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ミクログリアの働きから見た脳内出血の病理およびその防御に関する研究

有効な薬物治療法が未だ存在しない脳内出血について、実験動物モデル等を用いてその病理メカニズムを解析した。併せて、脳内の免疫細胞であるミクログリアの働きを薬物によって制御することで治療効果が得られるかについて研究を展開した。その結果、過剰に活性化されたミクログリアが出血後の脳組織の損傷に寄与することが明らかになるとともに、合成レチノイドなどの低分子量化合物が脳内出血に対して治療効果をもたらし得ることが示された。1.出血性脳障害の病理形成におけるポリアミン代謝の関与について検討した。コラゲナーセ微量注入により脳内出血を惹起したラット線条体では、ポリアミン類の生合成に関与するアルギナーゼおよびオルニチン脱炭酸酵素(ODC)の著明な増加が主としてミクログリアに認められた。アルギナーゼ阻害薬nor-NOHAを出血惹起直後から3日間脳室内に投与すると、血腫中心部位におけるニューロン数の減少は有意に抑制された。また、脳内出血惹起1日後において線条体組織のプトレシン含量が一過性に増加する傾向が認められ、この増加はnor-NOHAの投与によって消失した。逆に、脳内出血惹起7日後においてnor-NOHA投与群ではスペルミン含量の有意な増加が見られた。nor-NOHAは、出血後の血腫のサイズや脳水分含量の増大には影響しなかった。以上の結果から、アルギナーゼおよびODCの発現増大に伴うポリアミン代謝の変動が出血性脳障害の病理形成に寄与することが示唆された。2.神経保護作用およびミクログリア活性化抑制作用を期待して、培養脳組織切片を用いたin vitro脳内出血病理モデルにおけるニコチン受容体刺激の効果について検討した。組織切片の培養開始時よりニコチンを長期的に適用すると、培養12目目に処置したトロンビンにより誘発される大脳皮質ニューロン死および線条体組織萎縮が有意に抑制された。またニコチンの長期処置はトロンビンの誘発するミクログリアの活性化を著明に抑制した。ニコチンの線条体組織萎縮抑制効果およびミクログリア活性化抑制効果は、α7型ニコチン受容体選択的拮抗薬およびβ2含有型ニコチン受容体選択的拮抗薬のいずれによっても遮断された。これらの結果から、長期処置した時にのみ発現するニコチンの新たな神経保護作用が明らかとなった。1.培養大脳皮質-線条体組織切片を用いて、トロンビンによる線条体組織傷害とミクログリア活性化との関係について解析した。トロンビンによって線条体ニューロンにアポトーシスが誘導された。カスパーゼ-3阻害薬によるアポトーシスの抑制や、サイトカラシンD等によるミクログリアの貪食能の抑制は、トロンビンによる線条体組織萎縮を有意に抑制した。一方で、トロンビンはMAPキナーゼ阻害薬の存在下においてのみ線条体ミクログリアにカスパーゼ-3非依存的なアポトーシス様細胞死を誘導した。また、トロンビンは培養組織切片にTNF-αの産生を誘導し、これは各種MAPキナーゼ阻害薬によって抑制された。さらに、トロンビンによる線条体ニューロンのアポトーシスはTNF-αの中和抗体によって著明に抑制された。これらの結果は、MAPキナーゼ群が活性化ミクログリアの生存を維持することによって線条体組織傷害の進行に寄与すること、また活性化ミクログリアがその貪食能に加え、TNF-αの産生遊離を介して組織傷害をもたらすことを示唆した。2.コラゲナーゼ微量注入によるマウス脳内出血モデルを用いて、レチノイド受容体作動薬Am80の作用を検討した。Am80の連日経口投与を出血惹起の前日から、あるいは出血惹起の6時間後までに開始すると、3日後の血腫内残存ニューロン数が有意に増加した。Am80は出血量や脳浮腫の程度には影響を及ぼさなかった。レチノイド受容体RARαの発現は活性化ミクログリア・マクロファージに認められ、またAm80を投与したマウスでは血腫周縁部における活性化ミクログリア・マクロファージの増加が有意に抑制されていた。さらに、Am80は出血後のマウスの神経症状および運動障害からの回復を有意に促進した。これらの結果から、レチノイド受容体がミクログリアの制御を介する脳内出血治療薬ターゲットとして有望であることが示された1.培養大脳皮質-線条体組織切片を用いて、血中プロテアーゼであるトロンビンにより誘導される脳組織傷害におけるヘムオキシゲナーゼー1(HO-1)の役割について検討した。HO-1を阻害するZnPPIXは、トロンビンによる大脳皮質ニューロン死を抑制し、線条体組織萎縮も抑制する傾向を示した。トロンビンによるHO-1の発現誘導は、ミクログリアとアストロサイトに認められた。HO-1の発現誘導はp38MAPキナーゼの阻害によって顕著に抑制され、またp38MAPキナーゼの初期の活性化は線条体のミクログリアに認められた。ZnPPIX

存在下でトロンビンを処置すると、線条体ミクログリアにアポトーシス様の細胞死が誘導され、ミクログリアの数が有意に減少した。一方、CO遊離薬はトロンビン毒性に対するZnPPIXの保護効果に拮抗した。これらの結果から、p38依存的なHO-1の発現が線条体ミクログリアの生存維持に働くことで組織傷害の拡大に寄与すること、また大脳皮質ニューロン死もHO-1の発現誘導とそれによるCO産生を介して制御されることが示唆された。2.コラゲナーゼ微量注入によるマウス脳内出血モデルを用いて、ニコチンの作用を検討した。脳内出血誘発の3時間後より1日1回、ニコチン(2mg/kg)を腹腔内投与すると、3日後における血腫中心部の残存ニューロン数が有意に増加した。また、ニコチンは抗アポトーシスタンパク質Bc1-2の脳内での相対的発現量を増加させた。加えてニコチンは出血に伴う血腫周縁部のミクログリアの活性化や酸化ストレスの増大、および血腫内への好中球の浸潤を抑制した。さらに、ニコチンを投与したマウスには、感覚運動機能障害および個体生存率において顕著な改善が見られた。これらの結果から、ニコチン性アセチルコリン受容体が脳内出血治療の新たなターゲットとなりうることが示唆された。
女子体育教員養成機関卒業生の職歴に関する研究ー私立東京女子体操音楽学校,東京女子体育専門学校,東京女子体育短期大学,東京女子体育大学についてー

平成2年8月に本研究者らが実施した「本学卒業生の意識及び動態に関する調査」で未分析となっていた職業に関する回答を資料として用いた。原調査は,生存し住所の判明している前身を含めての本学の全卒業生を対象とした郵送による質問紙調査であり,回収率は53.4%(7441人)であった。本研究では職歴を検討するため,昭和59年以前の卒業生のうち4001人を対象とした。勤務年数,職業数,職場数,7回目までの職業勤務地,勤務年数および職歴をパ-ソナルコンピュ-タ-に入力し分析した。自由記述の職歴はカテゴリ-化した。最年勤務年数は52年,最多職業数は5,1回目の職業は多い順に中学校教師24.8%,高校教師21.0%,民間企業事務職11.9%であるが,昭和21年3月までの私立東京女子体操音楽学校の卒業生は88.5%が高等女学校教師であり,時代により相違がある。1回目の勤務地は全体では,全都道府県と旧日本領中国,朝鮮に分布している。職歴は、転職の有無,現在あるいは定年位まで継続したか,中断があったか,卒業後すぐ就職したかの4観点から16のタイプに分類した。全体では多い順に「一職業継続型」25.2%,「一職業中途退職型」25.2%,「転職継続型」17.9%「転職中途退職型)11%,「転職一時中断継続型」6.7%であり他の型は少数であった。43.1%の者が卒業後職業を持ち続けていることになる。1回目の職業別に見ると,「一職業継続型」の割合が高い順に,中学校教師36%,小学校教師33%,大学教師,高校教師32.4%であり,低い順には,幼稚園教師6.9%,公的施設体育指導員8.6%,研究所勤務9.1%,水泳指導員10.7%である。主として体育教師として日本全国で活躍している卒業生の職歴を明らかにすることができた。職歴には本人の努力以外の力の関与がある。
オートファジーに依存して分泌されている積荷タンパク質の網羅的プロファイリング

シグナルペプチドを持たないタンパク質を分泌する非典型的な分泌経路の1つとして、オートファジーを介した経路が知られているが、どのような積荷タンパク質が分泌されているかは明らかにされていない。ショウジョウバエは、ATG遺伝子を欠損させた個体が生育できることに加え、開放血管系であるため体液を簡便に回収できる。そこで本研究では、定量プロテオミクスにより体液タンパク質のプロテオームを網羅的に解析し、積荷タンパク質の網羅的プロファイルを得ることを目指す。本研究により、オートファジーを介して分泌されるタンパク質の構造やモチーフに関する知見が得られることに加えて、分泌メカニズムの理解も進捗すると期待される。
言語カテゴリーの成立と変遷-日本語のモダリティーの場合

本研究はまず、日本語史の区分の中で最古の段階を構成する奈良時代及び平安初期・中期の言語に関して、そのモダリティ表現が本来どのような意味領域を占めていたのかについて調べることを出発点とし、モダリティ表現の代表的なマーカーのいくつかを取り上げ、その意味や用法上の比較を行うとともに、モダリティ以外のカテゴリーのマーカーとの関係をも明らかにする。そして、こうした結果を、モダリティマーカーに関して既に詳細な研究が行われている古英語や古高ドイツ語などの言語と比較することで、日本語のモダリティ表現との特徴と言語一般のモダリティ表現の成立と変遷の条件をより明らかにすることを目指していた。そこで本年度は、モダリティ表現の成立と変遷との関連、及びモダリティ表現の成立と変遷の一般理論と日本語の特異点との関連を中心にテーマを設定した。まず、日本語、ドイツ語、英語の「モダリティ」マーカーの歴史に関する文献の調査と収集。日本語のモダリティの歴史に関する文献に関しては、東京にある国立国語研究所が持つ研究文献データベースにより詳細な調査を行い、外国文献については、MLA等の言語学文献データベースを利用。つぎに、言語資料として、日本語の奈良時代、平安時代初期・中期の古典文学作品等の中から代表的なもの(万葉集、続日本紀宣命、竹取物語、伊勢物語など)の中から代表的なモダリティ・マーカーと文法的現象に限定して、例文のデータベース化。6月にドイツ・ポツダムで開催された国際シンポジウム"New Reflections on Grammaticalization"に参加し研究計画のレビューを受けた。国外及び国内の言語学研究誌へ投稿。本研究はまず、日本語史の区分の中で最古の段階を構成する奈良時代及び平安時代初期・中期の言語に関して、そのモダリティ表現が本来どのような意味領域を占めていたのかについて調べることを出発点としたが、一般言語理論との照合や他の言語との比較によってモダリティ表現の枠を超えて、一般的言語学さらには言語普遍性のレベルをも視野に入れたモダリティ表現の理解に貢献することを目指していた。そこで本年度は、モダリティーの理論的枠組みと日本語のモダリティ表現の意味的変遷の一般的な規則について調査・研究を行ったが、その成果は裏面の研究発表欄で挙げた文献で公表される。まずは一般言語学の機能・類型論的な視野から「モダリティ」の今までの定義を批判的に検討した上で、再定義を行った。そして、その定義に該当する表現の意味的変遷について、日本語では方向性が観察されることを主張した。これはどういう方向かというと、動詞句を中心とした場合、各表現がより「外側」へ、つまり命題的な内容から談話的な内容、客観的な内容から主観的な内容へ変遷していき、その逆の可能性はないと主張した。また、一般的な理論を裏付けるためには、具体的な現象についての線密な記述も必要になるが、この場合上代語の「べし」の分析、とりわけその多義性と多義性と意味変遷の関係についての分析を行ったが、未だ研究成果公表の段階には至っていない。計画書にもあったように、ドイツ語と英語との史的変遷との比較も行う予定だが、これが次年度の作業となる。また、ドイツ語と英語の他に新たにアイヌ語との異同の比較も試みる予定である。
岩石の変形・破壊に伴う脱ガス現象の実験的解明

本研究の目標は,岩石中の微小な気泡や液泡中での揮発性元素の挙動から,地震や火山活動などの巨視的な地学現象に伴って生じるガス放出の特徴的な性質をみいだすことである。地震予知,火山噴火予知という実用的な研究に貢献できるだけでなく,固体地球からの脱ガスによる大気形成過程の解明のための基礎データを提供できる。本研究で新たに、室内で岩石破壊に伴う放出ガスをリアルタイムで連続計測するシステムを製作した。このシステムにより、同時に最大12種類のガスの濃度を、最短で約1秒間隔で連続測定可能である。花崗岩試料を油圧プレスによって徐々に加圧していき、試料が破壊に至るまでに放出されるガス組成をリアルタイムで計測することに成功した。最終破壊時の加圧値の約40パーセントあたりから岩石中のマイクロクラックの形成および相互の連結が盛んになりはじめ、岩石の間隙を満たしていたガス(または流体)が試料外部に放出されはじめることがわかった。この実験で特に興味深いのは、最終破壊の直前の放出ガスの振る舞いである。それまでのガス放出パターンは、油圧プレスで加圧値を増した直後にステップ状に一時的に放出されて止まり、次の段階で再びステップに放出されるというもののくり返しであった。ところが、最終破壊の1ステップ前のときは、ガスの放出が連続的になり、最終破壊まで継続するという、それまでとは全く異なるパターンを示した。最終破壊直前の、この連続的なガス放出現象は、自発的なマイクロクラックの生成が起こったことを強く示唆している。破壊直前のこのような異常なガス放出は、地震前兆現象として報告されている種々の現象のメカニズム解明という観点からも、極めて興味深い。地震や火山活動に伴って生じる揮発性元素移動のメカニズムを解明するためには,微小なクラックの形成とガスの放出という素過程を定量的に特徴づけることが重要である。本研究では,岩石中の微小な亀裂を満たす気体や液体の微視的な挙動を理解するために室内での岩石変形・破壊実験システムを新たに製作した。平成10年度には次の成果を得た。1.実験システムの製作サンプルホルダー(東京大学理学部化学教室金工室に製作以来),微量ガス対応型四重極質量分析計,真空配管・バルブ,気体交換モジュール,および油圧プレスを接続し,岩石変形実験システムを組み上げた。2.岩石変形実験の実施東京大学地震研究所の岩石試料製作室の試料成形機器類を用いて円筒形に成形した岩石試料をサンプルホルダーに固定し,油圧プレスで岩石が破壊するまで徐々に圧縮しながらリアルタイムでガス放出をモニタリングすることに成功。さらに種々の条件下におけるガス放出パターンの比較検討を行なった。その結果,ある条件の元では最終破壊の直前に特殊なガス放出パターンがみられることがわかった。これは,ガスの放出から破壊の予測が可能であることを示唆するものである。平成11年度には,液体の水を通さずに溶存気体のみを透過するシリコーン中空糸膜を使うことにより,水に飽和した環境下でのガス組成の連続モニタリングが可能になった。しかしながら,シリコーン中空糸膜のガス透過特性はこれまで詳しく調べられておらず,本研究でその基本特性を調べるための次の2つの実験を新たに行なった。1.ガス抽出効率の実測恒温水櫓,真空ポンプ,真空計等を組み合わせて,ガス抽出効率を実測する簡単な装置を製作し,次の2点を明らかにした。(1)液相-気相間のガス抽出効率は,気相-気相間のそれより2桁近く小さい。(2)ガス抽出効率は温度に強く依存し,温度に対してほぼ直線的に増加する。2.抽出ガスの組成分析四重極質量分析計を用いて,シリコーン中空糸膜を透過したガスの組成分析を行ない,次の2点を明らかにした。

(1)窒素に対する他のガス(酸素,ヘリウム,アルゴン,二酸化炭素等)の相対的な抽出効率は,液相-気相間,気相-気相間とで変わりはない。(2)窒素に対する他のガスの相対的な抽出効率の温度依存性は,二酸化炭素を除いて小さい。今後はこれらの基本特性を考慮して分析を続け,岩石からのガス放出メカニズムの解明を試みる。
鉄心入り多層渦電流型交流強磁場発生装置の実用化とその応用研究

本研究は申請者等が開発した「鉄心入り多層渦電流型交流強磁場発生装置」の実用規模装置の製作と、熔融ナトリウムの移送用として新しい形式の「磁束収束型電磁ポンプ」を研究開発を行い、その実用化を期することを目的とした。以下、この研究において得られた成果について列記する。1.鉄心入り多層渦電流型交流強磁場発生装置(1)実用規模装置(Cー300型)の製作:実験空間内径40mm、高さ50mm空間に周波数50Hzでは5.15T、60Hzでは3.55T(ただし、印加電圧は3、000V)の磁束密度の発生に成功した。この値は予想どうりの成果であった。上記の磁場空間の内部に2重構造の水冷式ガラス管を挿入し、資料サンプルを室温状態に保つように改良し、さらに実験空間の状態をファイバ-スコ-プにて観察し、またビデオに録画することができるようにした。(2)小動物(魚、昆虫)の強磁場中での運動機能について実験を行ったが、現在のところ顕著な影響を観測することができなかったが、今後も引続き、磁場照射時間、回数、磁場強度等を変化させ同様の実験を重ねて、実験資料収集を継続する予定である。2.磁束収束型電磁ポンプ(1)従来方式(アニュラ型電磁ポンプ)に対して渦電流の磁束収束作用を利用した新しい磁束収束型電磁ポンプの小形実験装置を開発し、その基磯特性の検討を行い、電磁ポンプの構成について確認できた。新しい形式の電磁ポンプの推力は、従来形式と比較し約1.7倍に改良することができた。(2)電磁ポンプの3次元軸対称モデルの電磁界解析により、磁束収束に寄与する導体板の形状とその寸法、鉄心形状について検討をおこない、前項目の結果も併せて実用規模の熔融ナトリウムの移送用の電磁ポンプ(ONDー1000)を製作した。(3)高速増殖炉の冷却材(ナトリウム)循環ポンプとして電磁ポンプ(ONDー1000)の性能試験を行う実験準備を進めており、近くその成果が得られる予定である。鉄心入り多層渦電流型強磁場発生装置;本装置は先に申請者等が開発した多層渦電流型強磁場コイルを改造したものであり、当初は装置中心部のホ-ルの周辺部を切り抜き、その部分を通して数個の鉄心(カットコア)を放射状に配置し、それぞれの鉄心が励磁コイル、および導体周辺部(円筒状導体部分)と交鎖するようの構成した。その結果、励磁インピ-ダンスが増加して入力電流が減少し、さらに一次、二次回路内の相互インダクタンスが増加するため渦電流(二次電流)が増加しホ-ル中の磁束密度が高くなった。上記の成果をモデル装置により確認した後、実用規模の装置を製作した。(東芝、京浜事業所)仕様;印加電圧:3,000V入力電力:300kW周波数:60Hz磁場空間(ホ-ル寸法):直径40mm×高さ50mm最大磁束密度:6T連続定格(水冷構造)(1)最初の装置は立ち会い検査のおり、予想以上の電磁力により装置の一部が破損し、高圧(7kg/mm^2)の冷却水が漏れた。これはホ-ル部分に特殊銅合金(アルミ分散強化銅)を使用したため、周囲の電気銅との接合部が剥離したためである。

(2)2番目の装置は、接合部の形状を変えて製作した。しかしながら、この装置も同様に立ち会い検査終了後の再試験のおりに接合部が剥離し、冷却水が漏れて失敗した。その原因となる接合法(HIP法)にやや問題があるが、現状では他の方法はない。他の原因としてホ-ル周辺部を切り抜いたため、ホ-ル部分の強度が弱くなることが考えられる。他方、その後の計算結果により、切り抜き部分の磁界がほぼ零になることが判り、鉄心を貫通する必要がないことが明らかになった。(3)以上の経過から3番目の装置は全体を特殊強化銅で製作し、切り抜きをやめて鉄心の構造を変え、当初の目的を達することが出来た。この特殊強化銅は極めて高価な材料であり、結果的に製作者は支払い金額の数倍の経費が必要になった。出来上がった装置の磁気的、電気的特性は、ほぼ仕様を満足することが出来たが、最高電圧(3,000V)を印加時にやや高温になり、冷却方式に関してはなお今後の検討が必要である。本研究は申請者等が開発した「鉄心入り多層渦電流型交流強磁場発生装置」の実用規模装置の製作と、熔融ナトリウムの移送用として新しい計式の「磁束収束型電極ポンプ」を製作し、その実用化を期することを目的した。以下、その成果をならびに今後の研究の展開について列記する。1.鉄心入り多層渦電流型交流強磁場発生装置(1)実用規模装置(Cー300型)の完成。実験空間内径40mm、高さ50mm空間に周波数50Hzでは5.15T、60Hzでは3.54Tの磁束密度の発生に成功した。この実験空間において資料サンプルを室温状態に保ち、その状態をファイバ-スコ-プにて観察し、またビデオに録画することができるようにした。(2)小物動(魚、昆虫)の強磁場中での運動能能について実験を行ったが、現在のところ顕著な影響を観測することができなかったが、今後、磁場照射時間、回数、磁場強度等を変化させ同様の実験を重ねて、実験資料収集を継続する予定である。2.磁束収束型電磁ポンプ(1)アニュラ形リニア電磁ポンプの小型実験装置を製作しその基礎特性の検討を行い、電磁ポンプの構成について確認できた。新しい形式の電磁ポンプの推力は、従来形式と比較し約1.7倍に改良することができた。(2)電磁ポンプの3次元軸対称モデルの電磁解析により、磁束収束に寄与する導体板の形状とその寸却、鉄心形状について検討をおこない、前項目の結果も併せて実用規模の熔融ナトリウムの移送用の電磁ポンプ(ONDー1000)を製作した(完成平合3年1月)。(3)今後、高速増殖炉の冷却材(ナトリウム)循環ポンプとして性能試験を行う予定である。
授業記録を活用した教師の力量形成―日本の教員文化の伝統

授業記録の作成によって日本の教師が力量を培った事実を、実例で示した。1930年代の群馬県玉村小学校の『草原』誌と1950年代の島小学校の『島小研究報告』は、ともに、教師が学級の子どもの姿を描き、実践を省察した記録である。玉村小学校での学習指導法研究を担った斎藤喜博が、校長として11年間にわたる「島小教育」を推進した。「授業の創造」を先導した船戸咲子は、教室の記録を毎日書き続けることにより、子どもと教材をとらえる力が高まった。子ども一人ひとりが他の子とかかわりながら自分を表現できるよう、学級を学習集団として組織した。記録を書くことで、斎藤の創った授業の原理と方法が、船戸に継承され、深化した。193050年代日本の教師による教育記録の作成と指導力の形成に関する研究を進め、以下の3点の成果をあげた。1.『教育論叢』誌上の「学級児童観察記録」についての内容の検討:1937年7月号から1941年9月号(戦時体制による終刊)まで掲載された、教師が担任学級の子どもの姿を描いた記録101点の著者とタイトルのリストを作った。東京の小学校教員、本田正信の記録について、子どもと学級への見方の変化を示した。編集者の瀬川頼太郎が提唱した「集団主義教育」の影響を受け、1931年度に3年生を担任した際、個人の進歩には学級集団の発展が不可欠であると認識した。以後、様々な「関係」の中で子どもをとらえ、「関係」の力で教育した。2.群馬県玉村小学校研究誌『草原』の内容の検討:第1号(1935年8月)から第10号(1943年1月)まで、斎藤喜博が中心になって刊行された『草原』誌には、教室の子どもの姿が記された。特に最終の10号は、新任期の4人の女性教師が、子どもの事実を詳細に見て学級集団を組織する日々の実践を綴った記録の特集である。記録を書いて指導力を高める教員文化は、戦時体制下でも継承され、1950年代の島小学校の「授業の創造」につながった。3.生活綴方教育に取り組んだ教師の記録の収集と内容の検討:1930年代に山形県、秋田県で実践された生活への認識を高める教育は、治安維持法で弾圧された。しかし、子どもに地域社会における課題をとらえて生き方を考えさせる教育は、1950年代の社会変動の中で盛んに取り組まれた。実践の蓄積があり、先行研究で注目された東北地方のみならず、埼玉県の農村(東松山市郊外)でも、中学校教員の岸智が熱心に取り組んだ事実を示す資料(文集、実践記録)を発見できた。サッカー指導でも卓越した力量を備えた岸の足跡をたどり、記録の作成による指導力形成の意義を解明する必要がある。19301970年代日本における、授業記録作成を通して教師に培われた指導力について解明するため、資料の分析と聞き取り調査を進め、次の3点の成果をあげた。2.船戸咲子氏による、子ども一人ひとりを伸ばす学習集団の組織について解明:船戸氏は、島小学校において、子どもを叱らず、質の高い授業を積み重ね、「未来につながる学力」を培った。その後、采女小学校、東小学校、南小学校では、合唱、舞踊、絵画による表現力の育成に力を入れた。学習集団として組織された子どもたちは、追求を協同で続けた。3.岸智氏による、生活現実を見つめる生徒集団の形成を示す資料の収集:埼玉県東松山市の中学校において、19501970年代に生活綴方教育に取り組んだ、岸智氏の資料(文集、記録)を収集し、整理している。農村の近代化、高度経済成長の進展による地域の変貌、進学競争の激化など、社会の変貌から生じる問題に対して、生徒の意識を高め、学級集団の協同によって解決の道をさぐるように促した実践である。教師が自身の実践を記録することで、生徒たち、さらには保護者も、自らの生活を文章に綴るようになった。自分の生き方、家族のあり方、社会のあり方を問い、よりよいものを求める姿勢が、生徒に育まれた。授業記録の作成によって日本の教師が培った専門的力量の質を探った。資料の収集と分析、聞き取り調査を行い、次の3つの成果をあげた。1.群馬県玉村小学校における新任教師の成長の事実の解明:玉村小学校では、1935年1943年に研究誌『草原』が刊行された(全10号、不定期)。戦時下で「錬成」が重んじられ、学習指導が疎かにされる風潮の中でも、玉村小学校の新任教師は、子どもの学力を養う努力をした。特に、遅れがちな子への配慮をした。子どもとの関係に悩みながら教師が実践を省察して成長する過程が描かれた記録が、『草原』誌に掲載された。初任の教師が日々の授業の創造と記録作成によって力量を高めた事実が、『草原』誌に示されている。2.船戸咲子による、子ども一人ひとりの力を伸ばす学習集団の組織過程の解明:玉村小学校の教育研究を先導した斎藤喜博が、1952年から島小学校長となり、11年間にわたって「授業の創造」を進めた。中心となった教師は、船戸咲子である。「ちゃん式まちがい」「想像説明」といった授業の「定石」が船戸学級から生まれた。

「定石」は、子ども一人ひとりの可能性の芽を見つける眼力と、深い教材解釈をふまえて追求のある授業を組織できる指導力を備えた、船戸の卓越した力量によって創り出されたものである。特に、子どもがそれぞれに自分を表現できる学習集団を組織する点に、船戸の特長がある。采女小学校、東小学校、南小学校においても、合唱、舞踊、絵画の指導で、子どもの自立を促した。宮城教育大学に寄贈された、東小学校2年生の絵画作品を額装し、資料とした。3.岸智の教育実践資料の収集とデジタル化:埼玉県東松山市の中学校教員として、生活綴方教育、学級集団づくり、サッカー部指導に取り組み、生徒の「生きる力」を培った、岸智の記録を収集している。一部をデジタル化し、資料として活用できる形にした。授業記録の作成によって日本の教師が力量を培った事実を、実例で示した。1930年代の群馬県玉村小学校の『草原』誌と1950年代の島小学校の『島小研究報告』は、ともに、教師が学級の子どもの姿を描き、実践を省察した記録である。玉村小学校での学習指導法研究を担った斎藤喜博が、校長として11年間にわたる「島小教育」を推進した。「授業の創造」を先導した船戸咲子は、教室の記録を毎日書き続けることにより、子どもと教材をとらえる力が高まった。子ども一人ひとりが他の子とかかわりながら自分を表現できるよう、学級を学習集団として組織した。記録を書くことで、斎藤の創った授業の原理と方法が、船戸に継承され、深化した。1.玉村小学校の研究誌『草原』復刻版を合冊にして刊行し、活用しやすくした。海外(マンチェスター大学)の日本文化研究者からも送付の希望があり、成果の社会的還元が期待できる。さらに、『草原』誌に教師の記した文章の特質を分析し、論稿として発表した。2.玉村小学校で進められた「叱らない教育」が、船戸咲子氏によって島小学校、采女小学校、東小学校、南小学校でも継承、発展された事実を明らかにした。その成果を、教師の成長を促す出版物に発表した。3.岸智氏が埼玉県東松山市の中学校で取り組んだ生活綴方教育の資料(文集と記録)を収集している。これまで検討されていないものである。分析にむけて、整理を進めている。教育方法学1.1930年代の玉村小学校『草原』誌における教育研究が、1950年代の島小学校の授業研究に継承、発展された事実について、経緯を詳細に解明し、可能とした条件を探る。2.島小学校における授業の創造を推進した船戸咲子氏が、その後、采女小学校、東小学校、南小学校で展開した実践の特質を分析する。聞き取り調査によって、子どもへのまなざし、子どもとのかかわりを豊かにした、教師としての成長の過程を明らかにする。3.岸智氏の実践を分析できるよう、収集した資料を整理する。4.上記3点の作業をふまえて、教師が自身の実践を記録することで高まる指導力の質、教師が学習集団を組織することで形成される学力の質について、解明する。1930年代、『教育論叢』誌の「学級児童観察記録」と群馬県玉村小学校『草原』誌に掲載された教室の記録との間に類似性があることを示した。編集者瀬川頼太郎と交流のあった教師斎藤喜博が、1950年代に島小学校長として、実践記録作成による教師の指導力向上を進めたことを確認した。さらに、島小学校の「授業の創造」を先導した船戸咲子、1970年代に転任先の学校でも記録を取り続け、「卒業論文」を書ける子どもたちを育てた事実を明らかにした。1950年代、埼玉県の農村(東松山市郊外)の中学校教員として生活綴方教育に取り組んだ岸智の資料(文集、実践記録)を発見した。社会変動の激しい時代における生徒の成長を支えた教師の実践を解明できる。群馬県玉村小学校研究誌『草原』全10号を1冊に合わせて、2015年3月に刊行。
精神疾患の遺伝及び環境要因の媒介としてのメチル化と内在性レトロウイルス

1.脳での転写活性能保持型内在性レトロウイルス(HERV)の探索と同定データベースの包括的探索法を確立し、約465万個のESTのうち脳関連組織のmRNAから作製されたEST約44万個を選別し、12ローカスを期待できるものとして抽出した。胎児脳から抽出したRNAを用いてこれらの潜在的転写活性能を検討した。その結果、HERVK9やMER61AなどのHERV配列をもつ6ローカス(3p22.1,5p15.3,4p16.3,4q31.3,1p36.13)を新たに同定した。データベースの包括的探索法は確立したが、検証の効率が悪く、マイクロアレイ等のパワフルな技術の導入が不可欠と思われる。2.それらによる近傍遺伝子の発現制御への干渉のin vitroの系での検証前年度に、SYN3-exon13 (Ex.13)のアンチセンスRNAによる転写後発現抑制(PTGS)効果を確認している。今年度は、HERV-Hからのread-through転写物の存在とその効果を確認することが課題であった。これに必要な3種のコンストラクトを作製した。発現ベクターpGL3-basic(3.4kb)に、HERV-H3'LTRからSYN3のEx.13までのゲノム配列(5.7kb)を挿入したもの、Ex.13を含まないもの(5.2kb)及びEx.13を逆向きに挿入したもの(5.7kb)の3種である。現在、種々の細胞を用いて最も効率の良い細胞及び条件を検討中である。サザーン法により、HERV-K lociのメチル化の予備的検討を行った。サンプルは、白血球、(胎児)脳・肝臓・胎盤3例ずつ。組織及び個人間でのメチル化の程度に差が認められた。強い順に、白血球>脳>肝臓>胎盤であった。仮に3例の胎盤におけるメチル化が、A>B≧Cとすると、この関係は肝臓でも成り立っていた。1.潜在的発現活性型HERVの同定5つのHERVファミリーについてEST database(dbEST)のBLAST検索を行い、600個を回収した。このうち、111個が脳と何らかの関連性がある組織(または細胞)から作製されたcDNA libraryに由来するものであった(癌または株化細胞,77;正常組織,34)。これらから4つを抽出し、胎児脳RNAを用いたRT-PCRのクローン化産物の配列解析で確認を行った。最終的に脳での潜在的発現活性能を持つHERVとして同定されたのは22番染色体(22q12)のHERV-Hと1番染色体(1q21-q22)のHERV-K102の2つだけであった。包括的検索の必要性から、戦略を転じdbESTの整理から始めることにした。2004年2月現在登録の5,471,624個のESTのうち、Simpsonらからの823,958を除いた4,647,666個のESTを整理し、脳と関連する組織由来のEST 440,415個のmini-dbESTを作製した。このmini-dbESTから、22のHERVファミリーについてBLAST検索及び配列解析を行って候補を絞る作業を進めている。2.近傍遺伝子の発現制御への干渉の検証22q12のHERV-Hのread-through転写物によるRNAiを介したシナプシン3(SYN3)への干渉を、テラトカルチノーマ株化細胞を用いて検討中である。

ルシフェラーゼ遺伝子の3'端にSYN3のexon13を組み込み、exon13のanti-sensestrandを発現するようにしたプラスミドと共トランスフェクションして40%の活性抑制が得られた。read-through転写物の存在とこれによるSYN3のPTGS(post-transcriptional gene silencing)を証明するコンストラクトを作製中である。1.脳での転写活性能保持型内在性レトロウイルス(HERV)の探索と同定データベースの包括的探索法を確立し、約465万個のESTのうち脳関連組織のmRNAから作製されたEST約44万個を選別し、12ローカスを期待できるものとして抽出した。このデスクワークの結果を(胎児)脳から抽出したRNAを用いてベンチワークによる検証を行った。その結果、HERVK9やMER61AなどのHERV配列をもつ5つのローカス(3p22.1,5p15.3,4p16.3,4q31.3)が、脳での潜在的転写活性能をもつものとして新たに同定された。これらのうち、予測されたローカスと一致しなかったものが1つあった。ここまでの作業を経て、データベースの包括的探索法は確立されたが、そのあとのベンチワークにかなりの労力及び時間を要することが問題として残った。マイクロアレイのようなパワフルな技術の導入が不可欠と思われる。2.それらによる近傍遺伝子の発現制御への干渉のin vitroの系での検証前年度の実験より、SYN3-exon13のアンチセンスRNAによる転写後発現抑制(PTGS)効果を確認している。今年度は、HERV-Hからのread-through転写物の存在とその効果を確認することが課題であった。この目的への第一歩となるコンストラクト作製で種々のトラブルを経験し時間がかかったが、最終的に、3種のコンストラクトを作製することができた。発現ベクターpGL3-basicに、HERVH3'LTRからSYN3遺伝子のエクソン13までのゲノム配列(5.7kb)を挿入したもの、SYN3のエクソン13を含まないもの(5.2kb)及びエクソン13を逆向き(即ち、SYN3 mRNAと同じセンスストランドのエクソン13RNA配列を持つことになる)に挿入したもの(5.2kb)の3種である。現時点ではここまで、戦力不足を露呈する結果となった。
不登校の転帰を決める因子およびその後年の影響に関する研究

黄柳野高校に入学した生徒に対する6年間にわたる調査の集計を行った。その結果、調査が可能であった796名の生徒のうち不登校の既往者は73%、いじめの既往者は48%にのぼった。不登校と相関が認められた要因は、生育歴上の家庭の混乱、いじめ、家庭内暴力、教師との葛藤、などの項目であり、非行行為の既往をもつ62%もまた不登校を伴っていた。早期に集団教育でトラブルが生じたものの方が、不登校の開始年齢が若く、また学力の問題を抱えるものの方が、不登校の開始年齢が優位に早いことが示された。軽度発達障害をもつ生徒は、全体の15%程度であるが、このグループでは多動傾向の既往と非行と、言葉の遅れと学力の問題が高い相関をもつことが示された。また症例検討からは、対人的過敏性や強迫性、低学力を抱える生徒において不登校からの回復が不良となる可能性が高いことが示された。また生徒の20%は精神科的な治療を要する問題を抱えており、不登校への対応に対する医療との連携の必要性が示された。この3年間実施して来た問診票および評価尺度による調査を本年も行った。その結果、平成10年度の入学生に関しては、いじめを受けた既往は生徒の43%不登校の既往は66%に見られ、これまで3年間の平均ではいじめられた既往51%、不登校の既往69%に比較してわずかに少なかった。その一方で何らかの行為障害の既往を持つ者は36%とこれまでの3年間の平均26%に比ベて有意に多く認められ、例年よりも非行傾向の強い生徒が多いことが明らかとなった。学力の問題を抱える生徒は3割程度に見られたが、評価尺度において低学力の者にむしろ有意に良い結果が示され、不登校の一つの後年の影響が低学力と、それに基づく内省の不足というわれわれの指摘を本年度も裏付ける結果が示された。特に不登校と行為障害の合併者において、内省力の乏しい傾向が認められた。11月に実施した集中面接を含め、新たに42人の個人面接を行った。この中で境界線水準よりも重症と判定される生徒が20名みられた。また上記の行為障害を伴った不登校の既往を持つ生徒など、言語的な面接が著しく困難な者が多いことが明らかとった。これまでの個別面接では十分な対応が不十分と判断され、集団精神療法の導入が検討された。最初の試みとして、啓蒙グループ的な集団面接を4回実施したが、この面接では十分に展開がみられず、個別面接で対応が困難な生徒への援助方法に関しては、次年度の課題として残された。この4年間実施して来た問診票および評価尺度による調査を本年も行った。昨年度の反省から、本年は不登校児童の推薦入学制度が発足し、従来よりも重い不登校の既往のある生徒が集まることとなった。また本年度は同じ愛知県のG高等学校を対象に、入学後の学校や両親に対するイメージの変化について調査を実施した。その結果を見ると、公立高校であるG高校においては、入学前後で学校や、両親に対するイメージは全く変化がなくむしろ悪化したのに対し、黄柳野高校では、入学後学校や教師に対する敬愛は増し、反感は減り、さらに両親に対する敬愛が増加し、さらに将来への希望が増大するという結果が示された。この様に、学校を基本にした対応でも、個々の尊重を徹底することにより、重度の不登校青年も、不登校状態からの回復が可能となることが示された。新たに18人の個人面接を行った。この中で境界例水準よりも重症と判定される生徒が大半であり、さらにAsperger症候群と診断される生徒がはじめて登場した。前年度に引き続き、非行傾向を持つ生徒への教育的対応の明確化は、今後の課題である。

早期に集団教育でトラブルが生じたものの方が、不登校の開始年齢が若く、また学力の問題を抱えるものの方が、不登校の開始年齢が優位に早いことが示された。軽度発達障害をもつ生徒は、全体の15%程度であるが、このグループでは多動傾向の既往と非行と、言葉の遅れと学力の問題が高い相関をもつことが示された。また症例検討からは、対人的過敏性や強迫性、低学力を抱える生徒において不登校からの回復が不良となる可能性が高いことが示された。また生徒の20%は精神科的な治療を要する問題を抱えており、不登校への対応に対する医療との連携の必要性が示された。
不本意に治療を中断する不妊症患者夫婦の要因分析:治療開始から1年後までの追跡調査

本研究では、挙児希望で医療施設を受診したカップルが不本意に治療を中断する要因を明らかにすることを目的に、治療への満足度を中心とした質問紙により初診から6ヶ月後までの3時点にて調査を行った。その結果、通院継続中のカップルの初診時点での挙児希望度は必ずしも一致しておらず、初診時点での通院期間のめやすの有無や通院中の施設の印象は通院の継続には関連していなかった。一方、通院の継続によりカップル間の支え合いは上昇していた。本研究は、不妊治療実施施設を受診した初診患者夫婦が治療への満足度を高めることにより、不本意に治療を断念するケースを減少させること、また治療により子どもを授かる/授からないにかかわらず、治療後のQOLを向上させることを目指している。その方法として、初診患者夫婦の特徴や初診時に受けたケア、初診時点での医療に対する満足度がその後の治療経過にどのように関連していくのかを明確にするために、不妊治療実施施設の初診患者夫婦それぞれに質問紙調査を行った後、同夫婦の治療開始から1年後までの転帰、心理社会面のサポート状況、調査時点での医療に対する満足度について追跡調査を行う。本調査により、何が不本意な治療の中断を招き、何が夫婦の意思決定に基づく治療の継続あるいは治療の中断・終結に結びつくかを明らかにし、初診から1年後までのケアのあり方を考察していく。本研究を進めるにあたり、まずは不妊治療実施施設の初診女性に対するインタビュー調査および治療を長期継続した女性に対するインタビュー調査を行った。初診女性に対するインタビュー調査からは不妊女性の不妊による悩みは受診以前から始まっていることが明らかになり、過年度に関連学会誌にて成果報告を行っている。治療を長期継続した女性に対するインタビュー調査からは夫の支えがあること、治療環境への好感を持っていること、初診時に治療期間のめやすを持っていなかったこと、治療計画を自己管理できていたことという4つの特徴を持っていたことが明らかになり、現在成果報告すべく関連学会誌に投稿中である。これらの成果から本研究で使用する調査票の質問項目への示唆を得て、調査票のパイロット版を作成することができている。初診女性に対するインタビュー調査については過年度に関連学会誌にて成果報告を行っており、治療を長期継続した女性に対するインタビュー調査については現在成果報告すべく関連学会誌に投稿中である。これらの成果から、本研究で使用する調査票のパイロット版を作成することができており、プレテスト実施後にサンプルサイズの決定、研究協力施設の選定を経て調査開始を予定している。昨年度までに行った不妊治療を長期継続した女性に対するインタビュー調査の成果をもとに作成した調査票を用い、今年度は追跡調査を行った。当初は1年間の追跡調査を考えていたが、先行研究等の知見より不本意な不妊治療の中断は初回受診後数ヶ月の間に起こることから追跡期間を6ヶ月間に修正し、研究者の所属先および研究協力施設の研究倫理審査委員会の承認を得た後に実施した。日本産科婦人科学会に不妊治療実施施設として登録されており、研究協力の同意を得られた7施設の不妊外来を初めて受診した30組ずつのカップルを調査対象者とした。210組のカップルに調査票を配布し、初回受診時の調査票の返送は61名(カップルは25組)、追跡調査への協力を同意したカップルは19組であった。初回受診時調査票の回収率は14.5%(男性26名、女性35名)であり、平均年齢はそれぞれ36.7歳、36.0歳であった。他施設の不妊外来への通院経験者は24組中15組であった。女性に比べて男性の方が受診のために日常生活を調整する必要があると強く感じていた。受診時に医師や看護師から受けた説明時間は30分未満が65.3%、30分以上1時間未満が22.4%であり、93.9%がその説明を十分だと感じていたが、自分の思いを話した時間については十分だと感じていなかった。ほとんどの対象者が初診の時点で通院期間や受ける検査・治療のめやすを持っていた。

子どもを持つことに関する思いとして、「子どもがほしい」「パートナーを親にしてあげたい」という思いは男女間で差がなかったが、「親を祖父母にしてあげたい」という思いは男性よりも女性が強く、「跡取りがほしい」という思いは女性よりも男性が強く思っていた。今後は個々のカップル間での回答の一致度や治療への満足度等の3ヶ月後、6ヶ月後の変化について分析を進め成果報告を行っていく。さらにこの成果をもとにして不妊外来を初めて訪れたカップルへのケアのあり方を探求していきたい。
次世代航空機用セラミック軸受球のインパクト強度信頼性評価技術の確立

衝撃荷重下でのリングクラック強度評価法を確立するための一つとして,振り子式衝撃試験装置および落錘式衝撃試験装置を開発した.振り子式衝撃試験では,球同士の芯調整が難しいため,斜め衝突となる.また,リングクラック発生時の衝突荷重は理論的に算出可能であるが,計測は極めて困難である.一方,落錘式衝撃試験はロードセルを利用することで正確に発生荷重が計測でき,装置製作も比較的容易である.リングクラックは粒子間のガラス相や不純物などのバインダーの破壊が起因となっている.リングクラック発生強度を用いることで微視的な破壊を調査することが可能である.また,衝撃接触では,リングクラック破壊に関与するき裂長さが静的接触に比べ小さくなることで強度が上昇し,ばらつきは減少したと考えられる.衝撃荷重下でのリングクラック強度評価法を確立するための一つとして,振り子式衝撃試験装置および落錘式衝撃試験装置を開発した.振り子式衝撃試験では,球同士の芯調整が難しいため,斜め衝突となる.また,リングクラック発生時の衝突荷重は理論的に算出可能であるが,計測は極めて困難である.一方,落錘式衝撃試験はロードセルを利用することで正確に発生荷重が計測でき,装置製作も比較的容易である.リングクラックは粒子間のガラス相や不純物などのバインダーの破壊が起因となっている.リングクラック発生強度を用いることで微視的な破壊を調査することが可能である.また,衝撃接触では,リングクラック破壊に関与するき裂長さが静的接触に比べ小さくなることで強度が上昇し,ばらつきは減少したと考えられる.衝撃荷重下でのリングクラック強度評価法を確立するための一つとして,衝撃エネルギ評価のための振り子式試験装置の開発を試みた.衝撃荷重に対するリングクラック発生荷重を測定し,静的接触試験との比較により,その妥当性について検討した.セラミック球をハンマーに取り付けるため,ハンマーに穴を開け,しまりばめを用いて球を固定する方法とした.アーム,ハンマー,ベアリングは互いに芋ねじを用いて固定し微調整できるよう工夫した.また,振り子の回転部分にはベアリングを用い,摩擦は極力小さくなるようにしている.衝撃接触試験において,ハンマーを振り下ろし,衝突後の球面に半円リングクラックが確認できた.また,このときの衝撃荷重はヘルツの弾性接触理論と運動方程式より導いた式より求めた.振り子式衝撃試験においてリングクラック発生荷重は,静的接触試験に比べて低い値を示す結果となった.これは球が芯-芯で衝突していないためであると推察される.過去の研究において球-平板の斜め接触において,接触角が大きくなるとともにリングクラック発生強度が急激に低下することがわかっている.今後,球-球偏心接触におけるリングクラック発生強度を明らかにする必要がある.落錘型衝撃試験装置における斜め接触において,接触角度とリングクラック発生荷重の関係は接触角度の増加に伴い静的試験および衝撃試験共にリングクラック発生荷重を減少させる傾向を示した.これは球-平板の試験結果と同様の結果を示した.また,接触角度の増加に伴うリングクラック発生荷重の減少率は静的試験および衝撃試験共にほとんど変化はなかった.振り子式衝撃試験のリングクラック径は接触角度の増加と共に緩やかであるが減少した.また,振り子式衝撃試験におけるリングクラック径は落錘型衝撃試験の結果に従っていることがわかった.よって,試験方法が異なっても,リングクラック発生機構は変化しないと推察される.すなわち、ある接触円に達した時にヘルツの応力が発生する.このときに発生するヘルツの応力は球径および接触角度が同条件であれば試験方法によらず等しくなり,リングクラック破壊はき裂依存型破壊であるため破壊靱性値を超えた時に破壊が起こると考えられる.よって,衝撃接触条件による差が,振り子式衝撃試験におけるリングクラック発生荷重が落錘型衝撃試験に比べて低い値を示した原因のひとつであると考えられる.落錘型衝撃試験装置における斜め接触において,様々な角度を持たせて球-球斜め接触の静的試験および衝撃接触試験を行い,接線成分の影響を調査した.接触角度は球径より大きなステンレスソケットを用いることで設けた.リングクラック発生荷重は接触角度の増加に伴い減少する傾向を示した.また,接触角度の増加に伴う荷重の減少率は静的接触および衝撃接触はほぼ等しいことかち,負荷速度はリングクラック発生荷重の減少率に影響しないことが明らかとなった.さらに,静的接触および衝撃接触共に接触角度の増加に伴い,ばらつきは増加する傾向を示した.接触角度を持たせることで接線力と反対側に発生する引張り応力が増加することにより,リングクラック発生に関与する潜在き裂の絶対数が増加したためであると考えられる.また,接線力負荷状態で発生したリングクラックは半円状をしており,そのリングクラックの周方向の長さは接触角度の増加に伴い減少,またばらつきが小さくなる傾向を示した.接触角度が大きくなると接線力と反対側は圧縮領域となるため,リングクラックは圧縮場で停止し,ばらつきも小さくなったと考えられる.窒化ケイ素は,それ自身非常に安定な物質であるため,純粋なまま焼結することが困難で,焼結助剤を添加して焼結する.よって,これらの助剤酸化物系と窒化ケイ素原料粉体の表面に存在するガラス相が結晶粒界に存在する.また,リングクラックき裂長さは数μm程度であり,き裂の進展は粒子数個分の破壊である,よって,このようなミクロな破壊を考える場合,粒界に存在するガラス相や不純物などのバインダーに大きく依存していると考えられる.
エネルギ型情報縮集約原理の開発に基づく構造的ネットワーク設計論

ICTは、あらゆる機器の要素間作用を物理伝達から電子信号伝達に置き換えている。ICT化への期待は、ネットワークを通した情報共有による効率化・安全化にあるが、無造作なネットワーク化は停滞や動揺による効率低下をもたらし、予期に反する不安定状態をまねく。相互作用の複雑な連鎖と、電子信号伝達によりエネルギ保存が失われることが主原因である。本研究は、効率化・安全化を保証するためにのネットワーク設計基礎論を開発した。構成モジュール毎のエネルギ情報に基づく「縮約」と、モジュール相互のエネルギ収支の「集約」からなる原理を整備し、構造からネットワーク設計を可能にする解析設計の数学的枠組みを構築した。あらゆる機器の要素間作用を物理伝達から電子信号伝達に置き換えるICTへの加速的期待は、ネットワークを通した情報共有による効率化・安全性の確保にある。しかし、無造作なネットワーク化は停滞や動揺による効率低下をもたらし、予期に反する不安定状態をまねく。これは、相互作用の大規模・複雑非線形な連鎖と、電子信号伝達によってエネルギ保存が失われることが理由である。したがって、ICTにより効率最適化・安全化を達成するためには、個別を超えた大域的なネットワークとしての設計が肝要であるという立場から。本研究は、構成モジュール毎のエネルギ情報に基づく縮約と、モジュール相互のエネルギ収支の集約の2つのみにより、構造からのネットワーク設計を可能にする数理原理を開発するものである。そこで初年度は主に「縮約」の手法を開発し、以下の3つの結果を得た。1.合成写像として閉じないエネルギ型縮約法の開発:積分状態安定性という概念で多くのエネルギ消散・収支特性を識別・包含し、エネルギースケーリングという数学的道具を新しく提案・整備し、ネットーワークでの相互作用に妨げられることなく縮約できる枠組みを作り上げた。2.空間分布するエネルギの境界収支に基づく縮約法の開発:空間分布が合成写像として閉じることをさらに阻むことを突き止め、複数のケースにおいてソボレフ空間を使うことで解決する方法を見出した。3.ランダムノイズ不確かさへのエネルギ型縮約の拡張:ノイズが引き起こすエネルギーの拡散を特徴づける定式化と結合方法を見出した。これは、相互作用の大規模・複雑非線形な連鎖と、ICTにより組み込まれる電子信号伝達によってエネルギ保存が失われることが理由である。したがって、ICTの活用を効率最適化・安全化に結び付けるためには、個別を超えた大域的なネットワークとしての設計が肝要である。本研究はこの立場から、構成モジュール毎のエネルギ情報に基づく縮約と、モジュール相互のエネルギ収支の集約の2つのみにより、構造からのネットワーク設計を可能にする数理原理を開発するものである。課題研究二年度目は主に、「集約」の手法を開発し、以下の4つの結果を得た。1.合成写像として閉じないエネルギ型集約法の開発:合成写像として閉じないエネルギを積分入力状態安定性として特徴化し、消散性保存という新着想によりジャンドル変換や分割変換などを使った様々な公式を導き、代数的な集約計算枠組みを整備した。2.空間分布するエネルギの収支に基づく集約法の開発:縮約で導入したソボレフ空間が空間分布するエネルギの集約に鍵となることを突き止めた。3.ランダムノイズによる不確かさのエネルギ的量の集約法の開発:ノイズがもたらす拡散がエネルギー選択に依存することを特徴化して活用する方法を開発した。4.可分散型の非線形エネルギ合成による要素推定:フィードバックと状態変換によって可分散型のエネルギー構造を構成し、システム要素の振る舞いを区間として特定する方法を開発した。ネットワークの各要素が合成写像として閉じないエネルギ型集約法の開発については、前年度にたどり着いた消散性の保存という新着想の具体的な活用に成功し、ジャンドル変換や分割変換などを使った本年度の様々な集約法の開発につながった。当該課題計画による研究協力者との共同研究として世界的な分野重要国際学会で発表し、多くの研究者の注目を浴びた。これを発展させ世界的な分野重要雑誌への論文投稿に至った。12月には公開・成果発表と関連動向・意見調査のための公開型ワークショップを福岡で開催(8カ国22人参加)し、大きな関心がよせられた。空間分布量するエネルギ収支に基づく集約法の開発については、引き続き双線形と放物型の偏微分方程式に取り組み、合成写像として閉じないエネルギを積分入力状態安定性を特徴化し、ソボレフ空間を採用することで集約の成功した。これを世界的な分野重要雑誌へ複数投稿し、内1件は本度内に出版された。ランダムノイズ不確かさを持つ根とネットワークについては、エネルギー選択に依存するノイズ拡散を特徴化する方法を開発し、前年度に新しく定義した「サンプル過程毎特性」を確立する集約法としてまとめ上げることに成功し、世界的な分野重要国際学会で発表し、世界トップレベルの研究者から好評を得た。また速報を世界的な分野重要国際学会で発表、論文誌に投稿した。この他、可分散型の非線形エネルギ合成による要素推定についても成果を上げ、幾つかの成果を速報として年度内に国内外の国際会議で発表を済ませた。