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対話による意味生成的な美術鑑賞教育の開発

本研究を通して、対話による意味生成的な美術鑑賞教育の理論および方法論を構築し、その成果を『対話による鑑賞教育-美術・図工教師のための実践ガイドブック』(光村図書)および『モナリザは怒っている!?』(淡交社)にまとめた。学校と美術館、地域が一体となって進める鑑賞教育プロジェクトを立ち上げ、企画展『美術館でおしゃべりしよっ!』を長野県下で開催した。また美術鑑賞フォーラムを4回開催し、これらの成果を国際美術教育学会等で発表した。本研究課題が18年度の科学研究費の交付期間内に明らかにしようとすること(究明課題)は以下の通りである。1.鑑賞対象作品の選定と授業実践による有効性2.対話による意味生成的な美術鑑賞学習の理論及び方法論の構築3.小・中学校9年間を見通した美術鑑賞の発達課題の策定4.学校と美術館の連携による授業実践と評価1と3に対応して、17年度に研究代表者(上野)が作成したティチャーズキットmite!(淡交社)を用いた研究授業実践を、小・中学校において計25回実施した。また、2月には公開授業発表会を開催し、全国120名の参加者による討議が行われた。アビゲール・ハウゼン(Housen, A)による先行研究に見られるように、美的発達段階の移行は精神発達依存よりも、鑑賞経験の質と量が大きく影響していることがプロトコル分析より追認された。また、意味生成的な授業によって生徒の能動的な学習が推進されることや、有効性がデータから実証された。感性的あるいは美術史理解的な鑑賞教育に対して、PISA型読解力を能動的に身につけさせる意味生成的な美術鑑賞の必要性、有効性、現代性が確認されたといえよう。2の課題を究明するため、鑑賞教育に関するシンポジウムを2回開催した。(18年6月東京、19年2月高知)。議事内容については小冊子にまとめた。また、mite!の先行事例であるmira!に関してスペイン現地調査した。文化・社会の違いはあるが、美術を鑑賞する行為およびその教育化に関する多くの示唆を得ることができた。4に対応して、7月21日より8月20日にかけて岡山県立美術館において「mite!展」が開催された。同展における対話による美術鑑賞ツアーには、近隣の小・中・高校生が1057人参加した。以上の成果に関しては3月25・26日に金沢大学にて開催された美術科教育学会において、3件の発表にまとめ、口頭発表を行った。1.対話による美術鑑賞の理念と方法論の検証、2.地域一体の美術鑑賞教育推進システムの構築3.教師用指導書の作成、4.海外現地調査1を実証するため、2として地域一体の美術鑑賞教育推進システムを構築することが必要であると考えた。長野県をその具体的な地域として位置づけ、県内の県立・公立・私立の全美術館・博物館等に呼びかけるとともに、県教育委員会、県の美術教育教員組織、小・中学校の教員有志、信州大学の美術教員有志による推進組織を構築した。全体会議を3回開催し、対話による美術鑑賞の理念と方法論を共有するとともに、その普及のために教員研修会を5回開催した。全体会議を経て、信濃美術館を中心に美術鑑賞教育普及のための特別企画展を、20年度に開催することが決定された。特別展はmite!ながの(仮)と称され、信濃美術館のあと豊科近代美術館、梅野記念絵画館、椋鳩十記念館を巡回し、それと連動する形で当該地域の小・中学校において対話による美術鑑賞教育がおこなわれるというシステムである。3として、授業のための具体的な指導書を作成することにした。児童・生徒の実態把握のためプレ授業を6回実施した。現在プロトコル分析中であるが、実践データをもとに指導案をつくり、指導書を作成する予定である。これらの成果は長野モデルとして今後各地における美術鑑賞教育振興のモデルケースとなると思われる。4について18年度に引き続き、3月1日から6日にかけてスペイン国バルセロナ市において現地調査を行った。今回はバルセロナ自治大学の協力を得ることができ、研究は飛躍的に進展した。これまでわが国とスペイン両国間に十分ではなかった今後の美術教育交流の道も開かれ、国際交流による共同研究を検討しているところである。以上の成果に関しては、8月22日・23日に韓国ソウル市のソウル大学にて開催されたInSEA(国際美術教育学会)において、上野、岩崎、日野が口頭発表をおこなった。1.地域一体の美術鑑賞教育推進システムの構築、2.美術教育研究組織・システムの構築3,教師用ガイドブックの作成・配布、4.対話による授業研究DVDブックの作成5,地域の文化・美術作品の選定、6.科研報告会の開催(第4回鑑賞教育フォーラム)1については、地域一体の美術鑑賞教育を具体的に推進する方策として、18年度より企画し準備を進めてきた企画展『美術館でおしゃべりしよっ』を長野県下の各地域で開催した。

開催地は長野県信濃美術館、安曇野市豊科近代美術館、東御市梅野記念絵画館、喬木村椋鳩十記念館である。年間を通して地域全体をカバーするように移動展示し、企画展の開催中は当該地域の学校に呼びかけ鑑賞の授業を実施していただいた。こうした企画を試行ではなく、継続的に全国各地で可能にするために2として、美術教育研究団体を組織した。美術による学び研究会である。現在会員は北海道から沖縄まで200名を越えている。メーリングリスト、ホームページを開設し24時間365日の情報交換、研究活動を可能にした。3について、昨年度より企画を始めた教師用指導書は7月末に刊行し、全国の学校教員、美術館学芸員に無料配布した。部数はおよそ5000部である。4について、19年度より企画準備してきた授業研究用DVDの作成が完了し、19年12月に刊行した。対話による美術鑑賞の授業の姿を、映像によるプレゼンテーションと解説により、わかりやすく具体的に示したものと大きな反響を呼んでいる。5については長野モデルを全国展開するための予備的考察である。具体化は次期研究プロジェクトに委ねられる。6にっいては、20年2月21日(土)22日(日)の二日間、文部科学省講堂にて実施した。
電気系技術者を対象としたロバストデザイン教育のための実習教材の開発

製品の使われ方や環境などによらず安定した機能を発揮する設計を実現するためのロバスト設計について,製品開発の機会や経験のない学生や若手技術者に対する効果的な教材開発を実施した。本研究では,測定データのばらつきの可視化と統計計算を容易に行うための計算システムを開発し,また,計算機実験によって短期間に複数回の実習を行うための教育手順の構築や,事前に実施するディスカッションを主とする演習の構築を行った。実践とアンケートなどによる検証の結果,本研究で構築した教材と教育手順がロバスト設計教育に有効であることが示唆された。本研究は,実際の回路に触れながらロバスト設計の考え方を学ぶことができる教材を開発するものであり,主に対象としているのは電気系の学生や企業の若手技術者である。本研究でいうロバスト設計とは,製品の使われる環境や使われ方,長期使用による劣化に影響されずに安定した性能を発揮する製品を効率的に設計するための考え方であり,国際的には創始者の名前からタグチメソッドと呼ばれているものである。本研究ではまず,文献調査に基づき,ロバスト設計に必要な統計計算の原理と手順を解説するための実習用テキストを作成した。このテキストは,統計学や専門分野の知識が少ない低学年の学生(ここでは高等専門学校の学生を想定している)でも直感で理解できるように工夫している。初年度は,実際に福島工業高等専門学校の電気工学科学生(最低限の基礎知識はあると考えられる高学年生5名を対象とした)に対してこのテキストを用いた実習を実践した。現在はテキスト内容の拡充と改善を進めている。一方,東北地区の企業技術者や,企業における技術教育担当者とのディスカッションを実施した結果,製品開発の経験の少ない若手技術者への導入教育では,工学的な厳密さよりもロバスト設計のイメージしやすさを優先させた教育を行った方が効果が高いという結論に至った。そのため本研究では,テキストや実際の教材を用いた教育の前段階として実施するための,アクティブラーニングの手法を取り入れた教育手順を作成した。現在,福島工業高等専門学校の学生(基礎知識の少ない低学年生6名を対象とした)に対して,本教育手順を実践中である。今後,教育効果の分析と手法の改善を行っていく予定である。本研究で扱うロバストデザイン(設計)とは,製品の使われる環境やユーザーの使い方,長期使用による部品等の劣化に影響されず安定した性能を発揮するような製品を効率的に開発するための設計手法である。研究期間の2年目であるH27年度は,計画にある通り,初学者が煩雑な統計計算に煩わされることなくロバスト設計の手順を学べるような計算システムの開発を行い,完成したシステムを運用して実際の教育を実践した。なお,本システムは当初webベースで構築してタブレット端末から操作することを想定していたものであるが,回路シミュレータによる模擬実験結果をシームレスに解析できることや,ネットワークに接続しないスタンドアロンでの実習を行えることなどの理由により,複数の種類のOS上で動作することに留意しながら,パーソナルコンピュータ上で実行するソフトウェアとして設計した。本計算システムを用いた実際の教育を実施し,その効果の検証を行った。設計対象は電気回路とし,回路シミュレータと本研究で開発した計算システムを用いて,最終的にはおおよそ2時間程度の実習時間に条件を変えた3回のロバスト設計を実践する教育手順を構築するに至った。この教育手順は,福島高専電気工学科の4年生5名に対して実践しその効果の検証を行った。なお,ここではH26年度に追加検討し効果が示唆されたアクティブラーニング形式の事前実習も合わせて実践している。実習後のアンケート結果からは,我々のこれまでの実践教育では得られなかった,ロバスト設計の概念に関するコメントが複数出された。これは,比較的短時間の実習で実験データを可視化しながら複数回ロバスト設計を繰り返すことで,統計計算の内容に煩わされずに全体を俯瞰することができるようになり,ロバスト設計の概念の理解が進んだことが原因と考えられる。これらの結果は,本研究で構築した教育手順の効果を示唆するものであった。H27年度は,研究期間の初年度に追加検討したアクティブラーニング形式の実習の効果検証を行った上で,実験データを可視化し,統計計算を容易に実施することができる計算システムの構築と実運用を行った。これらの研究成果は2件の学会発表により公表している。しかしながら,申請書では実際の回路を組み立てる実験に基づいた教育手順を構築するとしているところであるが,ここまでの研究成果は,回路シミュレータを用いた模擬実験に基づき構築した教育手順によるものである。これには,計算量の多いシミュレーションデータを用いることによって,学習者に対して本研究で開発した計算システムの効果を認識しやすくするという側面もあるが,学生や初学者に対する実際の教育では,シミュレーションによる仮想実験だけではなく実際の回路を組み立てる事によってロバスト設計の概念を感覚的に把握することが重要であると考えており,現在,現実の回路設計に基づいた実験も含めた教育手順の構築を行っているところである。本研究期間中には,実際の回路設計に基づく実習とシミュレーションに基づく実習を含めた教育手順の構築を行い,電気系の学生に対する実践によって効果検証までを完了する予定である。本研究では,気温や湿度といった使用環境やユーザーの使い方,長期使用に夜部品等の劣化などの様々な要因に影響されず安定した機能を発揮するような製品を設計するための考え方をロバスト設計と呼ぶ。本研究は,学生や若手技術者を対象としてロバスト設計の効果的な教育手段を開発することを目的としている。

前年度までに,アクティブラーニング形式の事前教育手順の構築,回路シミュレーションによるロバスト設計手段の構築,さらには統計計算を行うための計算システムの開発が完了し,それぞれの実施事項に対して学生に対しての実際の教育を実施した。また,H28年度は膨大な実験回数を要する回路シミュレーションの自動化を完了するとともに,実際の回路製作を含めた実習手順の構築を行い,実際に学生に対しての教育を実施して効果の検証を行った。なお,当初,実際の回路製作でロバスト設計の実習を行う可能性も検討したが,作業手順が膨大になり教育効果が低下することが確認されたたため,最終的には,ブレッドボードによる回路設計と電気特性の測定を行うことで,現実のばらつき状況を確認させることに注力した。実際に学生に対する教育を実施した結果より,具体的な回路製作と測定を行うことでシミュレーション実験のためのパラメータ設定をスムーズに行えるようになることが示唆された。本研究の全期間を通じ,電気系の学生に対するロバスト設計教育のためには,十分なディスカッションを通じてロバスト設計の必要性を認識させた上で,回路シミュレーションによる実習を複数回繰り返す経験を与えることが有効であることが確認された。また,シミュレーションによる実習の前段階として,実際の回路製作と電気特性の測定も実習に取り入れることが有効であることが確認された。本研究によって実務経験のない学生や若手技術者に対して比較的短期間で実施できるロバスト設計教育を構築することができた。製品の使われ方や環境などによらず安定した機能を発揮する設計を実現するためのロバスト設計について,製品開発の機会や経験のない学生や若手技術者に対する効果的な教材開発を実施した。本研究では,測定データのばらつきの可視化と統計計算を容易に行うための計算システムを開発し,また,計算機実験によって短期間に複数回の実習を行うための教育手順の構築や,事前に実施するディスカッションを主とする演習の構築を行った。実践とアンケートなどによる検証の結果,本研究で構築した教材と教育手順がロバスト設計教育に有効であることが示唆された。初年度は,ロバスト設計に関する実習テキストの作成と,福島工業高等専門学校の高学年生に対する教育実践を主に実施した。研究計画では,簡易的な回路製作部を有するロバスト設計教材を作成することを予定していたが,この部分については十分な検討を進めることができず,現在のところ実際の教材を実運用するには至っていない。これは,企業技術者とのディスカッションなどを通じて学生や若手技術者に対するアクティブラーニングの重要性を確認し,テキストや現物の教材を用いる前段階に,アクティブラーニング手法に基づく導入教育を行うため検討を追加実施しているためである。現在は,当初計画していた内容に対してはやや遅れているという状況ではあるが,上記の理由による追加検討項目を実施していることで,学生や若手技術者に対するロバスト設計教育を行うという本研究全体の目的に対する効果をより向上させることができると考えている。なお,追加検討項目に関する成果は,学会発表などを通じて公開していく予定である。
慢性リンパ性白血病モデルマウスを応用した原因遺伝子の探索

慢性リンパ球性白血病(CLL)は、代表的な成熟B細胞性腫瘍であり、腫瘍起源としては成熟B細胞であると考えられてきた。我々は、CLLの発症機構において造血幹細胞(HSCs)が腫瘍化プロセスの起点として重要な役割を担っている可能性を免疫不全マウスへの異種移植モデルを用いて提唱した。本研究ではCLL症例における症例特異的な遺伝子変異を同定し、その変異がHSCsレベルに獲得されているかを検討した。その結果、CLL細胞と同一の体細胞変異を有するHSCsが存在していることを見いだした。すなわち、遺伝子変異を有する異常なHSCsを起点として、CLLが多段階的に進展していることを見いだした。平成25年度は、我々はマルチカラーFACSを用いて純化したCD5+CD19+ CLL細胞と、CD3+T細胞をCLL症例(n=5)より純化し、次世代シーケンサーを用いて、全エキソンシーケンスを行った。CLL症例特異的な体細胞変異を各症例毎に同定した。同定した体細胞変異特的な遺伝子変異を検出するprimerを作成した。これらのprimerを用いて、造血幹細胞分画における体細胞変異の有無を検索した。最初に、骨髄サンプルが解析可能なCLL症例において、マルチカラーFACSを用いて純化したCD34+幹細胞分画から、gDNAを分離し、上述の変異特異的なPCR primerを用いてPCRを行い、ampliconを作成した。幹細胞分画においては遺伝子変異を有する幹細胞の割合が不明であり、mutant allele frequencyは低い事も十分に予想されたために、我々は次世代シーケンサーによるultra-deep sequenceをampliconに対して施行し、CD34+幹細胞分画に獲得されている可能性のある遺伝子変異群を症例毎にスクリーニングした。mutant allel frequencyのcut offを設定し、cut off値以上のmutant allele frequencyを有する体細胞変異がultra-deep sequenceの結果、1ー4/症例に同定された。これらのデータはいくつかのCLL特異的な遺伝子変異がすでに造血幹細胞レベルで獲得されていることを示しており、現在ではより直接的な評価を行うべく実験を進めている。慢性リンパ球性白血病(CLL)は、成熟CD5+B細胞の末梢血、骨髄、リンパ組織での増殖を特徴とする成熟B細胞性腫瘍であり、高齢者に好発する。我々は、CLL患者の造血幹細胞(HSC)が、正常HSCからは生じ得ない成熟B細胞の異常なクローナルな増殖を免疫不全マウス内で生じることを見出した。従来、成熟リンパ球系腫瘍は、分化した成熟リンパ球において、全ての腫瘍化イベントが生じると考えられてきたが、HSCレベルで長期間に渡り蓄積された異常を背景に多段階的に腫瘍化が生じている可能性が示唆された。そこで、本研究ではHSCレベルで生じる異常を具体的に明らかにするべく研究を行っている。まず、我々はCLL細胞に獲得されている遺伝子変異に着目すべく、次世代シーケンサーを用いて、FACSにより純化したCLL細胞の全エキソンシーケンスを行い、症例毎の遺伝子変異の検出を行う。コントロールとして純化したT細胞を用い、体細胞変異を抽出する。次にFACSにより高度に純化したHSC分画より抽出したgDNAを用いて、症例毎に同定した体細胞遺伝子変異部位をPCRにより増幅し、PCR産物を次世代シーケンサーによりdeep sequenceを行う(amplicon sequence)。従来のシーケンスでは、次世代シーケンサーを用いてもmutant allele frequencyが低い場合は、変異の検出が困難であるが、あらかじめ遺伝子変異が同定されている塩基を数万回シーケンスすることで、低いmutant allele frequencyの変異も存在の有無を推定することが可能になる。本年度、種々の予備実験を行い、次世代シーケンサーによる全エキソンシーケンスおよびamplicon sequenceによるアッセイ系の樹立が完了しており、今後解析症例を増やして行く予定である。慢性リンパ球性白血病(CLL)は、高齢者に好発し、加齢とともに有病率が増加する。CLLは、代表的な成熟B細胞性腫瘍であり、腫瘍起源としては基本的に成熟B細胞であると考えられてきた。申請者らは先行研究において、CLL患者の造血幹細胞(HSCs)が免疫不全マウスへの異種移植実験において、CLLの前白血病状態と考えられる異常なoligoclonalな成熟B細胞集団を再構築することを見いだし、CLLの発症機構として、HSCsレベルで何らかの異常が獲得されており、その異常を背景に多段階的にCLLが発症するという新しいCLL発症モデルを提唱した。本研究では、先行研究で提唱されたモデルを遺伝子変異解析により検証するべく、症例特異的な体細胞変異を同定し、体細胞変異群が造血幹細胞レベルに存在しているか否かを検討した。

CLL患者よりCLL細胞および、T細胞をFACSにより純化し、T細胞をレファレンスとして次世代シークエンサーによる全エキソンシーケンスを行い、症例特異的な体細胞変異を同定した。同定した体細胞変異のうち、mutant allele frequencyの高いものに関してPCR primerを設計した。FACSによりCD34+CD38- HSCs分画を純化しgDNAを抽出し、設計した変異特異的PCR primerを用いてPCR反応を行い、次世代シークエンサーによるamplicon sequenceを行い、HSCsにおける変異の頻度を測定した。さらに、CLL症例HSCのsingle cell sortingを行い、CFU-assayを行った。14日後にsingle HSC由来の骨髄系コロニーをピックアップし、上記変異特異的PCR primerを用いて変異を有するコロニーの頻度を直接的に計測し、HSCsレベルで実際に体細胞変異が獲得されていることを見いだした。血液内科学平成25年度は、次世代シーケンサーによる体細胞変異の同定と、変異特異的なamplicon sequenceの系を樹立した。その結果、症例毎にCD34+幹細胞分画において、CLL発症に関与する遺伝子変異群がすでに獲得されていることを見出した。免疫不全マウスへの移植実験系は、使用可能なサンプル数が限られており、シーケンスによる遺伝子変異の存在の確認実験を優先させたために、現時点では多数は施行できていないが、引き続き症例の蓄積をはかり研究を進める。平成24年度の段階で、CLL患者HSCが成熟B細胞の異常なクローナルな増殖を免疫不全マウス内で生じることを見出し、世界に先駆けて報告した(Kikushige Y, Miyamoto T, et al. Cancer Cell)。また併せて、上述したように全エキソンシーケンスおよびamplicon sequenceの系の樹立を行っている。アッセイ系の樹立が完了させて、今後は臨床検体を用いた解析に移行する。次世代シーケンサーによるエキソンシーケンス用サンプル調整および増幅反応の条件設定等に加えて、平成24年度には目標とするアッセイ系の樹立をほぼ終了させることができており、おおむね予定通りの研究計画の遂行ができていると考える。上述のスクリーニングの結果、CD34+造血幹細胞分画に獲得されている体細胞変異群の解析をsingle cellレベルで証明する。これらの遺伝子変異の存在をsingle cell levelで直接確認するために、FACSを用いてCD34+CD38-造血幹細胞およびCD34+CD38+前駆細胞群をsingle cell sortし、single cellよりgDNAを抽出増幅し、上述のスクリーニング陽性の遺伝子変異の有無を検索している。さらにCD34+CD19-の造血幹細胞、前駆細胞をメチルセルロース上にsingle cell sortingを行い、single cell由来のmyeloid colonyをピックアップし、gDNAを抽出し変異を有する造血幹細胞の多分化能を検討している。
半規管内リンパCa^<2+>およびpHのホメオスタシス

内リンパ液は細胞外液であるにもかかわらずK^+が高く、Na^+、Ca^<2+>が低い特殊な組成が維持されており、主な陰イオンとしてCl^-、HCO_3^-が存在していることが明らかとなっている。内リンパには蛋白質、燐酸がほとんど含まれないことから、内リンパ液のpH安定化にはHCO_3^-/CO_2系が緩衝系として働いているものと考えられる。今回の研究では一定の呼吸条件下で内リンパpHをイオン電極法を用いて測定し、同時に血液ガス分析を行い相互の関連を検討した。内リンパpHは7.59±0.108(平均±標準偏差)(n=10)、血液pHは7.57±0.067、血液CO2分圧は22.6±2.44mmHg、血液HCO_3^-は19.8±2.45mEq/lであった。内リンパpHと血液pHの相関係数は0.85と高い相関を認め、統計学的に有意であった内リンパpHは血液CO_2分圧と負の、血液HCO_3^-とは正の相関を持つと考えられるが、血液HCO_3^-との相関が有意であった。内リンパpHはHCO_3^-/CO_2系が主たる緩衝系であるが、血液CO_2分圧のみで決定されるのではなく、内耳内でのHCO_3^-の産生、輸送機構が関与していることが考えられた。内リンパpHは、Ca(HCO_3)_2の解離度を変化させることで内リンパ液Ca^<2+>濃度安定化にもかかわっている可能性があり、蝸牛の音受容器としての感度の調節、前庭系での耳石代謝の面でも重要な調節因子となっていると推測される。内耳機能、病態生理を理解する上で内リンパpHの制御機構をさらに解明することが必要と考えられる。ヒトにおいて半規管内で結石などの浮遊物が生じることにより典型的な良性発作性頭位性めまいが発症することが臨床的には明らかとなっている。しかし半規管内には解剖学的には耳石を産生する細胞はなく、半規管内の病的浮遊物は耳石器からの耳石の迷入によるとされている。良性発作性頭位性めまいの自然治癒傾向を考えると耳石の迷入であれ、半規管内で浮遊物が析出するのであれ、結石の主体と考えられる炭酸カルシウムの半規管内での代謝を明らかにする必要がある。内リンパ液はたんぱく質が少ないため、主な緩衝系として炭酸ガス、重炭酸イオン系が働いていることは疑う余地がない。一方、耳石の組成は炭酸カルシウムであることが知られ、その溶解度はpHと密接に結びついているものと考えられる以上の視点で実験を進めており,初年度はイオン電極法を用いた半規管内リンパのpHとCaの測定法の確立のため測定手技の改良を行い,in vivoでの安定した結果を得るための基礎的検討を行っている。半規管の内リンパも正の電位を持つことが知られておりこれを指標に内リンパ内腔に電極を刺入してイオン濃度を測定することを試みている。蝸牛については腹側から中耳骨包を開放して経血管条的に測定してきたが,前庭に対しては外側からアプローチのうえで骨迷路を削開し半規管内リンパへ電極を刺入する方法をとっている。従来の報告では耳石器内リンパは蝸牛よりもカルシウム濃度が高く,pHは細胞外液よりもややアルカリと報告されており,半規管のこれらの値も興味のもたれるところである。

耳石の迷入であれ、半規管内で浮遊物が析出するのであれ、結石の主体と考えられる炭酸カルシウムの半規管内での代謝を明らかにする必要がある。炭酸カルシウムの溶解度はpHと密接に結びついている。一方、内リンパ液はたんぱく質が少ないため、主な緩衝系として炭酸ガス、重炭酸イオン系が働いている可能性が高い。そこで内リンパのカルシウムイオン濃度とpHの両者を検討することが必要と考えている。本年度はイオン電解法を用いた半規管内リンパのpHとCaの測定法の確立のため測定手技の改良を行い,in vivoで安定した結果を得るための検討を引き続き行った。蝸牛については腹側から中耳骨包を開放して経血管条的に測定してきたが,前庭に対しては外側からアプローチのうえで骨迷路を削開し半規管内リンパへ電極を刺入する方法をとった。半規管の内リンパも正の電位を持つことが知られておりこれを指標に内リンパ内腔に電極を刺入した。水平半規管の膨大部に刺入した場合,数mVから10mV程度の正の電位を認めた。この状態で近接してイオン電極を刺入し,イオン濃度を測定することを試みたが、Ca、pHともに安定した結果を得ることはできなかった蝸牛内リンパの結果ではカルシウムは10^<-6>M台であり、pHは平均7.63で細胞外液よりもアルカリであった。半規管内リンパではカルシウムは蝸牛より濃度が高く、pHは同程度と推定するが、高い再現性を得るために呼吸条件についての検討と電極刺入方法の改良が課題として残されている。
上皮間葉移行(EMT)に着目した多発性嚢胞腎発症機序の分子生物学的検討

本研究の目的はPKDにおける上皮間葉移行(EMT)の役割を明らかにすることである。本研究では,ヒト常染色体劣性多発性嚢胞腎(ARPKD)モデルであるPCKラットの嚢胞性上皮細胞において嚢胞の形成増大に伴い極性の消失が進行し間葉系の形質を獲得しており,PKDの病態にEMTが関与していることが明らかになった。今後さらにその情報伝達系を解明し,病態特異的治療法の開発に発展することが期待される。本研究の目的はPKDにおけるEMTの役割を明らかにすることである。ヒトARPKD原因遺伝子の相同遺伝子に変異を有するPCK ratにおいて、細胞極性の維持に重要な接着分子であるE-cadherin、およびβ-cateninならびにN-cadherinと間葉系マーカー(Vimentin、Fibronectin、α-SMA)の発現を経時的かつ尿細管部位特異的に詳細に検討した。生後0日、1、3、10、14週と4か月の雄PCKと対照各々5匹の腎連続切片を各抗体と尿細管部位特異的マーカーで染色し、嚢胞形成様式とEMTとの関連を検討した。E-cadherin量は、Western blot法でも評価した。嚢胞性尿細管上皮のE-cadherinとβ-catenin発現レベルは嚢胞増大に伴い減弱し、加齢に伴い細胞間接着部位に限局した。PCKの嚢胞形成は、正常対照でE-cadherin発現の強い部位でより重篤であった。PCKにおけるE-cadherinの発現は、Western blot法でも対照と比較して減弱していた。N-cadherinは正常では発現がない部位において、嚢胞の形成・増大に伴いde novoの発現がみられた。間葉系マーカーは嚢胞周辺の腎線維化が明らかになる10週以降で、嚢胞性上皮細胞に陽性であった。間葉系マーカーの発現は特に線維化の強い領域の上皮細胞で強かった。嚢胞性上皮細胞では嚢胞の形成増大に伴い極性の消失が進行し、間葉系の形質を獲得しており、PKDの病態にEMTが関与していると考えられる。PCK ratにおけるEMTの関与が明らかになった。今後さらにその機序を解明し、病態特異的治療法の開発に取り組む。

PCKの嚢胞形成は、正常対照でE-cadherin発現の強い部位でより重篤であった。PCKにおけるE-cadherinの発現は、Western blot法でも対照と比較して減弱していた。N-cadherinは正常では発現がない部位において、嚢胞の形成・増大に伴いde novoの発現がみられた。間葉系マーカーは嚢胞周辺の腎線維化が明らかになる10週以降で、嚢胞性上皮細胞に陽性であった。間葉系マーカーの発現は特に線維化の強い領域の上皮細胞で強かった。嚢胞性上皮細胞では嚢胞の形成増大に伴い極性の消失が進行し、間葉系の形質を獲得しており、PKDの病態にEMTが関与していると考えられる。PCK ratにおけるEMTの関与が明らかになった。今後さらにその情報伝達系を解明し、病態特異的治療法の開発に発展することが期待される。
中国華北平原における地下採掘に起因する地盤沈下とその影響の予測と保全対策の研究

中国では石炭採掘の開発規模がますます拡大し、関連する地盤環境問題は将来的に非常に重要な課題となり、科学的かつ技術的研究の必要性を深めている。このため、本研究においては地下採掘に関する地盤環境保全について中国の代表的な研究機関との共同研究として,中国側研究者の日本への招聘,および日本側研究者の中国への派遣を通じて、中国における石炭の地下採掘に起因して生じる地盤移動の実態と地盤環境保全の現状についての調査・研究を行い、その結果を取りまとめた。中国国内の石炭生産の殆どは坑内採掘であり,地表に沈下を生じることは避けられない.中国全体では毎年13,30020,000万平米の土地に大きな影響を及ぼしている。地盤移動の地表物件への影響については沈下、傾斜、湾曲、水平移動、ひずみを検討することが一般的で、夫々地表に特異な影響を及ぼすと同時に複合して地表物件に影響を及ぼす。また,中国は河床勾配が小さな大河川が多く、平野部での累層採掘は、低地化によって内水排除の問題など流域全体に大きな影響を及ぼしている。九州大学側はGIS (Geographic Information System)を導入した新しい沈下予測解析方法を開発した.これを,華北平原の2ヶ所の地点に適用して,採掘の進展にともなう沈下を遂次予測するとともに地表の鉄道,橋梁などに及ぼす影響を評価し,影響を最小化する採掘計画の見直しの提案などを行った.採掘計画に際しては、これらのインパクトを精度よく把握して,事前に対策を行うべきである.また、良好な環境の創出という今日の課題を考えると、これらの解決には体系的な地盤環境保全システムの確立によって資源開発と環境との調和が達成できると考える.中国では石炭採掘の開発規模がますます拡大し、関連する地盤環境問題は将来的に非常に重要な課題となり、科学的かつ技術的研究の必要性を深めている。九州大学側はGIS (Geographic Information System)を導入した新しい沈下予測解析方法を開発した.これを,華北平原の2ヶ所の地点に適用して,採掘の進展にともなう沈下を遂次予測するとともに地表の鉄道,橋梁などに及ぼす影響を評価し,影響を最小化する採掘計画の見直しの提案などを行った.採掘計画に際しては、これらのインパクトを精度よく把握して,事前に対策を行うべきである.また、良好な環境の創出という今日の課題を考えると、これらの解決には体系的な地盤環境保全システムの確立によって資源開発と環境との調和が達成できると考える.本研究で対象とするのは,渤海に面した華北平原で河北省,山東省にまたがり北の方から泰皇島,開ラン,瑠博,龍口,エン州などの炭鉱地帯である.龍口では中国初の海底採掘が開始されようとしている.この2省の生産高は約1億6千万トンである.このうちの対象区域は中国側で選定し,実際の現場情報を提供をするとともに各種課題を提起する.これを両者で検討して現地調査を行なうことになっている.本年度は,日本側,中国側で各々開発した解析ソフトを持ちより情報交換,システム構築の基本設計を行なった.特に,沈下解析については,中国側が開発した主沈下断面負指数関数法,非主断面解析法と日本側が開発したGIS影響関数解析法を想定したモデルを用いて同じ条件下で解析して比較検討し,両者の違い,問題点について明確にした.その結果,解析中の主要素である沈下率,限界角,時間係数,影響関数などについて,中国の計測結果に適合するように改良・修正を行なうことが必要であることがわかった.また,環境影響評価システムについては,日本側が開発した水循環,洪水解析,被害算定等を統合したGISシステムを用いて華北平原の実態に合うよう改良して,各種データの入力を行なった.現地調査については,SARSの影響により予定の一部を延期せざるを得なかったが,中国における三下採掘の実状について,資料調査,および,採掘計画,規則など実際の例について調査を行なった.また沈下盆地,湖沼化の現地を訪問して,採掘実績,沈下計測成果などの情報収集を行った.本研究で対象とするのは,渤海に面した華北平原で遼寧省,河北省,山東省にまたがり北の方から泰皇島,開ラン,瑠博,龍口などの炭鉱地帯である.この平原では第四紀層が奥地まで厚く分布しており,地盤沈下が厳しい状況にある.龍口では中国初の海底採掘が開始された.撫順では100年にわたる露天掘りが終掘に近づいており,跡地対策が求められている.

このうちの対象区域は中国側で選定し,実際の現場情報を提供するとともに,これを両者で検討して現地調査を行なう.本年度は,日本側,中国側で各々開発した地盤沈下解析ソフトを持ちより情報交拠,システム構築の基本設計を行なった.特に,沈下解析については,中国側が開発した主沈下断面負指数関数法,非主断面解析法と日本側が開発したGIS影響関数解析法を想定したモデルを用いて同じ条件下で解析して比較検討し,両者の違い,問題点について明確にした.その結果,解析中の主要素である沈下率,限界角,時間係数影響関数などについて,中国の計測結果に適合するように改良・修正を行なうことが必要であることがわかった.また,環境影響評価システムについては,日本側が開発した水循環,洪水解析,被害算定等を統合したGISシステムを用いて華北平原の実態に合うよう改良して,各種データの入力を行なった.調査については,中国における三下採掘の実状について,日本の海底採掘等の技術と比較検討するための資料調査,採掘計画,規制など実際の例について調査を行なった.また沈下盆地,湖沼化の現地を訪問して,採掘実績,沈下計測成果などの情報収集を行った.同時に,採掘上の構造物の変状状況の調査も行った.また,撫順の露天掘り炭坑を訪問し,閉山後の対応について意見交換を行った.さらに,中国側はこれらの調査に同行するとともに来日して九州大学,関係省庁などで研究打合わせを行った.中国では石炭採掘の開発規模がますます拡大し、関連する地盤環境問題は将来的に非常に重要な課題となり、科学的かつ技術的研究の必要性を深めている。このため、本研究においては地下採掘に関する地盤環境保全について中国の代表的な研究機関との共同研究として,中国側研究者の日本への招聘,および日本側研究者の中国への派遣を通じて、中国における石炭の地下採掘に起因して生じる地盤移動の実態と地盤環境保全の現状についての調査・研究を行い、その結果を取りまとめた。中国国内の石炭生産の殆どは坑内採掘であり,地表に沈下を生じることは避けられない.中国全体では毎年13,30020,000万平米の土地に大きな影響を及ぼしている。地盤移動の地表物件への影響については沈下、傾斜、湾曲、水平移動、ひずみを検討することが一般的で、夫々地表に特異な影響を及ぼすと同時に複合して地表物件に影響を及ぼす。また,中国は河床勾配が小さな大河川が多く、平野部での累層採掘は、低地化によって内水排除の問題など流域全体に大きな影響を及ぼしている。九州大学側はGIS(Geographic Information System)を導入した新しい沈下予測解析方法を開発した.これを,華北平原の2ヶ所の地点に適用して,採掘の進展にともなう沈下を遂次予測するとともに地表の鉄道,橋梁などに及ぼす影響を評価し,影響を最小化する採掘計画の見直しの提案などを行った.採掘計画に際しては、これらのインパクトを精度よく把握して,事前に対策を行うべきである.また、良好な環境の創出という今日の課題を考えると、これらの解決には体系的な地盤環境保全システムの確立によって資源開発と環境との調和が達成できると考える.
楕円曲線暗号のグレブナ基底による安全性解析

本研究課題では、楕円曲線暗号に対する新しい攻撃法として、グレブナ基底を用いた多変数多項式による求解アルゴリズムを考察した。Semaev多項式の対称性を利用した高速化手法に注目し、グレブナ基底の計算の途中で多項式の次数が増大しない拡大体の基底表現によりメモリ量を削減する高速化を提案した。その結果、拡大次数29次の標数2の有限体上で定義される楕円曲線の離散対数問題を、計算代数ソフトウェアMagmaを用いてAMD Opteron 6276(メモリ512GB)において約34日で解くことができた。この解読実験データにより、想定される攻撃者の計算能力限界をより正確に評価できるようになった。Eurocrypt2012においてFaugere-Perret-Petit-Renaultは、楕円曲線暗号に対してグレブナ基底を用いた新しい攻撃方法(FPPR攻撃法)を提案した。鍵サイズに対して、この攻撃法の計算時間は準指数時間と見積もられている。本研究課題では、楕円曲線暗号の安全性評価を目的として、FPPR攻撃法の計算量評価と実装実験を行う予定である。今年度は、FPPR攻撃の計算量と使用メモリ量を削減する手法を考察した。特に、合成数の拡大次数に対して提案されたSemaev多項式の対称性を利用した既存の高速化手法に注目し、それを素数次拡大に適応する方法を提案して理論的な計算量の見積もりと計算機実験による評価を与えた。提案方式では、グレブナ基底の途中で多項式の次数(degree of regularity)が増大しない拡大体の基底表現を利用することにより計算量とメモリ量を削減している。改良アルゴリズムにより、拡大次数29次の標数2の有限体上で定義される楕円曲線の離散対数問題を、計算機代数ソフトウェアMagmaを用いてAMD Opteron 6276(メモリ512GB)において約34日で解くことができた。一方、変数の個数nが方程式の個数mよりも大きいの場合の多変数2次多項式の求解問題を考察し、n≧m(m+3)/2の場合に多項式時間で解くことができるアルゴリズムを提案した。グレブナ基底を用いた解読計算量が2の80乗であると言われているm=28,n=504に対して、Magmaにより標準的なPCを用いて78.8秒で解くことができた。更には、RSA暗号の安全性も考察し、高速実装可能なmulti-prime RSA (MPRSA)に対する評価を行った。MPRSAは公開鍵nが複数の素数の積n = p1 p2 ...pr (r > 2)で鍵生成されるRSA暗号の変形版であり、素数の差Δ(Δ= pr - p1, p1 < p2 < ...< pr)が小さい場合に多項式時間となる新しい低指数攻撃を提案した。本研究課題では、楕円曲線暗号に対する新たな攻撃法として、有限体上の多変数多項式の求解問題の解法アルゴリズムを考察している。この問題の難しさは、変数の個数n、多項式の個数m、有限体の位数qなどにより変化する。我々は、PQCrypto2013において、変数の個数nと方程式の個数mが関係式n≧m(m+3)/2を満たし、更に有限体の標数が偶数の場合に、多項式時間で動作する効率的なアルゴリズムを提案した。今年度は、この方式の適用範囲を拡大し、標数が奇数である場合でも検索法の多層木構造化により、多項式時間で解くことが可能なアルゴリズムを構築した。本成果は、2014年10月にトロントで開催された国際会議PQCrypto2014において発表した。また、昨年度までに研究会や国際会議で発表した論文4編をジャーナル論文化した(電子情報通信学会英文論文誌2編、情報処理学会論文誌など)。特に、国際会議IWSEC 2013において発表した楕円曲線暗号のFPPR攻撃に対する安全評価の論文は、大規模な計算機実験により安全性解析を詳細に考察したFull Paperとして、Pacific Journal of Mathematics for Industryにおいて発表した。今年度は、査読付き国際会議1編(PQCrypto 2014)に加えて、昨年度の成果をジャーナル論文誌に4編(電子情報通信学会英文論文誌2編、情報処理学会論文誌、Pacific Journal of Mathematics for Industry)掲載することができ、当初の計画以上に研究が進展している。暗号理論楕円曲線暗号に対する多変数多項式を用いたFPPR攻撃法の安全性評価の研究を継続する。特に、FPPR法の計算量と使用メモリ量を削減する手法を考察する予定である。攻撃で利用する高次のSemaev多項式は、大量のメモリを必要とするために計算が容易ではない。今後は、高次のSemaev多項式を低次の多変数多項式の終結式として表現する高速化法を検討する。今年度は、本研究テーマに関して、査読付き国際会議の論文を3編、研究集会での発表を3件行った。

特に、楕円曲線暗号に対するFPPR攻撃法に関して、更なる高速化の可能性に関して新たな知見を得ることができ、国際会議IWSEC2013においてBest Student Paper Awardを受賞するなど、研究目的の計画以上の成果を達成したといえる。平成26年度は、当初に予定していた国際会議への参加発表を行わなかった。今後は、楕円曲線法のFPPR攻撃に対して以下を考察していく予定である。Semaev多項式の生成方法に関して、次数の低いSemaev多項式に適した終結式の効率的な計算を検討する。また、今年度までの解読実験の規模が、Semaev多項式による関係式の計算に関して拡大次数が50次程度、離散対数問題の全体に対する解法では30次以下に留まっているため、より大きな次数の解読データを取得する計算機実験を進めて行く。平成27度は本研究課題の最終年度であり、研究成果を研究会や国際会議において発表する予定をしている。また、多変数多項式の効率的な解法を専門とする研究者を海外から招聘する予定である。平成25年度に予定していた国際会議が沖縄で開催されたため、旅費が予定していた額より下まわった。平成26年度は、研究成果を海外で開催される国際会議で発表することを予定しており、旅費の増加が見込まれる。
単一コロイド・エアロゾル液滴に基づくマイクロ分析化学

マイクロメートルサイズの単一コロイド微粒子およびエアロゾル水滴をレーザー光により操作しながら、同時に顕微計測を行うことにより、新たなマイクロ分析化学の展開を図った。特に、温度・湿度制御下において単一エアロゾル水滴を計測する手法を確立するとともに、紫外光照射によるマイクロメートルサイズのエアロゾル水滴形成過程を実験的に明らかにした。また、光のWhispering Gallery Mode共鳴に基づいたエアロゾル水滴のサイズ精密計測法を開発し、そのサイズをナノメートルレベルで計測することに成功した。さらに、陽イオン交換樹脂中におけるイオン拡散に対するドナン膜電位依存性を明らかにした。単一エアロゾル化学:マイクロメートルサイズのエアロゾル水滴の物性・性質について詳細な基礎研究を行った。大気中において単一水滴のレーザー捕捉を安定に行うためには、測定容器の湿度や捕捉レーザー光による水滴の温度上昇などを厳密に制御する必要がある。新たに湿度制御測定容器を開発し、湿度に基づいたエアロゾル水滴のサイズ制御に成功した。また、水滴からのラマン散乱光のWhispering Gallery Mode共鳴を利用し、水滴サイズをナノメートルレベルで計測する手法を確立した。これに基づき、Nd:YAGレーザーからの532nm光による水滴のレーザー捕捉による温度変化を、水滴サイズ変化から見積もったところ、温度上昇は殆ど観測されなかった。これらの事から、エアロゾル水滴の安定かつ制御されたレーザー捕捉法を確立することができた。単一コロイド化学:単一コロイド微粒子に関するマイクロ分析化学に関し、単一微粒子のレーザー捕捉・顕微分光法を駆使してイオン交換過程の詳細な研究を行った。樹脂中における蛍光強度プロファイル測定法や励起エネルギー移動消光法を用い、単一樹脂中における色素陽イオンであるローダミンBやマラカイトグリーンの樹脂内拡散定数の直接測定と、そのDonnan膜電位依存性を測定した。その結果、樹脂/溶液界面に発生するDonnan膜電位はマイナス数ミリボルトからマイナス数百ミリボルトの範囲であり、負電位が大きいほど樹脂内の陽イオンの拡散は指数関数的に遅くなることを実験的に明らかにした。1単一イオン交換樹脂中におけるイオン拡散過程に対するドナン膜電位依存性単一カチオン交換樹脂中におけるマラカイトグリーン(MG+)の拡散過程をレーザー捕捉・顕微蛍光法による蛍光消光実験から明らかにした。特に、樹脂の周囲の水溶液中の水素イオン濃度により、樹脂/溶液界面に発生するドナン電位を制御して実験を行った。その結果、MG+の樹脂内拡散は樹脂/溶液界面に発生するドナン膜電位に大きく依存し、ドナン膜電位の負側への増大によりイオン拡散速度は低下すること、また、その大きさはネルンスト応答となることを明らかにした。2単一エアロゾル水滴の凝固点と塩濃度の解明これまで、レーザー捕捉法により空気中に浮遊させたエアロゾル水滴はマイナス60度程度まで氷結せず、過冷却水滴として存在することを明らかにしている。一方、過冷却エアロゾル水滴の凝固点(氷結温度)は水滴中に溶解している塩濃度に依存する事が知られているが、単一エアロゾル水滴中に溶解している塩濃度を測定した例は皆無であった。そこで、本年度は、温度および湿度制御下で単一エアロゾル水滴をレーザー捕捉し、溶解している塩(硫酸アンモニウム)濃度を顕微ラマン分光から明らかにする事を試みた。まず、水滴中に溶解している硫酸アンモニウム濃度を硫酸アンモニウムと水のラマン散乱強度比から決定できることを明らかにした。エアロゾル水滴発生のための母液中の硫酸アンモニウム濃度を0.1 1.0 mol/lとした時、エアロゾル水滴中の硫酸アンモニウム濃度は約0.1 mol/lとほぼ一定となることを明らかにした。塩濃度により水滴の蒸気圧が異なるため水滴の蒸発の程度がも異なる。これを反映してエアロゾル水滴中の硫酸アンモニウム濃度が母液濃度によらず、ほぼ一定となることを実験的に明らかにすることができた。単一エアロゾル化学:マイクロメートルサイズのエアロゾル水滴の化学は大気化学や環境科学とも関連して重要な研究課題である。本年度においては、温度・湿度制御下におけるマイクロメートルサイズの単一エアロゾル水滴のレーザー捕捉・顕微ラマン計測法を確立し、エアロゾル水滴の凝結過程の詳細を明らかにした。レーザー捕捉法を用いて硫酸アンモニウムを含む微小水滴を空中の一点に非接触で静止させ、水滴を冷却することによってー60 °C付近で過冷却微小水滴が凝固する様子をリアルタイムで観測することに成功した。この微粒子が氷であるのかどうかを確認するためにラマンスペクトルを測定したところ、バルクの氷と同様に3150 cm-1にピークが存在したことから過冷却水滴が凝固し、氷晶を形成することを確認することができた。また,氷晶が成長し雪の結晶のような形態へと変化する様子を観測することにも成功した。単一コロイド化学:

単一陽イオン交換樹脂中におけるローダミンB(RB)カチオンやマラカイトグリーン(MG)カチオンの樹脂内拡散定数は樹脂/溶液界面に発生するDonnan膜電位に大きく依存することを見出している。イオン交換膜中におけるイオン交換反応に対するDonnan膜電位依存性の研究は実験的・理論的に盛んに行われてきたが、単一イオン交換樹脂レベルでの研究・知見は極めて少ない。本年度においては、単一微粒子のレーザー捕捉・顕微分光法に基づき、種々の条件下におけるイオンの拡散定数の直接測定を試みた。その結果、イオンの樹脂内拡散過程に対するDonnan膜電位依存性が樹脂周囲の溶液中のNaClやKCl濃度依存性として観測されるとともに、その濃度依存性をDonnan膜電位を与える式を用いて説明可能であることを明らかにすることができた。単一樹脂レベルにおける膜電位依存性の実験例としては初めての結果である。安定なエアロゾル液滴の捕捉、水滴サイズ制御、水滴サイズ計測法に大きな成果をあげた。これらの実験的基盤を確立することにより、次年度以降、所期の目的へ向けて研究を推進することが可能である。また、所期の目的には無かったが、単一微粒子に基づいたマイクロ分析化学の研究として、単一イオン交換樹脂レベルにおいてイオン交換過程を律する因子としてのDonnan電位効果を明らかにすることができた。単一樹脂レベルにおいてイオンの拡散過程を直接測定し、それに対するDonnan電位効果を実験的に明らかにしたのは世界的に初めてである。これらの点は当初の計画以上の成果であるが、コロイド液滴系の研究は遅れているのが現状である。以上を総括し、研究はおおむね順調に進展していると判断する。25年度が最終年度であるため、記入しない。単一エアロゾル化学:単一エアロゾル水滴の凝結過程に対する溶質濃度依存性については、これまで多くの報告がありながら、その実験データは大きくばらつき、信頼性が得られていなかった。そのような中で、本研究において温度・湿度制御下における単一エアロゾル水滴のレーザー捕捉・顕微ラマン分光法や水滴サイズの精密決定法を確立することにより、単一エアロゾル水滴の過冷却過程ならびに凝結温度に対する溶質(硫酸アンモニウム)濃度依存性を高精度で明らかにすることができたことは高く評価できる結果であると判断している。また、凝結後の水の結晶成長過程についても直接観測することが可能となり、大気中における降雨・降雪過程の実験室モデルにつなげることが可能となったことは研究の大きな進展である。さらに、単一エアロゾル水滴に対するガス拡散・溶解過程の研究についても実験が進んでおり、最終年度の研究に繋がる結果が得られつつあることも大きな研究の進展である。単一コロイド化学:イオン交換過程に対するDonnan膜電位依存性については、イオン交換膜を対象として多くの研究が行われてきたが、マイクロメートルレベルの単一イオン交換樹脂についての研究は皆無であった。
製品評価・選択過程における複数種類の手がかりの情報処理過程の追跡

今年度は、昨年の実験で明らかになった、消費者の選択と判断の課題による違いを踏まえて2年目には二つの課題を解決することを目指した。まず、選択実験と判断実験を混合させることで、消費者が対象となるブランドを購買する過程に違いが出ることを明示的に示すこと。特に、外在的手がかりと内在的手がかりの利用に明確な違いがあることを検討できる実験を構築した。次に、反応時間の違いを明らかにするためにクライアント側での実行とその結果をサーバー側で監視して、情報をリアルタイムに収集できるシステムの構築へと実験の方法を変更した。2000年5月からシステムの変更を行ったが、実際に実験にかかることが出来たのは、秋になってからであった。この変更は、当初の研究案からの大きな変更であり、システムの構築にはかなりの時間を要した。その結果として、本実験の回数を少なくせざるを得なくなった。これらの実験から明らかになったことは、関与水準の計測に使われた尺度の再検討の必要性と消費者の対象製品クラスへの知識によって意思決定に関わる処理時間が変化することである。また、選択肢の類似度の違いによっても情報処理の違いも考えられ、異なるセッティングで繰り返し実験が必要であることが明らかとなった。ただし、選択実験と判断実験との差を説明できるかどうかは、これらの要因の複合によって明確な差を見いだすには至らなかった。この点は、現在のシステムを使って継続的に検討することが可能であり、課題として残された。1999年4月に開始された本研究は、動画情報の編集やサーバー上での公開手段の確保などが概ね10月までに整い、実験用サンプルの作成が行われた。具体的には、購入された設備のうち動画編集用のPCで、CMなどの素材画像をデジタル化して編集し、被験者が製品評価に利用できる形にする作業が行われた。そのデータと属性データを元にして架空の製品を提示することで、選択過程と効用の形成に関するデータを同時に得るという本研究の目的の基礎的な準備が終了した。2000年に入って、こうしたサンプルを元にして同時に数名の被験者を用意して、パイロット研究が行われた。この研究では、被験者の反応などを測定するための有効な手段や実験素材の改良などが行われ、それは現在も続けられている。この改良作業では、主に製品提示の方法の適切性と被験者の反応が適切に測定できるかに焦点が当てられている。機器やネットワーク、ソフトウェアの調製を行いながら研究が進められているので、当面はこの改良作業が集中的に行われる。併せて同時に実施される質問票の作成も進められており、ほぼ完成している。これもサンプルとして被験者に提示することを念頭において作成が行われ、製品の提示が同時に行われたときに相互にどの様な影響があるのかを検討中である。この改良作業を終了させ次第、第1次の本実験に取りかかることを考えている。実験は来年度の春と夏に予定されている。消費者の意思決定過程における、情報取得の過程と選択(choice)もしくは判断(judge)の間の関係を明示的に明らかにするために、種々の実験を実施した。まず、1年目には、予備的な実験を数回繰り返して、選択と判断の間での消費者の製品選択にどの様な違いが起こるのかを集中的に検討した。その結果、関与水準の低い被験者の選択行動において選択と判断の間で食い違いが発生する確率が高まることがある程度実証された。このことによって本実験に望むに当たって、この問題を合理的に調整する必要性に迫られた。また、当初考えていたWeb上での反応実験では、回線やサーバーの混み具合によって反応時間を正確に計測できないことも分かってきた。こうした実験結果を踏まえて2年目には二つの課題を解決することを目指した。