した単層CNTのみの酸化還元電位を求めることができることを明らかにした。本研究は,単層カーボンナノチューブ(CNT)の個々の種類(カイラリティ)の基本物性の一つである酸化・還元電位を実験的に正確に把握し,CNTの酸化還元電位を望む電位に設定可能であること実証することを目的とし,個々のカイラリティの酸化還元電位,および可溶化剤の種類,溶媒効果などによるCNT周辺環境が関与する電位シフトを一覧化した「CNT電位準位のライブラリ」を実験的に構築することを目指す。これまで,孤立分散させた単層CNTを酸化インジウムスズ(ITO)透明電極上に修飾し,その修飾電極を用いたその場発光(PL)分光電気化学測定により求めた電極電位に応答したPL強度変化をネルンスト式で回帰分析し,各カイラリティの電子準位を実験的に求めてきた。しかし,この手法では一度孤立分散させた単層CNTをフィルムにし,尚且つそのフィルムが電解質水溶液中で溶解しないように固定化する必要があった。そこで,孤立分散させた単層CNTをそのまま,すなわち溶液の状態で測定する手法の構築を行った。単層CNT孤立分散水溶液が薄層になるようにITO透明電極と光学セル壁面に溶液を挟み込み,電解セルを組み,単層CNT孤立分散水溶液のその場分光電気化学測定を行った。電極電位の変化に伴う単層CNTのPL強度変化を,電極電位に対してプロットした。このプロットに対して,ネルンスト式を用いた回帰分析を行い,その回帰曲線の変曲点を,単層CNTの酸化還元として求めた。今回の結果から,構築した薄層溶液の電気化学測定により,溶液中の単層CNTの酸化還元電位を実験的に求められることが明らかにできた。韓国のYoung Hee Leeグループの研究(共著)で,本研究により実験的に求められた電位準位ライブラリから分かる単層CNTの酸化還元電位を用いた考察を行った(J. Phys. Chem. C 2012, 116, 5444)。申請者の所属が変わったため,計画していた実験を行うために用いる測定装置(近赤外発光分光装置)を,前任機関に借用しに行かねばならなくなった。装置を借用にするための出張と担当授業の代替を行う必要があり,頻度良く測定に出向くことができなかった。そのため,様々な条件で測定を行い,実験的データを元にライブラリを作成するため網羅的に測定データをとる実験がやや遅れている。現在所属している機関の既存の測定装置(近赤外吸収分光装置)で実験を行えるように,当初の計画内容の一部を切り替えて実験を行っている。これまでの計画案では,単層CNTからの発光を調べることにより,それぞれの種類の酸化還元電位を明らかにしてきた。

今年度は近赤外発光分光装置を使わず,近赤外吸収分光装置を用いたえられる吸収応答でも同様の測定系が構築できるかどうかを調べる。そして,近赤外吸収分光測定により得られる吸収強度変化から,様々な種類の単層CNTの酸化還元電位を網羅的に調査し,単層CNTの酸化還元電位の「電位準位ライブラリ」の構築を目指す。所属変更先で実験計画を遂行するにあたり,必要になった測定装置群を,当初予定を変更して物品費として購入しようとしたが,必要装置群の一部が製造中断状態になったため,購入することができず,643,035円を次年度使用とした。購入する予定をたてていた装置(XYレコーダ約60万(30万×2台))の代替品としてデータロガー約60万(30万×2台)を購入する。分光電気化学測定には,作用極として酸化インジウムスズ(ITO)膜で被覆された透明電極を用いる。使い切りで測定するため消耗品として電極材料費が必要である(消耗品費)。様々の種類の単層カーボンナノチューブを網羅的にしらべるため,単層カーボンナノチューブ(試薬)購入費が必要である。(消耗品費)分光電気化学測定には,電解質水溶液,測定セル(ガラス器具)が必要である。(消耗品費)
亜熱帯地域に対応した自然環境学習プログラムと教師支援システムの開発

亜熱帯地域に対応した自然環境学習プログラムの実施に好適なフィールドを選定し、そのフィールド内での動植物情報の集積を行った。フィールドである沖縄県那覇市の末吉公園は、相観と利用形態から自然林を中心にした「森林保持エリア」と、人工的な植栽が中心で遊具などが整備されている「整備利用エリア」の大きく2つのエリアに区分でき、野外観察学習の場として、それぞれのエリアの特性に基づいた取り組みが可能であることが明らかになった。自然植生が残っている「森林保持エリア」では、この地域の植生の遷移を確認できる学習フィールドとしての活用が可能であり、人工的な植栽が中心の「整備利用エリア」では、外来種が在来植生を脅かす存在となっていくプロセスを学習する場としての活用が可能である事が明らかになった。教師が屋外において身近な動植物を観察・調査した経験を持つことは、野外観察学習を行う際はもちろんのこと、教室内での理科授業を進める際にも重要な意味を持つと思われる。しかし、亜熱帯気候に属し他府県とは異なった自然環境にある沖縄県においては、他県での自然環境を想定した指導所や参考書等は参考にならないことが多く、児童・生徒が郷土の身近な自然環境について知るための効果的な学習プログラムとそれを活用する教師を支援するための取り組みは十分ではないのが現状である。そのため、野外観察学習に興味を持つ教員が効果的に利用できる学習プログラムと教師支援システムの開発を目的に研究を行った。今年度は、野外観察を実施する場合に好適なフィールドの選定とそこで使用する教材を作成するために必要な基礎調査、標本や画像データの収集等を中心に行った。フィールドとして好適な末吉公園は、那覇市都市部の住宅地の中にある市民公園で、開発の手から免れて残存している自然林に近い発達した森林が見られ、一般的な公園としての利用のほかに、人々が自然と触れ合う場としても利用されている。植生調査の結果、47科76属92種の植物の生育場所の確認を行った。その結果を基にして小規模群落のゾーニングを行い、各植物の位置情報等について記録した。フィールドの植生情報等が明らかになったことで、具体的な植生情報を盛り込んだマッピング作業を進めることが可能になった。また、教員向けの学習プログラムを作成する際の検討課題を検証するために、小学生と保護者を対象にした野外観察学習会を夏休み期間中に5回程度実施した。その他に、教員を対象にしたワークショップも実施し、学習プログラム等に必要な基礎情報の収集を行った。今年度の研究によって、学習プログラムを構成する基本的なデータの蓄積を行う事ができ、次年度以降の研究における重要な基礎情報を整理することができた。教師が野外において身近な動植物を観察・調査した経験を持つことは、野外観察学習を行う際はもちろんのこと、教室内での理科授業を進める際にも重要な意味を持つと思われる。しかし、亜熱帯気候に属し他府県とは異なった自然環境にある沖縄県においては、他県での自然環境を想定した指導書や参考書等は参考にならないことが多く、児童・生徒が郷土の身近な自然環境について知るための効果的な学習プログラムや教師を支援するための取り組みは十分ではないのが現状である。今年度は、野外観察を実施する場合に好適なフィールドとして選定した末吉公園の植生についての詳細な調査を実施し、学習プログラムに活用可能な植生情報についての検証を行った。植生調査の結果に基づき、優占種と相観、立地条件などを基準にして群落の類型化を行なった結果、オオバギ優占林、アカギ優占林等の6タイプの自然林と、カジノキ優占林、モクマオウ優占林等の4タイプの人工林、計10タイプの群落が識別できた。これらめ結果から、本公園における植生は、約30年前に大部分を占めていたアカギやオオバギなどの陽樹が優占する林から、陰樹性の高い樹木が優占する林に変化していく過程にあると考えられ、今後は水辺ではホソバムクイヌビワが、土壌堆積地などではヤブニッケイが優占する林に遷移していくことが予想された。また、外来種であるタイトウウルシの生育が15か所で確認され、そのうち5か所には10m程度の高木が見られた。タイトウウルシの実生は計1491本が生育し、その多くは本種の高木の林床に分布していた。本種の強い耐陰性と枝葉を密に茂らせる性質を考えると、今後,在来植生を脅かす存在となる可能性が高い。