hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハイパワー持続能力を高めるフィールド用間欠運動トレーニング負荷設定に関する研究

本研究では、間欠運動時ハイパワー持続能力の運動生理学的特性およびトレーニング効果の特異性、サッカー、ラグビー、ラクロス、ハンドボール等の試合時の走速度変化と出現頻度の高いプレーからフィールド用間欠運動プログラムを考案し、間欠運動トレーニング方法としての可能性について検討した。その結果、以下のことが明らかとなり、その有効性が示唆された。1.間欠運動時ハイパワー持続能力は、有酸素および無酸素的体力特性と高い相互関係があるとともに、間欠運動からの心拍数回復率とも高い相関関係にあることが認められた。2.間欠運動時ハイパワー持続能力に及ぼす筋力トレーニング、持久性トレーニング、間欠運動トレーニングの効果を比較検討した結果、ハイパワー持続能力の向上には間欠トレーニングが最も優れていることが明らかとなった。3.2次元DLT法でラクロス競技の走速度変化を分析し、完全休息をはさむ長時間間欠的運動テストを考案し、総発揮パワー値と体力特性との関係を比較検討した結果、総パワー値は体力特性間で有意な違いは認められなかった。4.サッカー競技の走速度変化および動きの特徴を分析した結果、FW選手は高速でのダイアゴナルランとプルアウェイの動きが攻撃時に多用されていることが認められた。5.ラグビー競技のプレー頻度を考慮したフィールド用間欠運動を作成し、そのトレーニング効果について検討した。その結果、フィールド用間欠運動時のHR、RPE、血中乳酸値は、自転車による間欠運動時と同様な値を示し、間欠運動負荷としての有効性が示唆された。6.ハンドボール競技の走速度変化およびプレー頻度の分析を行った結果、1秒以内の無酸素性の動きと、約2秒間の有酸素性の動き、そして約5秒間走りのない動きが1分間に約8回繰り返され、さらにこの1分間のうち1回程度走運動以外の無酸素性の動きが出現することが認められた。本年度は,サッカー,ラクロス,アメリカンフットボールについて,VTR分析から選手および各競技の動きの特徴を,心拍数・血中乳酸から身体エネルギー特性を検討し,各スポーツの間欠運動としての特性分析を行った.また各競技選手の有酸素および無酸素的能力を測定し,間欠運動時ハイパワー持続能力との相互関係も検討し,間欠運動トレーニング負荷設定のための基礎資料を得た.本年度の研究の概要を男子ラクロス競技について述べる.被験者には,関西選抜選手15名を用いた.2試合の選手の動きをコンピュータにデズタイズして取り込み,2次元DLT法により選手の変位,移動速度,運動及び休息に要した時間を算出した.また,試合中の選手の心拍数変化と血中乳酸値を測定した。その結果,次のことが明らかとなった.(1)ラクロスは,1試合につき,約30分の出場時間で5000m程度の移動をしていた.これはサッカー選手に比べて移動距離や出場時間は少なかったが,高速度(無酸素的作業閾値に相当する速度以上)で移動している割合はラクロス選手の方が多かった.(2)1回の出場につき約2分の出場時間で300m程を移動していた.これを34分の休息時間を挟んで反復していた.(3)心拍数は130bpmから190bpm付近の間で頻繁に増減を繰り返しており,平均心拍水準や血中乳酸濃度はかなり高いものであった.(4)熟練者群は未熟練者群に比べて無酸素的能力が有意に高く,有酸素的能力も高い傾向にあった.ラクロスの試合を模倣した間欠運動時の最大無酸素パワーは無酸素および有酸素の両能力に影響されるが,ハイパワー低下率は有酸素的能力に影響されなかった.(5)ハイパワー持続能力は無酸素型群と有酸素型群との間に有意な差は見られなかった.以上のことから本年度研究において。

実分析により試合中の動きをシュミレートした間欠運動テストにおいてハイパワーを持続させるためには,高い無酸素的能力の重要性が示唆された.本年度は、間欠運動様式のスポーツであるラクロス・ハンドボール・フィールドホッケー・バスケットボール・ショートトラックスピードスケート(リレー)についてVTR撮影をおこない、二次元DLT法により各競技の間欠運動としての競技特性を検討することと、間欠運動の諸要件の組み合わせ時の運動生理学的応答から、ハイパワー持続能力に及ぼす要因を検討した。競技の間欠運動的特性については、ラクロスとショートトラックスケートについてまとめ報告した。概要は、ショートトラックスピードスケートに関しては、リレー競技は間欠運動的競技特性を示し、競技成績と等速性膝屈曲トルクには相関がみられるとともに、主観的運動強度は心拍数より低く応答することが、ラクロスに関しては、1試合にっき30分程度の出場時間で40005000m移動し、1回の出場では3秒程度の高強度運動と5秒前後の低強度運動を約2分間繰り返しており、無酸素性エネルギー供給能力への依存が高い競技であるということである。他のスポーツに関しても解析を継続しているところである。また、ハイパワー持続能力を決定する要因については、有酸素あるいは無酸素能力に特徴づけられた被験者を対象に、運動強度と4つの休息時間条件の組み合わせ条件で、パワー低下率と各種運動生理学的パラメータの相互関係を検討した。その結果、休息時問とパワー低下率の問には指数関数的な関係が見られ、有酸素的能力に優れた者ほどその半減期が短いこと、また休息時間と心拍数回復率の関係には直線的な関係が見られ、パワーの回復能力の優れる者ほどその直線の傾きが大きくなること、パワー抵下率の大きい者ほど高い血中乳酸値を示したが有意ではないこと、筋電図積分値とパワー低下率には有意な関係は認められなかった等の結果を得、現在これらの追試とまとめの作業をしている。今年度は、ハイパワー持続能力に及ぼす間欠運動トレーニングの効果を、筋力トレーニングおよび持久性トレーニングとの比較・検討より明らかにするとともに、ハンドボール競技の間欠運動としての特性を分析し、間欠的運動パターンを作成しトレーニング負荷としての妥当性を検討した。ハンドボール競技(全日本選手権の試合を分析)の運動強度の時間頻度は、無酸素性運動が13%、有酸素性運動が22%、静止および歩行が64%であった。また、無酸素的動作は1秒程度と短く、高強度な運動がなされていることが分かった。その中で、シュート、ジャンプ、身体接触のような無酸素的動作が1分間に1回の頻度で行われていた。これらの時間・頻度特性をポジション別に分析し、ハンドボール競技の間欠的運動パターンを作成した。また、男子大学生ラクロス選手22名を被験者とし、彼らを間欠運動トレーニング群、筋力トレーニング群、持久的トレーニング群およびコントロール群の4群に分け、3日/週の頻度で15週間のトレーニングを実施させ、間欠運動(10秒間の全力ペダリングを20秒間の休息を挟んで10回反復)時のハイパワー持続能力への影響を検討した。その結果、間欠運動トレーニング群は間欠運動全般に渡ってハイパワー持続能力に最も効果的であった。一方、筋力トレーニング群は間欠運動序盤に有意な効果が見られたが、中・終盤には効果は認められなかった。
アメリカのイスラーム教徒によるクルアーン(コーラン)解釈:諸潮流と相関関係

アメリカのムスリムたちは移民や改宗者という背景をもつマイノリティであることから、そのクルアーン解釈も独自の傾向を持つことが明らかとなった。そこでは、男女同権や文化の多元主義といった西洋的価値観をクルアーンに読みこむことがしばしばなされる。本研究は主に、現代のアメリカで活躍する3人の女性イスラーム教徒(ムスリム)のクルアーン解釈に焦点を当てるものである。現在、その解釈諸潮流について、かつての状況をふまえつつ分析し、さらにそれらの関係性(批判・共感・展開など)を明らかにしようと取り組んでいるとことである。最終的には、改宗者や移民からなるアメリカのイスラーム教徒によるクルアーン解釈の特性を解明することを目指している。本年度は以下のような研究活動を行い、成果を得ることができた。本研究の中心的な解釈者であるアミーナ・ワドゥードの解釈理論への理解を深めるため、パキスタン系移民のアスマ・バルラスや、カリブ諸国出身のアフリカ系移民であるビラール・フィリッピスのクルアーン解釈書との比較を行った。さらに、中東のアラブ人によるクルアーン解釈との比較も開始した。特にここではワドゥードが積極的に依拠している、エジプトのイスラーム主義者サイイド・クトゥブを対象とし、フェミニストであるワドゥードとイスラーム主義者であるクトゥブの異同を分析しているところである。同時に、アメリカにおけるイスラームに関する資料を収集した。学術文献に加え、DVDなどのオーディオ資料や、コミュニティー雑誌なども調査収集の対象としている。また、ロサンゼルスとハワイに調査出張を行った。そこで多くのインタヴューを行い、ムスリム・コミュニティー内でのクルアーン解釈の現状・位置づけについて興味深い情報を得ることができた。本研究は主に、現代のアメリカで活躍する3人の女性イスラーム教徒(ムメリム)のクルアーン解釈に焦点を当てるものである。本研究の中心的な解釈者であるアミーナ・ワドゥードの解釈理論への理解を深めるため、シリア出身移民のバラザンギや南アフリカ出身のファリド・イサクのクルアーン解釈書との比較を行っている。さらにアラブ圏出身ムスリムの解釈との比較のために、ナセル・アブー・ザイドやムスタファー・マフムード、ビント・シャーティなどの解釈書も対象にしつつ、アラビア語とクルアーン解釈の関係についての分析を続けている。これらの研究を踏まえ、現時点では、クルアーン解釈者の資格・権威をムスリム社会がどうとらえているのか、近代以降どう変化しているのか、とういテーマに収斂させて、今後の研究を続けているという目途がたっている。また2011年11月にロンドン大学SOASで開催されたThe Qur'an : Text, Scciety & Culture学会に参加し、さらにロンドン中心地と郊外のムスリム地区2か所の視察を行った。同時に関連資料収集も積極的に継続し、文献のみならずウェブ上の情報収集も進みつつある。本研究は、現在アメリカで活躍する女性イスラーム教徒(ムスリム)のクルアーン解釈に焦点を当てることを目的としたものである。そこでまず、アフリカ系(黒人)のアミーナ・ワドゥードAmina Wadud(1952-)による『クルアーンと女性:女性の視点から聖なるテクストを再読するQur'an and Woman : Rereading the Sacred Text from a Woman's Perspective』(1992,1999)を比較の中心にすえた。そしてこの解釈の比較対象として、バルラスやバラザンギといったアメリカ在住の女性のクルアーン解釈者に加え、ビラール・フィリップスやファリド・イサックといったアメリカで注目される男性のクルアーン解釈者も含めた。初年度は女性解釈者たちが、何をクルアーン解釈を必要とする問題の場としているのかを解明することを念頭に、文献の収集・精読・分析を行った。アメリカに出張し、現地ムスリムのインタビューや資料収集も行った。次年度はさらにアメリカにおけるクルアーン解釈の状況の概観を得るため、フィリップスやイサックの文献に注目し始め、資料収集・精読・分析を行い、女性解釈者たちと比較した。またロンドン大学SOASで開催されたThe Qur'an : Text, Society & Culture学会に参加し、さらにロンドン中心地と郊外のムスリム地区2か所の視察を行った。最終年度は、全体の総括として、アメリカのクルアーン解釈の領域において、クルアーン解釈者の権威が伝統的なものから変化していることを指摘する成果を出すことができた。日本ではオリエント学会(於東海大学)において「クルアーン解釈者の権威-古典期から現代への変遷」の発表をし、Orientで論文"Contemporary Muslim Intellectuals who Publish Tafsir Works in English : The Authority of Interpreters of the Qur'an"が掲載された。またアメリカとエジプトへの出張も行い、調査を行った。2年目を終え、着地点が見えてきたとうことから、順調に進展していると考えている。

ただ、発表の状況が予定通りではない点を課題と考えている。発表の場・機会が現在ほぼ定まっているので、2年目で発表できなかった事柄を3年目以降、積極的に公表することにしたいと計画している。
液膜流の長波近似に関する数学的考察

斜面を流れる非圧縮性粘性流体について考える。この運動はNavier-Stokes方程式の自由表面問題として定式化されるが、直接解析することが困難のため、長波長近似法により近似方程式を導出し解析する。長波長近似の数学的正当性については、斜面の傾斜角とレイノルズ数が十分小さい場合について示されている。が、具体的な範囲は数学的に分かっていないため、対応する線形化作用素のスペクトルを調べた。そしてゼロ固有値を持たないときのレイノルズ数を計算した。平成25年度は昨年度に引き続き、重力場の下(斜面の場合を含めた)壁面上を流れる粘性流体の2次元流について考察を行った。寺本惠昭教授(摂南大学)との共同研究では、斜面を流れる非圧縮粘性流体について特に水平方向へ周期的な摂動を課した場合の自由表面流に関する考察を行った。この研究では主に線形化問題に現れる線形化作用素のレゾルベントがコンパクトであること、更にこの作用素がセクトリアルであることを示している。この結果は、"ANNALI DELL'UNIVERSITA' DI FERRARA"で出版済みであり、国内のセミナーでも報告した。また臨界Reynolds数とWeber数の考察も継続して行っている。斜面を流れる非圧縮粘性流体の運動はNavier-Stokes方程式の自由境界問題として記述される。そのため境界条件が時間と共に変化するためこのまま解析することは困難である。そこで西田ー寺本ー吉原(2000)で導出されている固定領域上に変換し線形化した問題について扱うことにした。この線形化問題において方程式とベクトルとの内積をとることによりReynolds数とKornの不等式の定数との関係が不等式として得られた。また境界条件からReynolds数とWeber数との関係も不等式として得られた。壁面上を流れる非圧縮粘性流体についても同様の方法でReynolds数とWeber数とKornの不等式の定数との関係性が得られると期待している。壁面上の液膜流に対するBenney-Gjevik近似の正当性を証明するため、Benney-Gjevik方程式に関する考察を行った。この方程式には非線形項が三つあり、いずれも強い非線形性を持つため時間局所解の存在証明が困難である。しかし一つの非線形項は係数部分にReynolds数を持ち、Reynolds数が非常に小さい場合については係数部分が小さくなるため、この困難さを幾分回避できることに気づいた。そこでReynolds数の値が小さいときの流れについて考え、この流れが変わる臨界値を求めることに専念した。Reynolds数はKorn不等式とPoincare不等式による評価式で与えられ、これらの不等式の最良定数を求めることで臨界により近い値を得ることが出来る。壁面上の液膜流で周期性のある摂動を考える場合、水平方向にDirichlet境界条件、垂直方向に周期境界条件を課したKorn不等式とPoincare不等式の最良定数が必要ある。2次元の場合Korn不等式の最良定数に関する結果は、一昨年に論文として投稿しており(摂南大・寺本恵昭教授との共同研究)、今年度PJAに出版された。この結果を国内外の研究集会で報告し、Poincare不等式の最良定数を導出するための方法を見つけるように努めた。また国内外の研究者と研究交流を行い、Benney-Gjevik方程式関連や臨界Reynolds数を導出するための情報収集を行った。重力場の下、斜面を流れる非圧縮性粘性流体の自由表面流について引き続き考察を行った。この現象はナヴィエ・ストークス方程式の自由境界問題として記述される。本研究では、この自由境界問題に対して水平方向へ周期境界条件を課した場合を特に扱っている。この線形化問題に現れる線形化作用素が解析的半群を生成するためにはレゾルベント評価が必要である。レゾルベント評価自体は西田ー寺本ー吉原(2005年)で得られていたが、この手法を簡略化した場合においても同様の評価が得られることを昨年度の寺本惠昭教授(摂南大学)との共同研究により示した。本年度はまずこの結果を国内外の研究集会で発表し議論を行った。先行研究では局所化した解を張り合わせることでレゾルベント評価を得ていたが、寺本教授との共同研究では解の張り合わせ行わず与えられた線形化問題に対する解を用いるため、より精密なレゾルベント評価を得ることが期待できる。これは線形化作用素の固有値をより詳細に調べるうえで重要である。そこでまず線形化作用素が0を固有値に持たないレイノルズ数とウェーバー数を不等式評価として与えた。壁面上を流れる液膜流に対しても同様の評価を与えた。次にレゾルベント評価の係数部分に着目し、先に得たレイノルズ数とウェーバー数に対する結果を基に係数計算を行っている。また伊東恵一氏(元摂南大学教授、現立教大学)と共に研究集会を開催した。流体力学、偏微分方程式、応用数学、数理物理学の若手研究者を招き講演や議論を行い、本研究に関する問題意識の共有や問題解決に努めた。これをきっかけとして、今後各分野の知見や研究手法を融合させた学際的研究により、新たな知見が得られることを期待している。液膜流の基礎方程式系はナヴィエ・ストークス方程式の自由境界問題として定式化される。本研究では、水平方向へ周期境界条件を課した場合を扱っている。この自由境界問題に対する線形化問題についての考察を寺本惠昭教授(摂南大学)との共同研究で(昨年度に引き続き)行っている。

昨年度、対応する線形化作用素がゼロ固有値を持たないためのレイノルズ数とウェーバー数を傾斜角によってパラメータ付けした。本年は、この結果を国内研究会及び海外研究会等で発表した。さらに線形化作用素の固有値の実部が負になるためのレイノルズ数とウェーバー数を導出するための計算も引き続き行っている。今後、これらの研究成果をナヴィエ・ストークス方程式とステファン問題に応用することを視野に入れている。次に液膜流の基礎方程式系から長波長近似によって導出される近似方程式について考察した。長波長近似の第ゼロ近似として導出される方程式は保存則方程式であることが先行研究により知られている。この近似方程式の解のプロファイルを調べることにより、液膜流の数学解析について新たな知見が期待できる。そこでまず液膜流の基礎方程式系から第ゼロ近似として保存則方程式が導出されることを確認した。そして、保存則方程式と力学系に詳しい研究者と研究打ち合わせを行うことで、今後の見通しを立てた。本年度までに得られた研究成果及びその証明法は、液膜流のみならず他現象に対して応用可能であり、また数学解析する上で有効であると期待出来る。斜面を流れる非圧縮性粘性流体について考える。この運動はNavier-Stokes方程式の自由表面問題として定式化されるが、直接解析することが困難のため、長波長近似法により近似方程式を導出し解析する。長波長近似の数学的正当性については、斜面の傾斜角とレイノルズ数が十分小さい場合について示されている。が、具体的な範囲は数学的に分かっていないため、対応する線形化作用素のスペクトルを調べた。そしてゼロ固有値を持たないときのレイノルズ数を計算した。斜面上の液膜流に対する長波近似の正当性についてはいくつかの先行結果がある。壁面上の液膜流に対する長波近似の正当性については、状態が安定な場合に限定することで先行研究で用いられた手法が応用できる可能性がある。そのためには壁面を含めた斜面上での液膜流の線形化問題に対して現れる線形化作用素の固有値をより詳細に調べることが重要である。1つの目安として線形化作用素が0を固有値として持たないときのレイノルズ数とウェーバー数の不等式評価を与えた。この結果を基に固有値の存在範囲を調べるが、できる限り数値として与えることが重要である。数学解析ナヴィエ・ストークス方程式の自由境界問題に対して水平方向へ周期境界条件を課した場合において、その流れを調べるために数値シミュレーションに関する共同研究を予定している。この結果と今までに得たレイノルズ数とウェーバー数の評価を基にレゾルベントの係数部分を具体的な不等式評価として与える。これらの結果から線形化作用素が安定になるような固有値の存在範囲を調べる。得られた結果を取りまとめ国内・国外の研究会で講演し、他研究者の批判や助言を仰ぎたい。国内では8月に国外では12月と3月の研究会に参加予定である。上記の研究実績の概要のとおり、寺本惠昭教授(摂南大学)との共同研究により線形化問題に現れる線形化作用素のレゾルベントがコンパクトであること、更にこの作用素がセクトリアルであることが示された。
ベネズエラ・カラカス市を対象とする総合的地震防災対策の構築に関する研究

最終年度である平成12年度までに得られた新たな知見は、以下のとおりである。(1)地盤の動的特性の分析・評価を行なうためカラカス市内で約400地点において微動観測を行ない地盤の卓越周期分布を明らかにし、この結果からのゾーニングを行なった。(2)カラカス市内および1997年カリアコ地震の被害発生地域であるカリアコ市、クマナ市において微動アレー観測およびS波速度探査を実施して、地盤構造の解析を行ないS波速度の推定を行なった。(3)カラカス市内およびバルキシメト市において、約90棟の建物を対象として微動観測を実施し、その結果から1次固有周期、減衰定数と建物階数と関係を明らかにした。(4)上記(1)および(4)の結果に基づいて、1967年カラカス地震において発生した多数の建物被害の要因について考察し、被害がカラカス市の地盤構造に起因する地盤と建物の共振現象で説明できることを明らかにした。この結果は、カラカス市の地震災害危険度評価に重要な知見を与えた。また、これらの結果を整理して地図表現を行うため、GISを活用できる環境を整理した。(5)チャカオ地区とサンベルナルディーノ地区の建物の振動特性に関する調査結果により、カラカス市の地震災害危険度評価のが可能となった。(6)平成12年度に実施したワークショップの論文集の取りまとめが完了した。今後は、地震動特性をより精度良く推定するために、(1)詳細な物理探査によるカラカス盆地の3次元的地盤構造の解明、(2)強震観測網の確立と観測データの蓄積による地震動特性の評価、(3)カラカス市に被害を及ぼす可能性があるシナリオ地震の検討、(4)強震観測および非線型地震応答解析手法に基づいた建物の動的挙動特性と耐震性能に関する評価などの研究にたいする展開が必要であろう。平成11年度の主要な研究目的は、カリアコ地震の災害調査とその分析結果を踏まえて地震災害危険度評価を完成させることと、カラカス市の都市特性および社会特性に関する資料整理と分析評価を行うことである。また、地盤と建物の動的特性の分析と整理を行い、地震災害危険度評価を行って、カラカス市のゾーニングを完了することである。本年度、カラカス市の東西約15km、南北約5kmの堆積層を有する地域において、ほぼ500m間隔で約250地点の微動の移動観測を実施し、ほぼ対象地域全域の微動観測を終了した。この結果に基づいて、地盤の卓越周期分布を明らかにした。この結果と1968年カラカス地震の発生後に調査された同地域の堆積層厚の推定結果を用いて、卓越周期と堆積層厚との関係を求め、地盤の平均S波速度におよび増幅特性を検討中である。また、カラカス市内の2地点と1996年カリアコ地震において被害が発生したカリアコ市,クマナ市内の被災地域各2地点において、微動のアレー観測を行い、地盤構造の推定を行っている。以上の結果から、カラカス市における地盤振動特性に関するゾーニング(地域区分)が、ほぼ可能となり、建物の階数別固有周期の情報から地震災害危険度の評価を完了すべく検討中である。さらにまた、地理情報システム(GIS)を用いて、カラカス市のデジタル地図データを準備し、上記の地盤振動特性の情報や現況分析として人口分布、建物分布その他都市施設の分布情報を整理して地図表現を行うべく作業中である。

平成12年度の主要な研究計画は、平成11年度に実施したカラカス市内の地盤と建物の動的特性の分析と整理に基づいた地震災害危険度評価のゾーニングとカリアコ地震の調査結果を踏まえて、カラカス市内の地域的(行政単位)な地震災害危険度評価を完成させ、総合的な地震防災対策を構築することが目的であった。具体的には、カラカス市の現況分析として人口分布,建物分布その他都市施設の分布を整理して地図表現を完成させ、地域特性に関するゾーニングを完了すること。この結果と地盤・建物の動特性から導かれる地震災害危険度評価のゾーニングとの重ね合わせにより、基本的な地震災害危険度の最終的な評価を実施し総合的地震防災対策の構築に資することである。特に、カラカス市内の特徴的な地区(行政単位)として、病院施設が多く分布しているCHACAO地区を対象として建物の用途,構造,住民構成などに関する詳細な調査を実施し有用なデータを入手した。現在、これらのデータの整理・分析を行なっている。また、地震災害危険度評価と総合的地震防災対策の構築に関する意見交換と共通認識を深めることを主な目的として、平成12年8月にカラカス市においてワークショップを開催した。日本とベネズエラ側から約25名の研究者・技術者およびコロンビア,フランス,ドイツからも研究者が参加して研究報告と意見交換を行なった。特に、このワークショップには防災行政担当者が招待されており、これを契機としてFUNVISISと地区行政担当者間で防災対策の構築に向けての相互協力が促進された。さらに、平成12年10月には関連するテーマで科研費の補助を受けている共同研究3テーマの研究代表者が共同して、「微動によるサイスミック・マイクロゾーニングに関する国際ワークショップ」を日本で開催した。本研究計画により3名の外国人研究者を招聘して活発な討議が展開され大変有意義であった。
美術教育における『鑑賞』学習のカリキュラム開発に関する研究

全国小・中学校の図画工作及び美術科における鑑賞学習の実態調査を行い、その結果を集計して『図画工作科・美術科における鑑賞学習指導についての調査報告書』を作成した。それによって、現在の学校における美術教育の問題点、指導者の鑑賞学習に対する意識、鑑賞学習の内容・方法・評価、教員養成における大学教育カリキュラムの現状と問題点が明らかになった。また、アンケートの「自由記述」では、教師の授業に対する様々な悩みや本音を読み取ることができ、理論と実践のすき間を埋める基本的な資料となった。以上の報告書をもとにして、研究分担者が各自の課題に基づき研究を進め、各学会において発表や投稿論文としてまとめることができた。その様々な研究は、図画工作や美術における鑑賞学習のカリキュラム作成をする上で必要とされる学校教育の側面はもとより、生涯学習や幼児教育、書道教育などの広い視点から進められた。また、日本の鑑賞教育だけではなく東アジアにおける鑑賞教育の実情把握と研究交流の視点から、韓国の研究者を招き「鑑賞」を中心に据えたシンポジウムを開催した。そこでは、日本の鑑賞教育の歴史的経緯や学校教育の実態などを報告しながら、両国に共通する課題や相違点を明らかにすることができた。一方、鑑賞学習のカリキュラムモデル開発のために、小・中学校を中心に鑑賞学習の事例収集及び分析を行い、それに基づきカリキュラムモデルの構造化を試みた。そのモデル化は、鑑賞学習の実践事例数をさらに増やした上で分析を行い、妥当性を検証する必要がある。今後の研究課題として、鑑賞学習を通して育てるべき能力や「総合的な学習」や「特色ある学校づくり」と結びついた具体的な学校教育における「鑑賞学習のカリキュラムモデル」の開発が必要である。(1)研究テーマに関する基本的事項の検討本研究組織の全員がそれぞれの専門分野からの検討を分担し、年間を通じて定期的に研究会を持ち、理論研究や調査研究、事例研究等の関連性・位置づけを明確にした。(2)鑑賞領域の学習指導の歴史的変遷とその背景についての検討小学校「図画工作」・中学校「美術」における鑑賞領域の学習指導に対する考え方の変遷、その実践の目的、内容、方法、あるいはその歴史的・社会的背景について再検討し、その成果と課題を明らかにした。(3)鑑賞領域の学習指導の目的と内容についての基本的理念の研究現在の学校美術教育の問題点を分析し、表現領域の学習との関係をふまえつつ、特に鑑賞領域の学習を通して育てるべき能力、資質の具体的内容を明確にした。(4)鑑賞領域の学習指導についての調査研究I全国小・中学校で行われる「鑑賞」学習指導の実施状況を調査し、「図画工作科・美術科における鑑賞学習指導についての調査報告」を作成した。指導者の「鑑賞」領域に対する意識調査、「鑑賞」学習の独立した取り扱い、美術館等との連携等についての実態が明らかになった。(5)鑑賞領域の学習指導の実践事例の収集全国各地における「鑑賞」学習の実践事例を収集している。(6)国際シンポジウムの開催東アジアにおける鑑賞教育を手繰るために、韓国・日本の研究者によるシンポジウムを開催した。今年度は、昨年度の研究成果である「鑑賞学習についての全国調査報告結果」をもとにアンケートの分析や収集した事例を基本にして、各研究分担者の課題に基づき研究を進め、日本美術教育学会、美術科教育学会、大学美術教育学会での発表や投稿論文としてまとめることができた。そのアプローチは、図画工作や美術における鑑賞学習のカリキュラム作成をする上で必要とされる学校教育の側面だけでなく、生涯学習や幼児教育、書道教育など広い視点で進められた。「図画工作」や「美術」においての鑑賞学習を中核とした学習指導計画や、授業計画の参考・資料として資する鑑賞学習のカリキュラムモデル開発のために、小・中学校を中心に鑑賞学習の事例収集及び分析を行うと共にカリキュラムモデルの構造のモデル化を試みた。その構造のモデル化は、今後の継続的な研究を必要とするが、研究の方向性を導き出すことができた。

さらに、学校における鑑賞学習の在り方を探るために、美術館と現場教師との連携による共同研究や実践を積み重ね、その成果と課題を明らかにした。今後の課題としては、鑑賞学習を通して育てるべき能力や総合的な学習や特色ある学校づくりと結びついた具体的な学校教育における「鑑賞学習のカリキュラムモデル」の開発が必要である。さらに教員養成などの大学レベルにおける鑑賞領域に関するカリキュラム開発も必要となってくる。
神経分化、再生におけるGDNF/Ret系の機能解析

RETプロトオンコジーン(以下RET)はGDNF(グリア細胞株由来神経栄養因子)、NTN等のGDNFファミリーをリガンドとする受容体型チロシンキナーゼをコードし、甲状腺髄様癌、副腎褐色細胞腫を遺伝的に発症する多発性内分泌腫瘍症(MEN)2A型、2B型、家族性甲状腺髄様癌及び大腸腸管神経節が欠損したために生じるヒルシュスプルング症(以下HSCR病)の原因遺伝子であることが明らかになっている。本研究ではHSCR病型変異を有するRET蛋白の不活化する機序を生化学的に解析した。
火山爆発場における比抵抗の高時間分解能変動観測

間歇泉は、火山噴火の類似として、その噴出の繰り返し間隔が短いこと、アクセスが容易であることから、火山爆発場の類似として、重要な研究対象である。本研究の目的は、比抵抗と自然電位の観測をすることによって、噴気に伴う地下水や水蒸気の流動を推定することである。研究対象は宮城県鬼首間歇泉である。噴出孔の周辺に5箇所の流電極を設置し、順次200-300mA周期4秒の交代直流(50%dutyサイクル)を注入し、23個の電位極で電位変動を24ビットのロガーで観測し、時間分解能2秒で比抵抗トモグラフィーをおこなった。噴出孔の金属ケーシングに電流を流した場合には、間歇泉噴出の15秒前から最大5%の見掛比抵抗の増加が観測された。一方、噴出孔から5m程度はなれた周辺で電流を流した場合には、逆に見掛比抵抗が増加する傾向が顕著で、その空間パターンは噴出孔をはさんで電流極の反対側に変動のピークをもつ。これらの挙動は、有限要素法による3次元モデル計算によって定性的に説明できることがわかった。すなわち、噴出孔直下にある空洞が、噴出15秒前から熱水と蒸気の混合したもので満たされることによって、説明できる。また、自然電位変動からは、流体の移動が推定される。最も顕著な自然電位変動は、噴出中ではなく、噴出後にあることがわかった。これは多孔質中を流れて供給された水が、亀裂系のリザーバーに入ることで流動電位を発生できなくなり、その境界に電荷が取り残されることによる。噴出直前には、地表付近の亀裂系に流体が上昇するために、噴気孔の側方を中心とした弱い電位異常の分布があることもわかった。水蒸気爆発における地下水や水蒸気の変動を捕らえる前段階として、間歇泉において電磁気観測を行った。間歇泉は実際に火山に比べ、アクセスが容易で、短時間に繰り返し観測できる利点がある。本研究では地球電磁気学的なアプローチをし、蒸気層生成に伴う比抵抗変動観測と自然電位の時空間変動観測を行う。フィールドは宮城県鳴子町の鬼首間歇泉である。これは季節により挙動が変動することが知られているが、われわれの観測時には、噴気サイクルが18分で、2分20秒間にわたり高さ16メートルほどの噴気があった。観測は9月6-7日、12,月4-6日の2回行った。9月は、比抵抗変動観測と自然電位4chを行った。12月には自然電位12chの観測を行った。昼間の観測ではデジタルビデオを撮影し、それを元に噴出の開始終了時刻および噴気の高度を推定した。比抵抗変動観測は、AMT測定装置を用いた。噴出孔をまたぐように、長さ10m程度の直交する電場ダイポールを設置した。1分ごとの比抵抗変動を観測した結果、7200Hzにおいては噴出に先立つ1分間に比抵抗が1/4減少することが見出された。このほかの周波数においても同様の傾向が見出せるが、自然信号を利用しているため、ばらつきが大きい。自然電位については、12月に12チャンネルの同時観測を噴出孔の周辺10mx10mで行った。重要な発見は、噴気に先立つ10-25秒前に自然電位の上昇が観測されること、噴出時に噴出量に比例した電位異常がでること、噴出終了後に貯留層に流れ込む流体による大きな自然電位変動が出ることである。観測利、噴出に先立つ自然電位変動、噴出後に貯留層へ流れ込む流体移動に関してモデルを作成した。定量的な理解のために、自然電位分布の時空間変動から、等価なポイント電流源位置を探った。貯留層へ流れ込む流体による電流源は噴出孔直下ではなく、約3m西側の深度5mにあり、噴出開始に向けてそれが噴出口に近づき、噴出中はそれが噴気孔から下がることがわかった。噴出中の振る舞いは蒸気と流体の境界面の移動を反映していると解釈される。

これは多孔質中を流れて供給された水が、亀裂系のリザーバーに入ることで流動電位を発生できなくなり、その境界に電荷が取り残されることによる。噴出直前には、地表付近の亀裂系に流体が上昇するために、噴気孔の側方を中心とした弱い電位異常の分布があることもわかった。
宇宙ダスト生成解明に向けた核生成理論モデルの構築

宇宙環境で宇宙ダストがどのような状態で生成し、進化するのかは相変化の初期に起こる核生成過程が鍵となる。これまで我々は気相からの凝縮核生成および結晶化のMD計算を温度、圧力、系の大きさのなどの広い範囲で行い、非晶質相から結晶相への相変化を詳細に調べてきた。これらの研究や近年の実験結果によって、宇宙環境で考えられるような温度が3重点よりも低い状況においても、凝縮時にはじめにできる臨界核は非常に小さくなり、凝縮相は準安定な液相である可能性が高いことが分かってきた。凝縮物が急冷して固化しアモルファス相になるか、または結晶化するかは冷却条件により決まると考えられる。このような多段階核生成は宇宙で普遍的に起きる可能性がある。そこで本年度はアモルファス相からの結晶化問題に関連し、過冷却水滴の結晶化過程を調べた。過冷却水滴内における結晶化核生成と結晶成長を同時に解き、結晶化の振る舞いについて調べ結晶化温度や粒子内の結晶核の個数等について定量的に求め、これまで過冷却水滴について調べられた多数の結晶化実験データと比較した。本結果は従来の多くの過冷却水滴の結晶化温度の実験結果を統一的に良く説明し、また本モデルは、アモルファス化(ガラス化)する臨界冷却速度も予言できる(Tanaka and Kimura, 2019)。本研究で構築したモデルは宇宙ダストに普遍的に存在するアモルファス相の起源やさまざまな宇宙環境での結晶化に適用可能である。平成30年度は宇宙の主要物質である水についての研究が進んだ。凝縮・結晶化過程を記述できる理論モデルを構築し、従来の多くの過冷却水滴の結晶化温度の実験結果を統一的に良く説明することに成功し、国際雑誌に掲載された。本研究で構築したモデルは他の物質の宇宙環境での結晶化にも適用可能である。核生成の分子動力学(MD)計算や理論的解析手法を用いていくつかの宇宙の主要物質の核生成過程を調べ、核生成率がどのように決まるのか、気相から固相への相変化の際に過冷却の液滴やアモルファス相を経るかどうかなどについて明らかにする。MD計算の結果と理論的解析からアモルファス化、結晶化の条件を導出する。最終的に宇宙のダスト生成問題を考える際に有効な凝縮・結晶化過程を扱うことができる理論モデルを整備し再構築する。求めた凝縮・結晶化を記述する理論モデルを超新星爆発や赤色巨星などでのダスト生成や、原始惑星系円盤中での加熱過程などに適用する。コンピュータ周辺機器などの物品費が当初の見積もりより小さかったため、次年度使用額が生じたが、次年度のコンピュータ周辺機器の物品費に使用する予定である。
多元系材料の第一原理熱力学計算への一般的な精度向上技術の開発

長距離相互作用を効率的に考慮しうる第一原理熱力学計算の開発を行った.まず,長距離相互作用を取り扱う理論・方法の構築,プログラムの開発を行い,点電荷モデルにおける計算を行った.さらに,材料を対象とした規則不規則現象の計算を行った.その結果,形式電化の異なるイオンの配置を伴う複合酸化物においては,長距離クーロン相互作用が不可欠であることがわかった.さらに,構造母集団の分類に基づいた構造選択・誤差評価の方法を提案した.長距離相互作用を効率的に考慮しうる第一原理熱力学計算の開発を行った.まず,長距離相互作用を取り扱う理論・方法の構築,プログラムの開発を行い,点電荷モデルにおける計算を行った.さらに,材料を対象とした規則不規則現象の計算を行った.その結果,形式電化の異なるイオンの配置を伴う複合酸化物においては,長距離クーロン相互作用が不可欠であることがわかった.さらに,構造母集団の分類に基づいた構造選択・誤差評価の方法を提案した.本研究では,長距離相互作用を効率的に考慮しうる第一原理熱力学計算の開発を行う.具体的には,第一原理計算から原子間の相互作用を抽出する方法として,クラスター展開法を採用し,クラスター展開法の枠組みの範囲内で長距離クーロン相互作用を含めた二体間相互作用を評価する方法を開発する.平成23年度は,長距離相互作用を取り扱う理論・方法の構築,プログラムの開発を行った.具体的には,長距離相互作用を取り扱う方法として,短距離相互作用を実空間クラスター展開法により高精度に取り入れ,長距離相互作用を遮蔽されたクーロン相互作用として近似する方法(点電荷近似)を提案し,プログラムの開発を行った.さらに,開発したプログラムを用い,陽イオンの副格子がFCCである単純なカルコパイライト構造の点電荷モデルにおいて,それぞれの手法に基づいた計算を行った.この点電荷モデルにおける計算を通して,今後実施する多元系材料における長距離相互作用計算に対する指針を得た.さらに,高精度クラスター展開を行うための構造母集団の分類に基づいた構造選択・誤差評価の方法を提案し,それに関するプログラム開発を行った.開発した方法をMgAl204スピネルなどに適用した結果,クラスター展開法の予測精度が向上することが分かった.特に非稠密な結晶構造を持つ系においては,構造選択や誤差の高精度評価は重要であり,開発した方法を用いることにより,従来の方法よりも自由エネルギーや平衡状態図の高精度予測が可能となった.平成24年度は,スピネル構造の点電荷モデルにおいてクラスター展開を実施した.また,点電荷モデルでの計算を通して,計算手法,精度評価方法の検討を行った.その結果,これまでに広く使われていた精度の指標は,エネルギー計算を行った構造と同程度の周期を持つ構造に対しては有効であるものの,より長周期の構造に対しては有効でないことが分かった.次に,材料を対象とした規則不規則現象の計算を行い,計算手法,精度評価方法の検討を行った.具体的には,MgAl2O4スピネル酸化物における規則不規則現象を対象とした.まず第一原理計算により数百の規則構造に対してエネルギー計算を行った.得られたエネルギーから,クラスター相互作用エネルギーを評価した.多体の相互作用エネルギーは遺伝的アルゴリズムにより最適化した.得られた相互作用エネルギーを用いて,モンテカルロ法により規則不規則現象を計算した.その際,エネルギーを表現する方法としては,一般的なクラスター展開法と,クラスター展開法と遮蔽された点電荷モデルを組み合わせた方法の二種類を用いた.その結果,一般的クラスター展開法では,長周期の構造の精度を評価し,多くのクラスターを考慮すれば,十分な予測精度が得られることが分かった.また,クラスター展開法と遮蔽された点電荷モデルを組み合わせた方法においても,長周期の構造の精度を評価することが重要であることが分かった.点電荷モデルを組み合わせることにより,少ない数のクラスターを用いて,多くのクラスターを用いた一般的なクラスター展開法と同程度の精度が得られた.平成23年度の研究計画において,予定していた事項はほぼ完了した.さらに平成23年度の研究計画では予定していなかったクラスター展開の精度向上のための手法開発を行うなど,当初の計画以上に進展している.24年度が最終年度であるため、記入しない。現段階では,順調に進展している.今後も研究計画通り研究を推進する予定であるが,研究を遂行する上で問題点が出てくることも予想される.具体的には,採用している方法では,適用する系によっては精度が悪い可能性がある.その場合,モデルの拡張などを行う必要があるかもしれない.その際,可能な限り自動化して作業を行い,効率的にプログラム開発を行うため,無償で公開されているソースコードを積極的に利用する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
革新的熱流スイッチングデバイスの創製

本研究では,社会的な要請が高い,固体内の熱流を電場により制御するための基礎的な知見を集積すると共に,実用化に耐える性能を示す革新的熱流スイッチングデバイスを世界に先駆けて創製することを目指している.半導体中の電子濃度はバイアス電圧を用いることで調整することが可能であり,この技術は,MOSFETなどの素子に用いられている.また,コンデンサーの構造を鑑みると,金属や縮退半導体中の電子濃度もまた,電圧により調整できることは明らかである.バイアス電圧により電子濃度を調整し,電子熱伝導度を制御することが,本研究で提案する素子の動作原理である.一般的な半導体では,格子熱伝導度が大きいため,仮に電子熱伝導度が変化したとしても,その変化を観測することは困難である.電子熱伝導度の制御に由来する熱伝導度変化を観測するためには,格子熱伝導度が著しく小さな材料を用いることが必須である.上記の条件を満たす材料として,本研究では,Ag2S1-xSexを選択した.Ag2SおよびAg2Seの格子熱伝導度は,いずれも,およそ0.5 Wm-1K-1であり,固体材料として極めて小さい.格子熱伝導度の小さな絶縁層(非晶質Si)を薄帯状のAg2S1-xSexで挟み込みコンデンサー型にすることで,熱流スイッチング素子として動作すると考え,試作・評価した.バイアス電圧の大きさを変えて周期加熱法により熱流の変化を評価した結果,熱流の変化量は十分ではないものの(10%程度)バイアス電圧により固体材料を流れる熱流の大きさが変化することを観測した.本研究により,我々が新たに提案した『バイアス電圧による電子熱伝導度変化を用いた熱スイッチ機構』が動作することを証明することに成功したと考えている.現状では,素子形状の最適化や材料の最適化が行えておらず,得られた熱流変化は,高々10%程度であるが.本研究で提案する素子の動作原理が実証できたことは,著しい進捗であると考えている.また,Ag2S1-xSexのみならず.アモルファスSi-Ge薄膜を用いた素子の作製も進めている.熱流の測定に.時間領域サーモリフレクタンスを活用する方法を確立したことから,もう一年研究を遂行すれば,100%以上の熱流変化を示す素子を創製できると考えている.本研究で提案するデバイスは,伝導電子の濃度,ホールの濃度により熱流を変化させる.この機構で変化する領域は,絶縁体との界面から数数十nm程度であることが容易に予想されることから,作り込むべき素子は,ナノ薄膜である.この薄膜素子を作製する為に,分子線エピタキシー装置を導入する.Si-Ge系材料を用いた熱流素子と,(Ag, Cu)2(S,Se,Te)系材料を用いた素子を,それぞれ,分子線エピタキシー装置で作製し,素子に流れる熱流を,ナノ秒時間領域サーモリフレクタンス法により解析する予定である.性能は,最低でも100%以上の熱流変化があること,また,可能であれば1000%までの変化を目指す.本研究では,社会的な要請が高い,固体内の熱流を電場により制御するための基礎的な知見を集積すると共に,実用化に耐える性能を示す革新的熱流スイッチングデバイスを世界に先駆けて創製することを目指している.半導体中の電子濃度はバイアス電圧を用いることで調整することが可能であり,この技術は,MOSFETなどの素子に用いられている.また,コンデンサーの構造を鑑みると,金属や縮退半導体中の電子濃度もまた,電圧により調整できることは明らかである.バイアス電圧により電子濃度を調整し,電子熱伝導度を制御することが,本研究で提案する素子の動作原理である.一般的な半導体では,格子熱伝導度が大きいため,仮に電子熱伝導度が変化したとしても,その変化を観測することは困難である.電子熱伝導度の制御に由来する熱伝導度変化を観測するためには,格子熱伝導度が著しく小さな材料を用いることが必須である.上記の条件を満たす材料として,本研究では,Ag2S1-xSexを選択した.Ag2SおよびAg2Seの格子熱伝導度は,いずれも,およそ0.5 Wm-1K-1であり,固体材料として極めて小さい.格子熱伝導度の小さな絶縁層(非晶質Si)を薄帯状のAg2S1-xSexで挟み込みコンデンサー型にすることで,熱流スイッチング素子として動作すると考え,試作・評価した.バイアス電圧の大きさを変えて周期加熱法により熱流の変化を評価した結果,熱流の変化量は十分ではないものの(10%程度)バイアス電圧により固体材料を流れる熱流の大きさが変化することを観測した.本研究により,我々が新たに提案した『バイアス電圧による電子熱伝導度変化を用いた熱スイッチ機構』が動作することを証明することに成功したと考えている.現状では,素子形状の最適化や材料の最適化が行えておらず,得られた熱流変化は,高々10%程度であるが.本研究で提案する素子の動作原理が実証できたことは,著しい進捗であると考えている.また,Ag2S1-xSexのみならず.アモルファスSi-Ge薄膜を用いた素子の作製も進めている.熱流の測定に.時間領域サーモリフレクタンスを活用する方法を確立したことから,もう一年研究を遂行すれば,100%以上の熱流変化を示す素子を創製できると考えている.本研究で提案するデバイスは,伝導電子の濃度,ホールの濃度により熱流を変化させる.

この機構で変化する領域は,絶縁体との界面から数数十nm程度であることが容易に予想されることから,作り込むべき素子は,ナノ薄膜である.この薄膜素子を作製する為に,分子線エピタキシー装置を導入する.Si-Ge系材料を用いた熱流素子と,(Ag, Cu)2(S,Se,Te)系材料を用いた素子を,それぞれ,分子線エピタキシー装置で作製し,素子に流れる熱流を,ナノ秒時間領域サーモリフレクタンス法により解析する予定である.性能は,最低でも100%以上の熱流変化があること,また,可能であれば1000%までの変化を目指す.
質感知覚の成立過程―言語獲得前後の乳幼児を対象にした発達的検討

質感知覚の初期過程を解明する研究を行い、光沢感や金色カテゴリの獲得が乳児期にあること、乳児における影を知覚する能力を解明した。また、光沢感の形成メカニズムを明らかにする研究や、乳児におけるカテゴリカル色知覚の脳内処理、質感にかかわるクロスモダリティの研究について現在も研究を推進している。さらに、複数の企業への玩具作製の技術指導および共同研究も行っている。2014年夏には、東京都現代美術館で開催された「ワンダフルワールド展」での作品協力なども行い、多方面への知識の普及に貢献できたと考える。26年度が最終年度であるため、記入しない。さらに光沢感の形成メカニズムを明らかにする研究や、乳児におけるカテゴリカル色知覚の脳内処理、質感にかかわるクロスモダリティの研究について現在も研究を推進している。金色知覚に関してはプレスリリースを行い朝日新聞をはじめとした新聞紙面に成果が公開され、育児雑誌にも紹介された。さらに複数の企業への玩具作製の技術指導および共同研究を行うなど、多方面への知識の普及に貢献できたと考える。本研究では、学術論文(国際誌)が4本、海外での発表2件、国内での発表4件を行い、そのうち学会賞を1件受けることができた。更にプレスリリースが主要5新聞に掲載され、子ども向けの一般誌にも研究内容が紹介されたこと、さらに今後の企業での商品展開が見込まれることなど新学術領域において発達部門を担うという期待にこたえる成果をあげることができた。論文執筆中の研究としては、乳児におけるカテゴリカル色知覚の脳内処理があり、実験継続中の研究としては質感にかかわるクロスモダリティの検討がある。また、アウトリーチ活動として、今回得られた成果を商品展開に向けた知識提供とする方向での共同研究を計画中である。
網羅的染色体コピー数解析による家族性・若年性胃がんの新規原因遺伝子の探索

遺伝性びまん性胃がんの原因遺伝子であるCDH1遺伝子の生殖細胞系列変異及びコピー数異常が認められなかった家族性・若年性胃がんの患者及び血縁者について網羅的コピー数解析を行った。胃がん発症に関与する可能性のある1060のコピー数変化を各家系で検出した。これらの領域のうちがんとの関わりがある遺伝子のコピー数変化を健常者について調べ、複数のアポトーシス関連遺伝子のコピー数変化が家族性・若年性胃がん患者のみにおきていることがわかった。本研究によって、CDH1遺伝子以外にも胃がん発症に関与している遺伝子があることが示唆された。遺伝性びまん性胃がんの原因遺伝子であるE-カドヘリン(CDH1)遺伝子の生殖細胞変異およびコピー数変異が見つからなかった家族性胃がん5家系の発端者および血縁者8例と1家系の若年性胃がん患者1例についてCytoScan HD Arrayを用いて、生殖細胞における染色体のコピー数変化を網羅的に調べた。検出されたコピー数変化の中から次の条件を全て満たす領域を家族性胃がんおよび若年性胃がんの発症に関与するコピー数変化の候補とした。1優性遺伝形式・劣性遺伝形式に当てはまる領域。2遺伝子のエクソンが含まれる領域。3構造多型データベース(DGV)に登録されている領域との一致率が70%以下の領域。その結果、各家系で1060の領域まで絞り込まれ、その中にはがん関連遺伝子のコピー数変化も含まれていた。CytoScan HD Arrayの結果と一致しているかどうかを確認する為に、絞り込まれた領域の中から10領域を選び、定量PCRまたはTaqMan Copy Number Assayに行った。その結果、3領域がCytoScan HD Arrayの結果と一致していた。現在、TaqMan Copy Number Assayによってこの3領域のコピー数変化を胃がん非発症者200例について調べ、家族性胃がんおよび若年性胃がんの発症に関与する生殖細胞における染色体のコピー数変異であるかどうかを確認しているところであり、各領域について40例の解析が終わっている。CytoScan HD Arrayを行った症例数は研究計画よりも少ないが、各症例において家族性胃がんおよび若年性胃がんの発症に関与するコピー数変化の候補領域を見出すことができた。胃がん非発症者200例においてこの見出したコピー数変化の探索を進めることができている。本研究は、家族性胃がんおよび若年性胃がんという遺伝性胃がんと呼ばれる胃がんを発症しやすい症例の生殖細胞における遺伝子異常を同定することにより、日本人の胃がん発症の遺伝的要因を明らかにすることが目的である。遺伝性びまん性胃がんの原因遺伝子であるE-カドヘリン(CDH1)遺伝子の生殖細胞変異およびコピー数異常が見つからなかった家族性胃がん6家系の発端者および血縁者11例、5家系の若年性胃がん患者および血縁者12例、がんの既往歴および家族歴のない健常者16例についてCytoScan HD Arrayを用いて、生殖細胞における染色体のコピー数変化を網羅的に調べた。胃がん患者で検出されたコピー数変化から健常者で検出されたコピー数変化を取り除き、1常染色体優性遺伝形式・劣性遺伝形式に当てはまる。2遺伝子のエクソンが含まれる。3構造多型データベース(DGV)に登録されている領域との一致率が70%以下である。という条件を全て満たす領域を家族性胃がんおよび若年性胃がんの発症に関与するコピー数変化の候補とした。その結果、各家系で1060の領域が候補として絞り込まれた。絞り込まれた領域の中からがんと関わりのある遺伝子のコピー数変化を14領域選び、健康診断受診者105例についてTaqMan Copy Number Assayに行い胃がん患者特異的なコピー数変化であるか調べ、複数のアポトーシス関連遺伝子のコピー数変化が家族性胃がん患者および若年性胃がん患者にのみおきていることがわかった。本研究によって、CDH1遺伝子の生殖細胞変異およびコピー数異常の他にも胃がん発症に関与している遺伝子があることが示唆された。CytoScan HD Arrayを行っていない家族性胃がんおよび若年性胃がん症例について生殖細胞における染色体のコピー数変化を網羅的に調べる。今年度の研究で絞り込まれたコピー数変化には擬陽性の領域が残っていたので、胃がん非発症者についてもCytoScan HD Arrayを行い、擬陽性の領域を取り除き絞り込みの精度をあげる。胃がん非発症者200例での解析によって同定された家族性胃がんおよび若年性胃がんの発症に関与するコピー数変異については、そのコピー数変異を有する検体のRNAからcDNAを合成し、RT-PCRでスプライシングの異常を、定量RT-PCRで発現量を調べる。スプライシングの異常が見られたコピー数変化についてはFLAG配列を付加した発現ベクターを作成し、哺乳動物細胞に導入後、ウエスタンブロット法でタンパク質の発現を、免疫蛍光法で細胞内局在を調べる。実験病理