hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
身体運動による骨格筋のミトコンドリア増加メカニズムの解明

骨格筋のミトコンドリア機能不全が、骨格筋細胞内の脂質代謝を低下させ、インスリン抵抗性を引き起こす原因と考えられている。一方、身体運動により骨格筋のミトコンドリアが増加し、脂質代謝が亢進することが知られているものの、その詳細な分子メカニズムは明らかではない。近年、肝臓において転写補助因子Lipin-1がミトコンドリア新生を引き起こすことが報告された。そこで本研究では骨格筋でのLipin-1の機能、さらに身体運動によるミトコンドリア増加にLipin-1が関与しているかを検討した。本年度の研究においては、Lipin-1骨格筋培養細胞において効率的に遺伝子導入を行うために、Lipin-1遺伝子をコードしたアデノウイルスを作成した。マウス由来のC2C12培養細胞にLipin-1アデノウイルスを作用させ、Lipin-1を強発現させたところ、ミトコンドリアComplex IV Subunit 1、NADH ubiquinone oxidoreductaseおよびComplex II subunit 30kDaなどのミトコンドリアタンパク質の増加が認められた。したがって、骨格筋においてもLipin-1はミトコンドリアを増加させる機能を有していることが確認された。さらに、PGC-1αとGAL4DNA結合ドメイン融合タンパク発現プラスミド、GAL4結合配列を含むルシフェラーゼレポータープラスミドおよびLipin-1プラスミドをC2C12細胞に発現させ、PGC-1αの転写活性能を測定した。その結果、PGC-1α活性がLipin-1により増加することが明らかとなった。
熱帯植物の異時性に関する進化学的研究

1.マレイ半島、サラワク、サバ(以上マレーシア)、セレベス、セラム島、スマトラ(以上インドネシア)の熱帯各地で調査を行い、異時性進化を示す以下の植物の資料を採集した。それらを用いて以下の研究を行った。2.Monophyllaeaの十数種についてmatK遺伝子を用いて分子系統解析を行っている。ほぼ系統関係を推定できる段階にあり、形態形質に基づいて提唱された分類体系との比較検討を行う予定である。3.Monophyllaea horsfieldiiおよびM.hirtellaの形態形成、組織化学観察などによって、子葉ができた後、普通葉に匹敵する形態形成が1つの子葉の基部で始まり、非茎頂由来の介在分裂組織がその基部に新しく生じること、異形子葉は発生途中で競争して大きい方が決まるらしいことが分かった。また、1年草であるM.glabraは生殖期に入ると葉の分裂組織が消失するのに対して、同じく1年草とみられるM.minimaではその段階でも消失せず、種によって形態形成様式が異なっているらしいことも判明した。M.singularisは、発達した子葉と未発達の子葉の間に長い胚軸が存在し、胚軸分裂組織が異形子葉間に生じていることが推定された。4.マトニア科の分子系統を行い、形態的にかけ離れたMatoniaとPhanerosorusが近縁である結果を得た。幼植物の葉を比較し、PhanerosorusがMatoniaから異時性によって進化した可能性が高いことを確かめた。5.渓流沿い植物数種の生態学的調査から、新しく種分化を起こしたもの、二次的に種分化して別の渓流沿い植物になったものなどを確かめた。1.マレー半島とサラワタ(マレーシア)とスラウェシ(インドネシア)各地において異時性進化を起こしたと推定される植物の調査、採集を行った。加えて一般的な植物採集も行った。2.Monophyllaea(双子葉類、イワタバコ科)は東南アジアに32種が分布し、ほとんどの種は石灰岩植物である。この属は生活史で2枚の子葉しかつけず、本葉を一切つけない。普通葉もつける一般的な形態から、子葉のみをつけるまでに形態形成あるいは生活史を短縮するという異時性によって、この属の形態が進化したと推定されている。我々は15種を採集した。そのうち、M.glabraは乾期がある地域に適応した1年草で、生活史をさらに短縮したとみなされる。そのほか、花序は子葉の基部にできるのが普通であるが、M.singularisでは子葉柄上にでき、花序形成が相対的に早期化していると思われる。これらの収集材料を用いて、分子系統解析によって種間の系統関係を推定しつつある。子葉の片方が普通葉のように成長する遺伝的基礎を把握するために、遺伝学的な研究を始めている。この属の植物体の形態をより理解するために、形態形成を観察している。3.マトニア科のPhanerosorusは石灰岩植物で葉は岸壁から垂れ下がる。この属は、掌状葉のマトニア属からネオテニ-で進化したと考えられる。そこで、マトニア属の幼植物を比較したところ、推定が裏付けられつつある。分子系統解析によって、マトニア科全種(4種)の系統関係を推定し、異時性がどのような系統的過程によって起こったかを考察する。1.昨年度に引き続いてサラワク(マレーシア)で、および今年度は新しくセラム島(インドネシア)で調査を行い、特異な異時性進化を遂げたと思われるMonphyllaeaの資料を採集した。これによっていくつかの種について資料を追加することができた。これ以外にも収集した資料を用いて以下の研究を行った。2.資料の中にMonophyllaeaの新種の可能性がある種が2、3含まれているので、詳細な分類学的研究を行い、この植物の分類をさらに進展させる予定である。

3.Monophyllaeaの約10種について分子系統解析を行っている。今後、さらに種週を増やして系統関係を推定し、形態形質に基づいて提唱された分類体系との比較検討を行う予定である。4.Monophyllaea horsfieldiiおよびM・hirtellaについて種子の段階から形態発生を詳細に追跡している。現在までに分かったことは、子葉ができた後、普通葉に匹敵する形態形成が1つの子葉の基部で始まり、非茎頂由来の介在分裂組織がその基部に新しく生じるが、この様式は、Monophyllaeaと同様1枚の葉しかつけないStreptocarpusの場合とは異なることが分かった。また、1年草であるM.glabraは生殖期に入ると葉の分裂組織が消失するのに対して、同じく1年草とみられるM.Minimaではその段階でも消失せず、種によって形態形成様式が異なっているらしいことも判明した。5.マトニア科の分子系統を行い、形態的にかけ離れたMatoniaとPhanerosorusが近縁であるというこれまでの分類系を支持する結果を得た。幼植物の葉を比較し、PhanerosorusがMatoniaから異時性によって進化した可能性が高いことを確かめた。1.スマトラおよびマレーシアでMonophyllaea数種の野外調査を行い、分子系統学的研究、形態学的研究のための資料を採集した。実生および幼植物の観察から、Monophyllaea singularisは他の種と異なり、発達した子葉と未発達の子葉の間に長い胚軸が存在することから、胚軸分裂組織が異形子葉間に生じていることが推定された。Monophyllaeaの種間の系統関係を解析するために、rbcL、ITSなどいろいろな遺伝子を調べてきたが、matKが最も有効であることがわかった。現在はこの遺伝子の塩基配列を決定して、系統樹を作成しつつあるところである。2.スマトラとマレーシアで、渓流沿い植物を数種について野外調査し、形態学的研究と分子系統学的研究のための資料を採集した。キナバル山(北ボルネオ)で固有の渓流沿い種Deparia biserialisとそれに近縁と思われるDeparia peterseniiが隣接して、川岸とその近くに生えていた。中間型の稀に存在したが、住み分けの傾向があり、Deparia biserialisは種としては確立しているか、しつつあると推定される。さらに、両種の遺伝的距離、系統関係、形態学的差異を調べて、Deparia biserialisがDeparia peterseniiからどのように種分化したか、その際異時性がどのようにかかわったかを調べる予定である。Microsorum pteropusに近縁な(場合によっては、同種とみられることがある)Microsorum paucijugum(採集済み)はMicrosorum pteropusから種分化した渓流沿い植物で、それよりもさらに水際に生えている。両種を用いて、渓流沿い植物から渓流沿い植物への二次的種分化の過程と、傾注帯へのさらなる適応進化を明らかにしたい。
在住外国人の子どもの不就学状況の継続・解消メカニズムに関する比較社会学的研究

本研究の目的は,外国につながりを持つ子どもが辿る〈教育の場の移動過程〉に焦点をあて、不就学状態が継続あるいは解消するメカニズムを抽出し、そのメカニズムがエスニックグループの違いによりどのように異なるのかを分析することにある。そして、その知見をもとに、異なるエスニックグループの要請と地域の実情に応じる「公共性」に配慮した教育支援のあり方を提示する平成30年度は、以下の3つの目的を掲げて調査を実施したが、下記の(1)が完成しなかったために、1年研究機関を延長して実施し、下記の(2)と(3)を達成できなかった。(1)不就学状況にあった子どもの追跡調査「虹の架け橋教室」に在籍した子どもの追跡を実施教室へのヒアリング調査を平成29年度に実施できなかった地域・対象に対して行う。(2)不就学状況の継続と解消のメカニズムの解明上記(1)で抽出された子どもたちが、不就学状況を継続あるいは解消に至った社会的・地理的・家庭的・教育的背景を解析し、これらの状況の発生メカニズムを明らかにする。これらの子どもたちがどのような〈教育の場の移動〉を体験し、どのような要因(社会的・地理的・家庭的・教育的要因)により、その移動が不就学の継続あるいは解消へとつながったのかを分析する。さらに、子どものエスニシティや生活する地域の違いにより、その様相に何らかの違いが見られるのかを分析する。(3)子どもの社会的・文化的多様性に配慮した就学支援のあり方の検討・提示上記(2)の結果をふまえ、子どもの社会的・文化的多様性に配慮した就学支援のあり方を検討する。具体的には、就学支援の「公共性」の検討、不就学解消の手立てを考える際に有用となる項目と指標、想定される支援策の選択肢、予想される影響を具体的に提示する。平成30年度は、以下の3つの目的を掲げて調査を実施したが、下記の(1)が完成しなかったために、1年研究機関を延長して実施し、下記の(2)と(3)は達成できなかった。その内容を検討するにあたり、キャリアカウンセリングの手法に学び、実践として本研究の成果が活用できる方策を探る。令和元年5月11月(1)不就学状況にあった子どもの追跡調査「虹の架け橋教室」に在籍した子どもの追跡を実施教室へのヒアリング調査を平成29年度に実施できなかった地域・対象に対して行う。令和元年11月12月(2)不就学状況の継続と解消のメカニズムの解明上記(1)で抽出された子どもたちが、不就学状況を継続あるいは解消に至った社会的・地理的・家庭的・教育的背景を解析し、これらの状況の発生メカニズムを明らかにする。令和2年1月(3)子どもの社会的・文化的多様性に配慮した就学支援のあり方の検討・提示上記(2)の結果をふまえ、子どもの社会的・文化的多様性に配慮した就学支援のあり方を検討する。本研究の目的は、外国につながりを持つ子どもが辿る〈教育の場の移動過程〉に焦点を当て、不就学状態が継続あるいは解消するメカニズムを抽出し、そのメカニズムがエスニックグループの違いによりどのように異なるのかを分析することにある。そして、その知見をもとに、異なるエスニックグループの要請と地域の実情に応じる「公共性」に配慮した教育支援のあり方を提示する。平成26年度は、主として、次の3つの調査を実施した。第一に、本研究に関係する文献調査を行い、不就学状態にある子どもの推計数、及び、不就学状態が継続あるいは解消するメカニズムに関する仮説構築の作業を行った。第二に、本研究の調査対象となる文部科学省「定住外人の子どもの就学支援事業」の実施団体の成果報告に関するヒアリング調査を実施した。

第三に、本調査の設計の妥当性を検証するために、「定住外人の子どもの就学支援事業」の実施団体の協力を得て、参与観察調査を約3ヶ月間実施した。その結果、本調査設計段階では、「不就学状況にある/あった子ども」に焦点を当てていたが、対象団体には、不就学または就学予備群と位置づけられる「不登校状況にある子ども」が大半を占めていることから、これらの状況にある子どもたちを位置づけた調査設計が不可欠であることが判明した。同時に、法人格をもつ団体等を対象に展開していた、文部科学省「定住外人の子どもの就学支援事業」が平成26年度末をもって終了となったことが、「不就学状況にある/あった子ども」と「不登校状況にある子ども」に与える影響についても把握する必要があることが判明した。これらの状況を踏まえ、平成26年度はより妥当性の高い調査設計の練り直しをすすめ、平成27年度に開始する本格調査にむけて具体的な検討をすすめることとなった。本研究の目的は,外国につながりを持つ子どもが辿る〈教育の場の移動過程〉に焦点をあて、不就学状態が継続あるいは解消するメカニズムを抽出し、そのメカニズムがエスニックグループの違いによりどのように異なるのかを分析することにある。そして、その知見をもとに、異なるエスニックグループの要請と地域の実情に応じる「公共性」に配慮した教育支援のあり方を提示する。平成27年度は、平成26年度に実施した研究調査から導き出された分析枠組みに関する課題、すなわち、「不就学状況にある/あった子ども」の〈教育の場の移動過程〉を「不登校状況にあった子ども」の〈教育の場の移動過程〉と比較対照し、それぞれに固有の特性が存在するのか・しないのかが把握できる分析枠組みを構築することに取り組んだ。そこで、次の3つの視点から調査研究を進めた。第一は、高校進路ガイダンスに参加した保護者と生徒のヒアリングを実施し、そこにしばしば現れる「不登校状況にあった子ども」の〈教育の場の移動過程〉の事例を把握することである。第二に、過去に「不就学状況にあった子ども」の〈教育の場の移動過程〉の事例を把握することである。第三に、現在「不就学状況にある子ども」の〈教育の場の移動過程〉と現在の生活・学習の状況を、学習の場を提供している民間団体で参与観察を行うことである。以上のような事例の収集と分析を行い、本調査研究の分析枠組みの検討と調査対象の分類・整理を行った。「不就学状況にある/あった子ども」の〈教育の場の移動過程〉を「不登校状況にあった子ども」の〈教育の場の移動過程〉と比較対照し、それぞれに固有の特性が存在するのか・しないのかが把握できる分析枠組みを構築する、という分析枠組みに関する課題に取り組むことに時間がかかってしまい、当初計画していた「虹の架け橋教室」に通学していた子ども200名へのインタビュー調査にはほとんど着手しなかった。対象と想定していた「虹の架け橋教室」に通学していた子どもは、「現在も不就学状況にある子ども」「かつて不就学状況にあった子ども」「現在も不登校状況にある子ども」「かつて不登校状況にあった子ども」の4つの類型に分類されることと、それぞれに〈教育の場の移動過程〉は多様であり得るという知見を、平成26・27年度の調査結果で得たことは、本調査研究の遂行においては有用なことであったが、その知見を活かし、本調査の目的に対してより妥当な調査対象団体・子ども・保護者の抽出と、効率的かつ組織的な調査体制を整備する必要があると認識している。
質的データとしてのライフストーリーのアーカイヴ化と＜調査遺産＞継承の経験的研究

1970年代末のライフストーリー法リバイバル期より蓄積されてきた質的調査データは今、歴史的価値を持ち始め、調査資料の管理保存や二次利用をめぐってその扱い方が問われている。そこで質的調査研究におけるデータ実態と問題点を明らかにし、今後の活用可能性を検討するために、<リサーチ・ヘリテージ(調査遺産)>とアーカイヴ化という視点から質的調査データの経験的研究に取り組んだ。3年の研究期間中、質的調査者へのアンケート調査、アーカイヴの事例調査、社会学者の質的調査資料群調査という3種類の調査を実施し、その成果はフォーラムや学会シンポジウムでの報告、学会誌での論文発表や報告書の作成という形で研究成果を示した。本研究は、質的データとしてのライフストーリーのアーカイヴ化問題を、1.社会調査としてのアーカイヴ化、2.<調査遺産>としてのアーカイヴ化、3.個人的語りの歴史的価値に鑑みたアーカイヴ化という3つの局面に整理して研究活動を進めてきた。具体的には1質的研究者への現状調査、2リサーチヘリテージ調査とアーカイヴ化の可能性調査、3国内外のアーカイヴ事例調査という3つの調査を実施して実態の把握とアーカイヴ化の問題を考えることを企画してきた。1として、前年度の平成24年2月に「質的調査データの管理保存に関するアンケート」調査を日本オーラルヒストリー学会、生活史研究会、ライフストーリー研究会に協力依頼して郵送により実施し、350通送付し、133通の回答を得たが、それについて平成24年5月より回答結果を整理し分析に取り組み始めた。3回の研究会を開いて、回答をもとに質的調査に携わる研究者の質的データの管理保存をめぐる現状について、研究分担者一同で検討を重ねた。平成24年12月1日には一橋大学において「フォーラム質的調査データの公共性とアーカイヴ化」というテーマで公開シンポジウムを開いた。調査協力をお願いした関係団体に対して調査結果の中間報告を兼ねて質的調査データをめぐる問題で意見を交わし、合わせて調査成果の還元する機会を設けた。2として、80歳代の社会科学者へのインタビュー調査と実際に保存されている資料調査をおこなった。また研究代表者所属の一橋大学での大学アーカイヴズ・プロジェクト活動に関わった。3として、国内の複数の社会科学的アーカイヴズを現地訪問したり、ヒアリングを実施して実態を調べたほか、フランスで事例調査をおこなった。1970年代末のライフストーリー法リバイバル期より数多く蓄積されてきた質的調査データはいま、歴史的価値を持ち始めた調査資料の管理保存や二次利用の可能性をめぐってその扱われ方が問われている。そこで質的調査研究におけるデータ実態と問題点を明らかにし、今後の可能性を検討するために、<調査遺産>とアーカイヴ化という視点から質的調査データの経験的研究に取り組んだ。本研究ではとくに多様な質的調査データのなかでもインタビューによるオーラルデータやライフストーリーとそのアーカイヴ化の問題に照準して、質的調査データのアーカイヴ化問題を、1)社会調査としてのアーカイヴ化、2)<調査遺産>としてのアーカイヴ化、3)個人的語りの歴史的価値に鑑みたアーカイヴ化という3つの局面に整理して研究を進めてきた。具体的には、1質的調査研究者への現状調査、2アーカイヴの事例調査、3具体的な質的調査の資料群を考えるという3つの調査を実施して実態の把握とアーカイヴ化の可能性を検討してきた。3年間の研究期間中、1、2年目はおもに現状把握のアンケート調査とインタビュー調査、アーカイヴ機関での実態調査と質的研究者の事例調査を実施し、後半では<調査遺産>をめぐるシンポジウムの開催や、研究成果の学会発表や印刷物での公表に取り組んだ。とくに、平成25年度は平成24年2月に実施した「質的調査データの管理・保存に関するアンケート」調査の結果をもとにした学会シンポジウム報告をおこない、「リサーチ・ヘリテージ」に関する事例調査に取り組み、20世紀後半の半世紀にわたる質的調査資料の実際を精査した。3年間の調査取り組み成果は平成25年度末に『質的データ・アーイヴ化とリサーチ・ヘリテージ』という表題で研究成果報告書にまとめた。本研究は今後、信頼性のより高い質的社会学研究の基盤を固めることに意義のある基礎的な成果を出せた。本研究は、1970年代末のライフストーリー法リバイバルより約30年たつ現在、ライフストーリー研究で蓄積されてきた数多くの質的データを<調査遺産>とアーカイヴ化という新たな観点から捉え直し、より信頼性の高い質的社会学研究法としてライフストーリー法の基盤を固めるための経験的研究である。

ライフストーリー研究者への現状調査や他領域でのアーカイヴ実態調査を通して、質的データとしてのライフストーリー・アーカイヴ化の方途を検討し、検証可能性を担保し二次利用を拓くためのアーカイヴ・ルールの確立と歴史的価値を持ち始めた<調査遺産>の継承可能性を探求し、ライフストーリー法の汎用性を高めることをめざして初年度である平成23年度の調査研究に取り組んだ。本研究では、質的データとしてのライフストーリーのアーカイヴ化問題を、1.社会調査としてのアーカイヴ化、2.<調査遺産>としてのアーカイヴ化、3.個人的語りの歴史的価値に鑑みたアーカイヴ化というこれら3つの局面に整理して進めることを念頭におき、具体的には、(1)ライフストーリー研究者への現状調査、(2)国内のアーカイヴの実態調査、(3)欧米の大学のアーカイヴ事例調査、という3つの調査を実施して実態の把握とアーカイヴの可能性を考えることを計画した。平成23年度は、とくに(1)については質的調査に携わる研究者へのアンケート調査を実施し、また<調査遺産>調査として80歳代の社会科学研究者へのインタビュー調査をおこなった。(2)として、日本でのアーカイヴ実態調査として公立の公文書館でのアーカイヴ資料の利用やアーカイヴズ・シンポジウムへの参加や研究代表者所属の一橋大学での大学アーカイヴズ・プロジェクト活動に関わった。(3)として、アメリカとイギリスの大学でのアーカイヴ事例調査をおこなった。本研究は、3年間の期間中、1、2年度目はおもに現状把握のためにアンケート調査とインタビュー調査、アーカイヴ機関での実態調査と事例調査を実施し、3年度目にはアーカイヴ化の具体的可能性を志向するとともに、<調査遺産>をめぐるシンポジウムの開催、研究成果の学会発表や印刷物での公表に取り組む計画で進めてきた。2年度目の平成24年度は、質的調査研究者へ質的データの管理保存公開をめぐる状況と考え方を問うアンケート調査の回答をもとに、その調査票の集計分析に着手した。また自由記述欄には多くの意見が記されており、それらの意見を生かす形で、12月には「質的調査データの公共性とアーカイヴ化」というテーマで質的データ・アーカイヴ化の現状と課題を考えるフォーラムを開催した。第1部ではアンケート調査の集計結果を紹介し、社会学・歴史学・文化人類学など複数領域からの参加者を交えて意見交換をおこなった。第2部では国立公文書館アジア歴史資料センターと香川県立文書館からパネリストを招いて実際のアーカイヴズの現場で質的資料データの管理保存公開に携わる研究者たちに現状と課題を紹介してもらい、討論した。このフォーラムの機会は本研究の中間報告的な位置を占めており、研究の成果へ深い関心が寄せられていることがわかり、順調に研究が進展しているという手ごたえを感じている。本研究は、3年間の期間中、1、2年目はおもに現状把握のアンケート調査とインタビュー調査、アーカイヴ機関での実態調査と事例調査を実施し、3年目にはアーカイヴ化の具体的可能性をアーカイヴ試作の形で提示するとともに、<調査遺産>をめぐるシンポジウムの開催、研究成果の学会発表や印刷物での公表に取り組む計画でスタートした。平成23年度は、1.ライフストーリー研究者へ質的データの管理保存公開をめぐる状況と考え方を問うアンケート調査を日本オーラル・ヒストリー学会、生活史研究会やライフストーリー研究会の会員に対して郵送調査により実施した。送付数は350通、回答数は133通で、回収率約38%であり、まずまずの手ごたえであった。
ガス銃の衝突反応による炭素クラスター合成　ー宇宙炭素合成のモデル実験ー

タイタンなどの惑星・衛星に小惑星が衝突して起きる高温気相反応のシミュレーション実験として、2段式軽ガス銃を用いた衝突実験を行った.6.5 Km/sに加速されたポリカーボネート弾が、窒素ガス中で鉄(水+鉄、水+ヘキサン+鉄)ターゲットに衝突し、炭素クラスターが合成される。袋状炭素、ポリマー含有炭素カプセルの合成に成功した。高温プルームのCN分子発光スペクトルより、CN回転温度が、約4600 kで、発光寿命が約20usであることを確認した。合成試料を純水で還流抽出し、ダブシル化した。その高速液体クロマトグラフ分析により、グリシン、アラニン、セリンなどのアミノ酸が合成されていることを発見した。ターゲット室内にセットする与圧室は正常に使われている。窒素1気圧を封入し、鉄ターゲット(氷+鉄ターゲット、氷+ヘキサン+鉄ターゲット)を設置できる。ターゲットは液体窒素で- 100 °C程度まで冷却できる。ポリカーボネイト(ステンレス鋼)飛翔体はオリフィスのアルミフィルムを突き破って与圧室に入り、ターゲットに衝突し、高温プルームを発生し、高温合成反応を起こす。合成試料はTEMなどで分析される。今回、穴の有る炭素ナノカプセルと、口の有る袋状ナノ炭素の合成を初めて確認できた。世界で前例が無いと思われる。これらの炭素カプセル、袋状内炭素には物質が入っており、有機物などを炭素膜が被い、保護する事ができると考えられる。小惑星衝突によるこれらの合成の可能性が示されている。さらに、有機物内包炭素カプセルの合成を進めたい。衝突プルームについて、高速度カメラ、分光器、2波長ビデオカメラで観察することができた。約5000 Kの温度で20 μ秒程度の寿命を持つ。ラングミュアプローブ測定により、プルーム内電子密度は10E16 m-3に達していた。特に、C2分子発光の空間分布を初めて記録できた。これらは予測の範囲内に有った。今後、C2分子温度、CN分子温度の計算も行う必要がある。アミノ酸の合成について、レーザーイオン化飛行時間型質量分析器によると、セリン、アスパラギン酸、グルタミン酸に対応するピークを得る事ができた。液体クロマトグラフ法などでのクロスチェックが必要である。タイタンなど惑星・衛星に小惑星が衝突して起きる高温気相反応のシミュレーション実験として、2段式軽ガス銃を用いた衝突実験を行っている.6.5 km/sに加速されたポリカーボネート弾が1気圧の窒素ガスで満たされた与圧室内に打ち込まれ、鉄(水+鉄あるいは水+ヘキサン+鉄)ターゲットに衝突し、高温ガスプルームを発生する。その中で高温ガス反応が起きる。1)小型圧力センサーにより、衝突前後のガス圧力を測定し、予測どおりであることを確認した。2)発生する高温ガスプルームの発光スペクトル分析により、CN, C2, CH分子の帯スペクトルを測定した。その結果、CN分子回転温度は、約4500Kであり、発光寿命は約100usであった。3)ストリークカメラにより、発光スペクトルの時間変化を詳細に記録する事ができ、分子回転温度の時間変化を測定することができた。4)合成試料を注意深く回収し、純水で還流抽出し、その試料をダブシル化反応させ、高速液体クロマトグラフ分析した。その結果、グリシン、アラニン、セリンなどのアミノ酸合成を確認することができた。分析においては、純水の場合、標準アミノ酸試料の場合のスペクトルと比較し、不純物混入がおきていない事を確認した。グリシンの合成量は、水+ヘキサン+鉄ターゲットの条件が最大であり、見積もり合成量は、約100 pmolであった。窒素ガスを抜いた真空条件での衝突合成実験では、アミノ酸合成は起きていなかった。また、ステンレス鋼球弾を使用した場合、高温プルームがかなり小さくなり、アミノ酸の合成は微少であった。試料処理中での不純物混入が起きない事を確認した。この成果は、タイタンなどの星に小惑星が衝突して、アミノ酸が合成され、表面に蓄積する可能性を支持する。ターゲットの与圧室を開発した。直径10インチ、長さ255mmの金属製であり、1気圧の窒素を充填することができる。ターゲット部は、背面の液体窒素による冷却する事ができる。一方、側面には観測窓が付いており、衝突現象や発光現象を観察することができる。問題無く衝突実験に使用されている。側面に高速度カメラを置き、衝突の高速現象を画像記録する事に成功した。また、ストリークカメラを用いて、C2とCN分子の強い発光を記録できた。さらに、黒体輻射観察により、ガスプルームの温度が約4500°Cであることが分かった。

ポリカーボネート弾(金属弾)を約6.5km/sでヘキサン+鉄(氷+鉄)ターゲットに打ち込み、衝突反応を起こした。氷を用いる事により、高温プルームが小さくなり、低温となった。その結果、合成物質の様子が変わった。板状ポリマーやフレーク状ポリマーの合成が確認された。さらに、ポリマーと鉄が内包された炭素カプセル(直径約350 nm)を初めて見つけた。高温では、ポリマーが不安定になるので、内包されにくい。これは予測されなかった結果であり、新しい成果と思う。合成物をレーザーイオン化質量分析器で分析した。その結果、種々の窒素付加炭素クラスターの存在を確認できた。低質量分子の分析において、アスパラギン酸(M=133)とグルタミン酸(M=147)に対応する信号を得る事ができた。これらのアミノ酸の合成を検証するためのクロスチェック測定が必要である。このモデル実験を基に、タイタン表面にて、小惑星衝突により種々の炭素化合物が合成され、暗くて低温の地表に蓄積されていると考える事ができる。その一部は宇宙へ拡散したと推測できる。今後、さらに分析時間を増やし、どのような合成物が作られるか研究を続ける必要がある。与圧室の開発は成功したと言える。ほぼ100%の成功率で衝突実験を繰り返している。改良によりターゲット冷却、ターゲット温度のモニター、側面からプルームの画像記録、C2分子発光記録などが行える。試料の回収、与圧室の準備には時間がかかるが、丁寧に行われている。その結果、良いTEM試料観察を行う事ができた。穴の有るナノ炭素カプセルと口の有る袋状ナノ炭素の合成を世界に先駆けて観測できたと思う。これらには有機物を貯蔵する能力があると思う。プルーム温度の計測、分子温度の計算は現在実行中であり、追加の実験データが必要である。高速衝突現象の画像記録に成功した。分子発光スペクトルの観測に成功した。また、プルームのガス温度測定にも成功した。氷を含むターゲットを用いると、プルームの温度が下がり、合成物の一部が異なった。多くの板状ポリマー、フレーク状ポリマーが含まれた。特に、ポリマーを含む炭素カプセルの合成は、世界で初めての成果と思う。質量分析法により、窒素を含む種々の炭素化合物の合成が確認された。また、アミノ酸に対応する強い信号を得た。今後クロスチェックにより、これらの分子が混入物でなく、衝突合成された物であることを実証する必要がある。以上、目標とする実験成果にかなりを達成することができた。H25年度がこの申請研究の最後の年にあたり、成果のまとめが必要である。さらなる実験と分析のため、申請した予算が必要である。1)衝突プルームの温度と密度を決定する。CN, C2分子発光からの温度測定、電子密度測定、分子密度測定を行い、計算を行う。2)有機物内包カプセルと袋状ナノ炭素を合成し、その安定性を調べる。特に、温度、紫外線照射に対する安定性を明らかにする。3)炭化窒素分子合成を明らかにする。種々のアミノ酸の合成を複数の方法で確認する。窒素付加の他の分子の合成を質量分析法などで同定する。
ベント型分子液晶系における末端アルキル鎖内の光学活性基の物性への影響

折れ曲がった形状を持つベント型分子の形成する液晶相における強誘電性・反強誘電性の発現機構と、それらの極性を持つ液晶相で観察される新規な物性について研究を行った。まず、ベント型分子液晶相の極性の決定要因を解明するために、隣接層間の分子の相互作用に大きく寄与すると考えられる分子末端形状に着目した。従来のベント型液晶分子は直鎖型の分子末端鎖を持った分子形状で設計されており反強誘電性を発現する。一方、末端鎖が分岐構造を有するベント型分子が強誘電性を発現することを発見した。次に、ベント型分子の形成する反強誘電性液晶相における電場印加での分極反転過程の分子挙動に着目し、エネルギー散逸を考慮して運動方程式を導出しモデル化を行った。この結果、分極反転過程の分子運動として、分子の長軸周り回転と傾き方位回転の二種類のモードが存在することがわかった。この予想に基づき、分極反転過程の印加電圧依存性を詳細に観察した結果、これらの二種類の分子運動モードを実験的にも確認した。自発分極を有する結晶中においては、分極の配向方位の変形は結晶格子の歪みを生じるため、分極の広がり変形は存在できない。しかし、液晶相の多くは流動性を有し、ある程度の構造変形は許容される。大きな分極密度を有する液晶薄膜などでは、稀に、分極由来の広がり変形の存在が確認されている。ベント型分子の発現する極性液晶相は、棒状液晶に比べて自発分極が高い。このため、分極に由来する構造変形が起こりやすい系である。この点に着目して、強誘電性のベント型液晶相の自己保持膜の観察を行ったところ、分極の広がり変形に由来すると思われる周期的な縞構造が形成されることを確認した。この二次元構造を持つ液晶相に電場を印加して系内の自発分極を一様配向に揃えると、二次元構造が消失し、電場除去後、一時転移を伴って二次元構造に転移する過程をX線回折を用いて観察した。ベント型分子の形成するスメクティック液晶相において、自発分極を有する強誘電性の発現を確認した。さらに、この強誘電相において、自発分極によって実効的な弾性定数が異方的に変化し、スメクティック層構造に変形をきたした分極変形相(Polarization modulated phase)が発現することを、高エネルギー加速器研究機構、BL-4Aにおけるマイクロビ-ムX線を用いたX線回折実験と、アメリカ、コロラド大学との共同研究によって明らかにし、現在投稿論文を執筆中である。ベント型分子液晶相における強誘電性・反強誘電性の発現機構について、末端アルキレン鎖の構造の異なるベント型分子の物性測定を系統的に行った結果、隣接するスメクティック層の層間における末端鎖同士の相互作用が重要な役割を担うことが明らかになりつつある。すなわち、末端鎖同士の相互嵌合が大きい系では反強誘電性の構造が優位になり、末端に不斉炭素のような分枝構造を持つ場合は、相互嵌合が妨げられ、弾誘電性の構造が優位になる。この層間相互作用の存在を明らかにするために、この液晶相に直鎖アルキルを混合し、直鎖アルキル分子がスメクティック層の層間に凝縮するミクロ相分離を用いて層間相互作用を弱める実験を考案し、物性測定を行っている。この経過にっいて、International Liquid Crystal Conferenceにおいてポスター発表を行った。一方で、ベント型分子は分子構造がアキラルであるにもかかわらず、他のキラル液晶系に添加した際に、キラルスメクティック相の螺旋ピッチを短くするなどの、キラリティー増強作用が指摘されている。そこで、このベント型分子をキラルネマティック液晶に添加して物性測定を行い、二次元周期構造をもつブルー相が誘起されることを確認し、International Liquid Crystal Conferenceにおいてポスター発表を行った。

この点に着目して、強誘電性のベント型液晶相の自己保持膜の観察を行ったところ、分極の広がり変形に由来すると思われる周期的な縞構造が形成されることを確認した。この二次元構造を持つ液晶相に電場を印加して系内の自発分極を一様配向に揃えると、二次元構造が消失し、電場除去後、一時転移を伴って二次元構造に転移する過程をX線回折を用いて観察した。
動的ナノインデンテーションを利用したヒト骨および軟骨の粘弾性評価に関する研究

本研究では生体硬組織(骨,軟骨,歯等)の微小領域の動的粘弾性的性質を明らかにするために,硬組織を対象に動的ナノインデンテーション(超微小押込み)を用いて動的粘弾性パラメータである貯蔵弾性率および損失正接を求めることを主な目的としている.すなわち,生体硬組織の力に対する抵抗力と柔軟性を極めて微小な領域について明らかにすることである.本研究では生体硬組織(骨,軟骨,歯等)の微小領域の動的粘弾性的性質を明らかにするために,硬組織を対象に動的ナノインデンテーション(超微小押込み)を用いて動的粘弾性パラメータである貯蔵弾性率および損失正接を求めることを主な目的としている.すなわち,生体硬組織の力に対する抵抗力と柔軟性を極めて微小な領域について明らかにすることである.生体組織の全てが有する粘弾性的性質についてのこれまでの研究は,限られた材料試験法のみの評価であり,特に生体組織の超微小領域における粘弾性特性については,全く不明であるといっても過言ではない.本研究では生体組織の微小領域の動的粘弾性的性質を明らかにするために,骨や軟骨を対象に動的ナノインデンテーション実験を行うことを主な目的としている.本年度は骨に関しては,週齢の異なるラット大腿皮質骨に対して,動的ナノインデンテーション試験を行い,骨単位および介在層板における動的粘弾性パラメータである貯蔵弾性率および損失正接を求めた.また,骨試験片中のミネラル質,有機質および水分重量含有率がこれらのパラメータに与える影響について検討した結果,皮質骨組織の骨単位内部の方が介在層板よりも貯蔵弾性率は低く,損失正接はわずかに高いという傾向がみられた,ミネラル質重量含有率と貯蔵弾性率との間には正の相関が,有機質と水分重量を加えた含有率と損失正接との間には正の相関がそれぞれ認められたこと等を明らかにした.軟骨に関しては,これまで軟骨の有する力学的異方性について検討した研究例はみられない.そこで本研究では,剛体基礎(軟骨下骨)上に密着した横等方性弾性層(関節軟骨)上面を円柱状剛体圧子で押込む軸対称弾性接触問題を厳密に理論解析した.解析においては,剛体圧子接触面の垂直応力に対して未知係数を含む無限級数で表示することにより,連立積分方程式から未知係数を求める無限連立1次方程式の解法問題に帰着させた。数値結果から弾性層上面の接触応力分布および垂直変位等を示すとともに,これらに及ぼす弾性層の異方性の程度や厚さの影響について明らかにした.これにより実際の軟骨のインデンテーション試験における解析を容易にできることを示した.本研究では生体硬組織の微小領域の動的粘弾性的性質を明らかにするために,骨,軟骨および象牙質等を対象に動的ナノインデンテーション実験を行うことを主な目的としている.皮質骨に関しては,週齢の異なるラット大腿皮質骨に対して,動的ナノインデンテーション試験を行い,骨単位および介在層板における動的粘弾性パラメータである貯蔵弾性率および損失正接を求めた.また,骨試験片中のミネラル質,有機質および水分重量含有率がこれらのパラメータに与える影響について検討した結果,皮質骨組織の骨単位内部の方が介在層板よりも貯蔵弾性率は低く,損失正接はわずかに高いという傾向がみられた,ミネラル質重量含有率と貯蔵弾性率との間には正の相関が,有機質と水分重量を加えた含有率と損失正接との間には正の相関がそれぞれ認められたこと等を明らかにした.関節軟骨に関しては,これまで軟骨の有する力学的異方性について検討した研究例はみられない.そこで本研究では,剛体基礎(軟骨下骨)上に密着した横等方性弾性層(関節軟骨)上面を円柱状剛体圧子で押込む軸対称弾性接触問題を厳密に理論解析した.歯牙を構成する硬組織である象牙質に関しては,ヒト切歯8本の歯冠から歯根までの象牙質を対象にpQCTにより単位体積あたりのミネラル密度DMD分布を測定するとともに,動的ナノインデンテーション試験を行った.象牙質の動的粘弾性パラメータである貯蔵弾性率および損失正接について求めた結果,象牙質の剛性を表す貯蔵弾性率は,歯冠部で最も高く歯根部に向かうにつれて有意に減少するが,粘性を表す損失正接は,それとは反対に歯冠部で低く歯根部に向かうにつれてわずかに増加したが,有意差は認めらなかった.また,貯蔵弾性率とDMDとの間には正の相関が,損失正接DMDとの間には負の相関関係がそれぞれ認められること等を明らかにした.
ボトムアップ法によるダイナミックナノデバイスの開発

人工糖脂質分子を自己組織化的に集積させることで、特有の流動特性を有する超分子型のナノ・マイクロファイバーを開発した。この流動性ファイバー上に固定された物質の移動は、ファイバーの範囲内に厳しく限定されていた。ファイバー上に固定したイオン性の物質を外部電場により意図する方向に移動させる事に成功した。この研究成果は今後、ナノサイズの物質輸送システムを構築するために有用である。ナノスケールの限定された空間・経路において、高度に制御された物質の移動・輸送を可能にするナノデバイスの創製は、特にナノマシン開発やそれらを組み合わせたナノシステムの構築に大きく寄与する事は疑いない。本研究では、ナノエレクトロニクス素材やナノマシンなどの開発に対して、より現実的に貢献し得るナノ材料の創製を指向して、有機小分子とイオン液体分子が非共有結合的に組織化した超分子ナノ構造体を用いて、非溶液条件(大気下さらには真空下)で機能する流動性ナノ構造体の創製と、そのナノサイズでの物質輸送システムへの展開を目指して研究を行った。揮発性の溶媒中にイオン液体分子と有機小分子を共に溶解したのち溶媒を留去することで、イオン液体と融合しつつ明確な形態を持つ超分子構造体が形成するものと期待して研究を遂行した。超分子を形成する有機小分子は「親イオン液体部」と「親揮発性溶媒部」および「リンカー部」から成る分子設計のもとコンビナトリアル的にスモールライブラリ化した。これらの有機小分子について、さまざまなイオン液体と揮発性有機溶媒の混合溶媒系での自己組織化能を検討した。その結果、「有機溶媒とイオン液体の混和性」・「有機小分子の有機溶媒への溶解性」および「有機小分子のイオン液体への溶解性」のそれぞれに依存して、異なる形状を持つ超分子型複合体の形成が確認された。特にイミダゾール系イオン液体を内包した超分子膜においては、その膜が高真空条件下においても流動的特性を有することが電子顕微鏡観察により確認された。ナノスケールの限定された空間・経路において、高度に制御された物質の移動・輸送を可能にするナノデバイスの創製は、特にナノマシン開発やそれらを組み合わせたナノシステムの構築に大きく寄与する。本研究では、ナノエレクトロニクス素材やナノマシンなどの開発に対して、より現実的に貢献し得るナノ材料の創製を指向して、有機小分子とイオン液体分子が非共有結合的に組織化した超分子ナノ構造体を用いて、非溶液条件(大気下さらには真空下)で分子の移動・拡散に基づいて機能を発揮する流動性ナノ構造体の創製と、そのナノサイズでの物質輸送システムへの展開を目指す。平成21年度は、疎水性のアルキル鎖の両末端に、二糖とイミダゾリウムカチオン骨格をそれぞれ導入した一連の非対称性双頭型界面活性剤を合成した。この界面活性剤は、水に対して容易に溶解し特定の自己組織化体を形成しないが、水に不溶のイオン液体の存在下で、イオン液体/水型のエマルジョンを形成し分散する事を見出した。このエマルジョンは極めて安定であり、長時間保存しても常に一定のエマルジョン状態を保つことが出来た。市販の界面活性剤を用いた場合エマルジョン形成は観られるものの、安定性に乏しく短時間で水とイオン液体の分離が目視でも観測された事から、開発した新規界面活性剤は、イオン液体/水型のエマルジョン安定剤として活用できる事が明らかとなった。
低質量暗黒物質直接探索のための有機半導体検出器開発

世界的に注目されている低質量暗黒物質の直接探索実験は、比較的原子量の小さい物質で低閾値の検出器を製作することで、小型の検出器でも感度の高い探索実験を行うことができる。本研究は有機半導体を放射線検出器として動作させ、暗黒物質探索実験に必要とされる要素技術を開発することを目的とした。有機半導体を用いて検出器構造を製作、α線、重粒子線を照射する試験を行い、放射線検出器としての動作を確認した。低質量暗黒物質探索実験に用いるためには10倍以上のシグナル/ノイズ(S/N)比の改善及び大型化が必要であることが判明した。暗黒物質直接探索実験は、イタリアのDAMAグループ等の「検出の主張」と米国のXENON100グループ等の「排除の主張」が対立しているが、10GeV以下の質量では許容される領域がある。低質量暗黒物質は、比較的原子量の小さい物質で低閾値の検出器を製作することで感度の高い探索実験を行うことができる。米国のDAMIC実験は40eVのCCDを用いて、わずか1gの検出器で100kg以上の質量の検出器に匹敵する感度を得た。本研究は、i)有機半導体を放射線検出器として動作させ、閾値0.5keVを達成、ii)暗黒物質探索実験に必要とされる長期安定性や大質量化への要素技術を開発することを目的とする。平成27年度の研究では、放射線検出器としての動作確認実験を行った。α線、重粒子線を照射する試験を行い、重粒子線の照射によって検出器としての動作が確認された。一方でα線の照射に対しては、線源強度と検出面積の関係から、期待される計数率が低く、統計的に優位な観測はされなかった。重粒子線の照射による試験では、多重入射の問題などから、シグナル/ノイズ(S/N)比の定量評価がむつかしいため、アルファ線の照射による評価へ向けてのS/Nの改善が必要であることが判明した。S/Nの改善のためには、素子の厚膜化(現在は0.5μm)、ノイズの低減(現在は、アンプまでケーブルによる接続)、正孔の長寿命化(現在の寿命は不明)が有効である。それぞれで数倍の改善をおこない、粒子線検出器としての定量的な動作を確認が有機半導体を暗黒物質探索実験へと応用するための重要な開発要素であることが判明した。平成27年度は、○有機半導体測定システムの確立及び○有機半導体検出器を製作、閾値を低下させるための材料・構造パラメータ探索。に関しての研究を予定、放射線検出器としての動作確認に初めて成功するなど、予定通り順調に研究を行った。有機半導体FETについて、実績のある材料を用いて、15種類の形状の検出素子を製作した。これらについて、電圧電流特性を調べたのちで、リーク電流の小さい素子について、原子力研究機構高崎量子応用研究所のTIARA加速器施設にて450MeVに加速されたXeイオンを照射したところ、バックグラウンドと比較して、優位に信号が観測された。平成28年度の研究では、放射線検出器としての動作確認実験を行った。特に平成27年度までの試験で信号が確認できなかったα線の検出を目的として、S/Nの改善を重点的に行い素子の構造の改良などもあわせて行った。これまで単体の半導体を用いた構造としてきたが、P型半導体とN型半導体の接続を持つ構造として検出領域を確保するという方針とした。それぞれの厚みは約75nmで合計で最大150nmの検出領域が形成されることになる。この構造を持つ素子に対してLED光を照射したところ、複数光子による信号が検出された。さらにα線の信号を照射した。最大30keV程度の信号が期待されるところだが、信号は確認されなかった。暗黒物質用の検出器としては、さらにS/Nの良いシステムとする必要があることが判明した。平成27年度の研究で、検出器としての動作が初めて観測されたので、次のステップとしては定量評価となる。重粒子線による動作確認では、多重入射の影響などにより、信号の大きさの定量評価が難しい。

このため、α線による実験室での試験を計画しているが、このためには、素子の面積の拡大による計数率の向上及び素子の形状の最適化による電荷移動度の向上を行う必要がある。こうした改善を施した素子を製作、検出器の有効面積、有効厚、閾値などを定量的に測定したのちに、暗黒物質探索実験に必要とされる性能--特にエネルギー閾値--の改善を行う。宇宙線物理学
GMDH手法によるマルチスライスCTの気管支・肺血管情報に基づく肺区域の画像認識

平成15年度に医用画像処理に適した改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムは画像データの情報のみを用いて医用画像認識に適したニューラルネットワークス(神経回路網モデル)を自己組織化することが可能で、AIC (akalke's Information Criterion)やPSS (Prediction Sum of Squares)等の予測誤差評価基準を用いて、これらの予測誤差評価基準を最小にするようニューラルネットワークスの構造パラメータ(階層構造の層数、各層のニューロンの個数、ニューロンの構造、有益な入力変数の選択等)を自己選択することにより、ニューラルネットワークスの構造を自動的に構成することが可能であった。平成16年度はこの改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムをさらに発展させ、多層構造をしたシグモイド関数型ニューラルネットワークスやラジアルベース関数(RBF)型ニューラルネットワークス、更に多項式型ニューラルネットワークスの3種類のニューラルネットワークスの構造の中から対象となる医用画像の特徴に最も適したニューラルネットワークス構造を自己選択する機能を備えた改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムを開発した。従来用いられているバックプロパゲーション法を用いたニューラルネットワークスやRBFニューラルネットワークスでは、このようなネットワークの構造選択能力を備えていないため、複雑な特徴を示す医用画像認識に適したニューラルネットワークスの構造を見つけ出すことは困難であった。現在、開発したネットワークス構造の選択能力を備えた改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムを用いて肺区域の輪郭抽出や体積計算を行うための3次元医用画像データの解析プログラムを開発中である。3次元医用画像データは膨大なデーター量であるため、それを解析するプログラムも複雑で大規模なものとなる。このために現在、研究は継続中である。本研究では、医用画像認識を目的とした改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムを開発し、このアルゴリズムを用いて3次元構造をした胸部X線CT画像データを読み込んで気管支領域の抽出を行うことを目的としている。平成15年度では、このような目的に適したニューラルネットワークス(神経回路網モデル)を医用画像データの情報のみを用いて自己組織化することが可能な改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムの開発を行った。このアルゴリズムでは、AIC(akaike's Information Criterion)やPSS(Prediction Sum of Squares)などの予測誤差評価基準を用いて、これらの予測誤差評価基準を最小にするようにニューラルネットワークスの構造パラメータ(階層構造の層数、各層のニューロンの個数、ニューロンの構造、有益な入力変数の選択など)を自己選択することにより、X線CT画像を対象にした医用画像認識に適したニューラルネットワークスの構造を自動的に構成することが可能である。バックプロパゲーション法を用いた従来型のニューラルネットワークスでは、このようなネットワークの構造同定能力を備えていないために、複雑な特徴を示す医用画像認識に適したニューラルネットワークスの構造を見つけ出すことは困難であった。また、改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムでは、ニューロンの構造として、ニューロンの出力値が0と1の間をとるRBF(Radial basis Function)やシグモイド関数を用いて、この出力値を医用画像のグレースケール値に対応させている。このため、対象となる医用画像の複雑さに適した層数を備えた多層構造型のニューラルネットワークスを構成することができる。従来からよく使われているラジアルベースニューラルネットワークスでは層構造が3層に固定されている。

さらに、改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムでは、対象となる医用画像の画像特徴量の特徴に合ったニューラルネットワークスを画像データのみから自己組織化することが可能であるために、このアルゴリズムは肺血管領域の輪郭抽出に対しても同様に適用することができる。前年度の研究で開発した改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムは、医用画像データの情報のみを用いて医用画像認識に適したニューラルネットワークス(神経回路網モデル)を自己組織化することが可能で、AIC(akaike's Information Criterion)やPSS(Prediction Sum of Squares)などの予測誤差評価基準を用いて、これらの予測誤差評価基準を最小にするようにニューラルネットワークスの構造パラメータ(階層構造の層数、各層のニューロンの個数、ニューロンの構造、有益な入力変数の選択など)を自己選択することにより、ニューラルネットワークスの構造を自動的に構成することが可能であった。平成16年度では、この改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムをさらに発展させて、多層構造をしたシグモイド関数型ニューラルネットワークスやラジアルベース関数(RBF)型ニューラルネットワークス、さらに多項式型ニューラルネットワークスの3種類のニューラルネットワークスの構造の中から対象となる医用画像の特徴に最も適したニューラルネットワークス構造を自己選択する機能を備えた改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムを開発した。従来からよく用いられているバックプロパゲーション法を用いたニューラルネットワークスやRBFニューラルネットワークスでは、このようなネットワークの構造選択能力を備えていないために、複雑な特徴を示す医用画像認識に適したニューラルネットワークスの構造を見っけ出すことは困難であった。開発したネットワークス構造の選択能力を備えた改良形GMDH-typeニューラルネットワークスのアルゴリズムを用いて、肺区域の輪郭抽出や体積計算を行うための3次元医用画像データの解析プログラムを検討した。
授業研究における授業記録のエビデンスとしてのあり方に関する日独比較研究

本研究の目的は、授業研究における授業記録のエビデンスとしてのあり方を、日独の授業記録の機能や役割を比較的に検討することによって明らかにすることである。日本の授業研究が授業の改善や教師の専門性の開発という実践的な意義に重点を置いてきた。対してドイツの授業研究は、実証性を重んじる経験科学的アプローチから授業研究を発展させてきた。両者において、授業記録がどのように作成、分析、そして蓄積されているのかを対比的に検討することで、授業研究における授業記録のあり方を明らかにする。