hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
弥生時代の外来系土器の意味に関する比較研究

該当資料の資料調査は北部九州では糸島地域の楽浪系、三韓系、朝鮮系無文土器の、さらに佐賀、熊本地域の朝鮮系および擬朝鮮系無文土器の資料調査をおこなった。また東京大学総合博物館所蔵の遼東半島出土の漢代の土器についても資料調査をおこなった。大和地域では河内地域との関連を明らかにするために、奈良盆地西南部の竹内遺跡の資料を重点的に資料調査した。また、本年度は最終年度にあたるため、関連資料の取りこぼしのないように再収集・カード化・ファイル化に重点を置いた。研究発表については、世界考古学会議中間会議大阪大会において、平成18年1月12日に、The hybridization and imitation of Korean Peninsula style earthenware at Northern Kyushu area during Yayoi period(邦題、弥生時代における朝鮮半島系土器の折衷と模倣)がある。この発表では、これまでの資料調査の成果をもとに、北部九州地域における朝鮮半島系土器と弥生土器との関りを折衷と模倣という観点から、楽浪系土器と朝鮮系無文土器のあり方の比較をおこなった。朝鮮半島系土器の製作地が半島であるか、北部九州内(当初は半島からの移住者による)であるかといった点と、弥生土器との差異の程度(器種構成、形態、焼成技法)によって折衷や模倣のあり方が規定されると考えた。論文は、平成18年12月に刊行予定の論集に「壱岐、原の辻遺跡出土の楽浪系土器についての検討」を執筆した。原の辻遺跡における朝鮮半島系土器でも楽浪系土器の出土地点について、朝鮮系無文土器のあり方と比較しながら、検討をおこなった。特に楽浪系土器を舶載物資の容器と考え、これまで交易の拠点としての性格が言及されてきた原の辻遺跡の集落について、舶載物資の消費地としての一面があるという点を強調した。
極低温単一タンパク質分光を用いた電子移動反応におけるタンパク質構造の役割の解明

昨年度から引き続き、光合成細菌ヘリオバクテリアの反応中心タンパク質(hRC)内で電子移動担体として機能するクロロフィル分子(Chl a-A_0)の極低温1分子測定を行った。hRC溶液をpM程度に希釈しCaF_2基板にスピンコートして6Kで2D蛍光画像を測定すると、hRC由来の輝点が観測された。輝点の1つにレーザースポットを合わせ蛍光強度の時間変化を測定すると、1ステップの光退色が確認できた。1ステップ光退色は単一粒子に特徴的な現象であり、輝点が単一hRCに由来することを裏付ける。630710nmの波長範囲で単一hRCの励起スペクトルを測定すると、670nm付近に鋭いピークが観測された。光強度に対する蛍光飽和特性はhRC主要色素のBchl gと異なり、Chl a-A_0と同じだった。また、11個のhRCから得たピーク波長のヒストグラムがChl a-A_0のアンサンブルピークと一致した。以上より、670nm付近のピークはChl a-A_0由来と結論した。Chl a-A_01分子のピーク波長と線形が時間変化した。それに伴い励起偏光依存性も変化した。分子の遷移双極子モーメントの方向揺らぎとピーク波長変化が対応すると分かった。630710nmの範囲で観測されるChla-A_0とBchl gのピークについて相互相関を求めると、Chl a-A_0とBchl gのピークで負相関を示すものが観測された。さらに、Chl a-A_0のピーク波長変化に伴い、相関するBchl gが変化した。この結果は、ピーク波長変化に付随してエネルギー移動パスがスイッチすることを示唆する。以上から、タンパク質の構造揺らぎは機能分子の双極子モーメント方向を変化させ、反応経路に影響すると分かった。構造揺らぎ程度の見かけ小さな変化でもRC機能に大きく影響することを実験的に示した。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。本研究課題では、生体反応に伴いタンパク質構造がどのように変化するのか?、また逆にタンパク質の構造変化が反応にどう影響するのか?、という「タンパク質構造の動的変化と機能の相関」を明らかにする。そのためにヘリオバクテリア光合成反応中心(hRC)内で電子伝達担体として機能するChla分子(A_0)の単一分子蛍光励起スペクトルを測定し解析する。今年度は主に測定に用いる顕微分光装置の作成を行った。作成した顕微分光装置は以下のように励起光源部分と顕微鏡部分の2つに大きく分けられる。励起光源部分:TiSaフェムト秒レーザーから出た750nmのパルス光を高非線形性のフォトニック結晶単一モードファイバーに入射して広帯域のスーパーコンティニューム(SC)光を得る。SC光をプリズムで分光して励起光源として用いた。500800nmの波長範囲で1nmピーク幅の光を出力できる波長可変光源を作成した。ファイバーの出力側を顕微鏡につなげて励起光として用いた。顕微鏡部分:光源からの光はビームスプリッター(800nmより短波長を反射、長波長を透過)を経由して電動ミラーで反射させた。2枚の凹面ミラーを通した後に対物レンズに入射させた。電動ミラーを制御することで対物レンズに対する光の入射角度を自由に変化させることができ、サンプル基板表面(焦平面)上での2次元レーザースキャンが可能である。対物レンズは所属研究室で開発された反射型タイプのものを用いており、色収差なく励起波長をスキャンできる。サンプルからの蛍光はAPDに入力され光子数がカウントされる。サンプルはクライオスタット内に設置されており極低温で測定が可能である。作成した装置で色素分子ATTO700のテスト測定を行った。低温(80K)で単一分子蛍光イメージ画像の取得に成功し、単一分子蛍光励起スペクトルも得られた。大阪大学理学研究科大岡宏造准教授に精製を依頼していたhRCサンプルも完成し、今後、hRC内電子伝達担体A_0の単一分子分光測定を行う。そのためにヘリオバクテリア光合成反応中心(hRC)内で電子伝達担体として機能するChla分子(A_0)の単一分子蛍光励起スペクトルを解析する。今年度は、昨年度から製作している顕微分光装置を改良し、単一hRCの極低温測定を行った。装置の改良では主に波長可変光源の高出力化・安定化、及び偏光制御機構の導入を行った。本装置では、TiSaフェムト秒レーザーのパルス光をフォトニック結晶ファイバー(PCF)に入射し得られる広帯域のスーパーコンティニューム(SC)光を用いる。PCFへの入射光のビーム径や波長を最適化してSC光強度を向上させた。SC光はプリズムで分光後、レンズで波長選択的にファイバーにカップリングし顕微鏡に出力した。これらのレンズやファイバーは1つのべ一スプレート上に配置され、電動ステージで動かし波長を変える。ステンレス製のベースプレートやホルダー類をより軽量なアルミで作製し直し出力安定化を図った。また、λ/2、λ/4波長板を設置し、630710nmの範囲で偏光を制御した。

製作した装置で単一hRCの測定を行った。6Kで単一分子蛍光イメージ画像の取得に成功した。励起波長をスキャンして単一分子由来の蛍光励起スペクトルを得た。hRCには2つのA_0分子が結合しているが、偏光依存性や各ピークの相関関係からそれぞれの単一分子スペクトルを同定した。スペクトルの時間変化や偏光測定から、ピーク波長のシフトに伴う遷移双極子モーメントの角度変化を明らかにした。ピークシフトはタンパク質内の分子結合サイトの水素結合環境の揺らぎに対応づけられており、それらの影響で結合分子の遷移双極子モーメントの方向が揺らぐことが分かった。昨年度から引き続き、光合成細菌ヘリオバクテリアの反応中心タンパク質(hRC)内で電子移動担体として機能するクロロフィル分子(Chl a-A_0)の極低温1分子測定を行った。hRC溶液をpM程度に希釈しCaF_2基板にスピンコートして6Kで2D蛍光画像を測定すると、hRC由来の輝点が観測された。輝点の1つにレーザースポットを合わせ蛍光強度の時間変化を測定すると、1ステップの光退色が確認できた。1ステップ光退色は単一粒子に特徴的な現象であり、輝点が単一hRCに由来することを裏付ける。630710nmの波長範囲で単一hRCの励起スペクトルを測定すると、670nm付近に鋭いピークが観測された。光強度に対する蛍光飽和特性はhRC主要色素のBchl gと異なり、Chl a-A_0と同じだった。また、11個のhRCから得たピーク波長のヒストグラムがChl a-A_0のアンサンブルピークと一致した。以上より、670nm付近のピークはChl a-A_0由来と結論した。Chl a-A_01分子のピーク波長と線形が時間変化した。それに伴い励起偏光依存性も変化した。分子の遷移双極子モーメントの方向揺らぎとピーク波長変化が対応すると分かった。630710nmの範囲で観測されるChla-A_0とBchl gのピークについて相互相関を求めると、Chl a-A_0とBchl gのピークで負相関を示すものが観測された。さらに、Chl a-A_0のピーク波長変化に伴い、相関するBchl gが変化した。この結果は、ピーク波長変化に付随してエネルギー移動パスがスイッチすることを示唆する。以上から、タンパク質の構造揺らぎは機能分子の双極子モーメント方向を変化させ、反応経路に影響すると分かった。構造揺らぎ程度の見かけ小さな変化でもRC機能に大きく影響することを実験的に示した。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。まずは何よりも測定装置を構築する必要があった。安定した励起光源・精度のよい顕微鏡の2つを作成することができ、本研究課題を遂行する上での準備を整えることができた。極低温用の蛍光顕微鏡が完成し、単一hRCの測定に成功した。hRC内に結合する単一Chlα(A_0)分子k蛍光励起スペクトルも得た。これを解析することで本研究目的を達成できる。測定装置が完成したので今後はhRCサンプルを用いた本格的な測定を行う。まずはhRC内電子伝達
高齢者の精油芳香時の自律神経反応から検討する芳香法によるアロマセラピーの妥当性

高齢者が精油の効能に即した反応示すか,嗅覚機能・認知機能の低下により反応が変化するかを検討することを目的に研究に着手した.対象はケアハウス入居者とし,調査1では覚醒系と鎮静系のブレンド精油を使用した芳香前・中・後に心拍変動測定と,22種類(Lemon,Rosemary)の精油を単独で芳香と認知負荷を課しながら心拍変動の測定を行なった.一部精油の効能に相反する自律神経活動が観察されたが,概ね精油の効能に即した自律神経活動が観察された.嗅覚機能障害の有無,認知機能障害の有無により精油に対する反応は多様であるが,高齢者を対象としたアロマセラピーの1つの手法として芳香法は有効であると判断した.初年度は,1高齢者を対象とした精油の匂い刺激に対する反応の実態調査プロトコールについて検討後,2成人を対象にプレテスト後,3認知機能障害のない高齢者を対象に本調査を実施した.1調査プロトコールは,国内外の先行研究の検討,アロマセラピストとして起業している看護師との意見交換から精油の種類・芳香方法を設定した.使用する精油は,単一の種類を使用した場合,匂い刺激に対する反応は個人の嗜好に左右されやすく,結果に影響を与える可能性が示唆されている.また,申請時に検討していた市販の匂いパッチは数種類の精油で作成されていることから,本研究の目的が達成できないと判断した.以上の検討結果より,調査では試用する精油は,2種類精油より作成されている「リ・ブレイン(昼用・夜用)」をとし,芳香はハンディタイプのディヒューザーを用いることとした.2調査プロトコールのプレテストは,成人期の女性15名を対象に実施した.このプレテストでは,芳香時間や心理的負荷の有無について検討を行った.その結果より,芳香時間は,最低10分間必要であること,高齢者では心理的負荷は不要と判断した.また,選択した精油の官能評価では,2つの精油に嫌悪感を示す対象者が皆無であったこと,嗜好が自律神経反応にも影響しなかったことから,高齢者に対しても同精油を使用することとし,調査プロトコールを確定させた.312より決定した調査プロトコールを経費老人ホーム(ケアハウス)入所者を対象に調査を開始している.2014年3月末現在6名であるが,今後20名程度まで対象者を募集する予定である.平成25年度に引き続き経費老人ホーム(ケアハウス)入居高齢者を対象に,精油芳香負荷前後の自律神経活動の測定を実施した.測定プロトコールは,10分間の座位安静後,10分間のデヒューザーによる芳香,10分間の座位安静の計30分を1クールとした.芳香に使用した精油は,覚醒系(Day,ハイパーブレイン社製),鎮静系(Night,ハイパーブレイン社製),比較対照として蒸留水を用いた.精油のwash outを考慮し,1回/1週間の間隔で精油をランダムに3回測定を実施した.対象者として,ケアハウス3施設25名から承諾が得られた.そのうち3回の測定が実施できた者は22名であった.22名の属性は,年齢平均85歳,性別は男性4名,女性18名,認知症の診断のある者6名,ドネベジル内服者5名,Mini-Mental State Examination24点未満7名あったが,診断と内服薬およびMMSEの結果に一貫性はなかった.下垂体腫瘍の術後,測定途中の睡眠状態に陥った対象者4名を除く18名を対象に解析に着手している.測定中に傾眠から睡眠状態に陥る対象者が複数発生したこと,ケアハウスでは内服薬や受診結果などの健康管理が自己管理であることから,認知症や自律神経活動に影響する疾患や内服薬の把握が困難であったことから,測定プロトコールの修正と対象者の選定基準の見直しを行っている.前年度までの研究経過から課題となった点を検討し.測定機器の追加および測定プロトコルの修正を行い研究に着手した.主な変更点は,自律神経機能については,アクティブトレーサー(AC-301A)による心拍数に加え,近赤外光計測装置(HOT121B)による前頭部の脳血流とLF/HFの測定した.プロトコルは,1セット30分(無香,芳香,無香,各10分)から,1セット8分(無香,無香+認知負荷,芳香,芳香+認知負荷,各2分)に,使用する製油はブレンド型から単体(レモン,ローズマロー)に修正した.対象は,生活機能に影響するような脳血管障害の既往のある高齢者少なく,複数回の測定の日程調整か可能なケアハウス入居高齢者とした.ケアハウス入居者12名(男性5名,女性7名)を対象に修正プロトコルによる測定を実施した.対象者の概要は,年齢は平均85歳,認知症の診断あるいは認知症治療薬を服用している対象は3名,嗅覚機能検査で全く臭いの識別が出来なかった対象は4名であった.現時点ではpreliminaryな結果ではある.修正プロトコルにおけるAC-301Aによる心拍変動測定では,HFが無香と比較しレモン芳香では有意に低値を示し,副交換神経を有意に低下させていることが明らかとなった.また,各脳血流量は測定値の有意差は確認できなかったが,ローズマリーの芳香は他の芳香よりも左前頭部の脳血流量を増加させていた.心拍変動解析では,左右のLF/HFの値では,無香は他の芳香(レモン,ローズマリー)よりも有意に測定値が高く,認知的な作業時において,芳香は無香よりも交感神経を有意に低下させることが明かとなった.

高齢者が精油の効能に即した反応示すか,嗅覚機能・認知機能の低下により反応が変化するかを検討することを目的に研究に着手した.対象はケアハウス入居者とし,調査1では覚醒系と鎮静系のブレンド精油を使用した芳香前・中・後に心拍変動測定と,22種類(Lemon,Rosemary)の精油を単独で芳香と認知負荷を課しながら心拍変動の測定を行なった.一部精油の効能に相反する自律神経活動が観察されたが,概ね精油の効能に即した自律神経活動が観察された.嗅覚機能障害の有無,認知機能障害の有無により精油に対する反応は多様であるが,高齢者を対象としたアロマセラピーの1つの手法として芳香法は有効であると判断した.平成25年度調査実施中に集団感染症が発生し1ヶ月調査が中断したため,認知機能障害のない高齢者を対象とした調査が遅延し,26年度に持ち越しとなった.また,その測定過程において,測定プロトコールの修正,対象者の選定基準の見直しが必要となったため,本年度目標とした認知症を有する高齢者の測定に至っていないため本評価となった.医歯薬学分担者および老年精神科医師とプロトコールおよび対象者の選定基準の見直しを行っている.測定プロトコールについては,文献検討および専門知識の教授を受け,測定用具に近赤外光計測装置を追加し,測定時間を無芳香1分,芳香1分を1セットとし5回繰り返しを1クールとして,蒸留水を含む3種類の芳香負荷を行うこととした.既に協力を受ける介護老人保健施設を確保している.並行して平成26年度までに測定したデータ解析を進め,学術集会などへ成果報告を行う予定である.以下の2つの理由から,調査プロトコールの作成に予定より多くの時間を要しため,初年度で終了予定の認知機能障害のない高齢者の調査を継続中である.第1点は,先行研究より調査プロトコールを作成する計画であったが,精油の種類,芳香方法と時間,心理的負荷の有無と内容を検討すると,その方法は膨大な数となった.そのため,先行研究の検討後,老年科医師,アロマセラピストとして起業している看護師と意見交換をしながらプロトコールの検討したため時間を要した.第2点は,高齢者を対象とした調査の場合,そのプレテストを青年期など他世代対象に実施することを疑問視する声がある.しかし,調査依頼が可能な高齢者の母数を考慮すると,プレテストに高齢者を公募することはその後の本調査に支障をきたすと判断し,青年層を対象としプロトコールの妥当性の検討を行った.青年層の結果をそのまま高齢者に適応させるか等,疑問視する意見を念頭に置きながらプレテストの結果からプロトコールの精錬作業をおこなったため時間を要した.前年度より実施していた認知機能障害のない高齢者を対象とした芳香負荷前後の自律神経の測定経過から,以下の問題点が明らかになった.1芳香負荷なし10分,有10分,なし10分としたが,途中で傾眠する対象者が発生した.2ケアハウスという特性から,施設側が有する医療情報が少なく,対象者の自己申告,施設職員からの情報,MMSEの結果に一貫性がなく,認知症の有無の判別が困難であった.そのため,測定プロトコールと修正と,対象の選定基準の見直しが必要となり,認知症を有する高齢者の調査までに至らなかったため繰越が生じた.平成26年度前半は引き続き認知機能障害のない高齢者を対象とした調査を継続し,20例まで症例数を増やす予定である.そのために必要な協力施設の確保も終了している.後半は認知機能障害のある高齢者を対象に調査を実施する予定である.その遂行の障壁としては,対象者の確保が考えられる.調査
メカノセンサーとしての間葉系幹細胞

生体間葉系幹細胞は、骨組織において骨芽細胞や軟骨細胞の供給源であり、さらに、ニッチ細胞として血液細胞の機能調節にも関与することが報告されている。宇宙飛行士や長期臥床者には骨量の急激な減少とともに、免疫機能の低下も観察される。近年、生体間葉系幹細胞の幹細胞特性と重力環境変動の関連性が報告されているが、微小重力環境下で発症する機能異常における生体間葉系幹細胞の役割は未解明である。私たちはこれまでに、MAPKの一つであるExtracellular signal-regulated kinase 5(Erk5)が、間葉系幹細胞の幹細胞性維持機構に必須であることを見出した。したがって本研究では、間葉系幹細胞のErk5は、骨組織のメカノトランスデューサーとして、重力変動環境下における生体恒常性維持に重要な役割を果たしているのかを明らかにすることを目的とした。まず最初に、微小重力環境下での骨組織における機能変動と生体間葉系幹細胞におけるErk5活性との関連性を明らかにすることを目的に、模擬微小重力モデルである尾部懸垂を負荷したマウスの後肢を用いて実験を行った。尾部懸垂負荷マウスの骨組織において、骨芽細胞数低下および骨形成能低下と、B細胞の減少が観察された。さらに同マウスの骨組織において、生体間葉系幹細胞のErk5のリン酸化低下が認められた。また、生体間葉系幹細胞におけるErk5の機能的役割を明らかにする目的で、生体間葉系幹細胞特異的遺伝子改変マウスを作製し、表現型解析を行った。その結果、生体間葉系幹細胞のErk5が不活性化したマウスの骨組織において、野生型マウスと比較して、著明な骨量の低下とB細胞の減少が観察された。本年度は、微小重力環境下におけるErk5の活性化の解析を実施し、さらに細胞特異的遺伝子改変マウスを用いた解析により、間葉系幹細胞のErk5が骨恒常性維持に重要な役割を果たしている可能性を見出した。さらにあらたな遺伝子改変マウスの作製と解析も進んでいることから進展と考えられる。今後は骨髄由来間葉系幹細胞の細胞培養系を用いたin vitro解析により、詳細なメカニズム解析が必要である。また、生体間葉系幹細胞を誘導的欠失させたマウスを作製し、間葉系幹細胞欠失マウスの微小重力環境下での血液細胞の機能解析および骨表現解析を行うことによって、「微小重力環境下における間葉系幹細胞の重要性」を明らかにする。
「ものづくり」事例から導入する線形代数の有意味学習の実践的研究

本研究では,線形代数,特に空間図形のベクトル方程式の理解度が低い原因が,抽象的な記号処理に終始している教育内容にあると考えた。これを改善すべく,学生に身近な応用例を出発点に,現実感を持って学べる学習体系の構築をめざした。具体的には,「ものづくり」の応用例からの導入し,実体模型と3次元グラフィックスを用いたモデル化と仮想実験を経て,ベクトル表現を解説する授業プランを作成,実践し,その教育効果を検証した。本研究では、線形代数、特に空間図形のベクトル方程式の理解度が低迷している原因が、学習内容が現実事象から切り離された抽象的な記号処理に終始していることにあると考えた。このことが、学生に現実感を喪失させ、学習の表面化を助長していることに注目、工学系学生に身近な「ものづくり」の事例を出発点に、学生が現実感を持って学べる学習体系の構築をめざした。具体的には、空間図形のベクトル方程式を題材に、(1)学生に身近な「ものづくり」の事例から抽出した応用例からの導入し、(2)実体模型と3次元グラフィックスを用いたモデル化の方法を検討し、(3)3次元グラフィックスを用いた仮想実験とWebシステムへの実装を行い、(4)ベクトル表現のしくみ理解に注力した授業を実践、(5)この教育体系による教育実践の効果を、科目試験成績と手書き答案で分析するだけでなく、授業終了10ヶ月後に行われる全国高専学習到達度試験(到達度試験)でも測定して、効果を検証、表面学習に流れやすい線形代数における有意味学習のモデルを構築することを目指した。1.学生答案の分析「線形代数」を受講中の学生答案から、理解度の深さに関する指標を抽出することは容易ではないが、受講終了後に出題範囲の広い実力試験を行うと、理解度の深さを測定できることが分った。国立高等専門学校学習到達度試験(数学)の学習領域別得点では、他の領域に比べて「空間ベクトル、行列の計算」の正答率が極端に低いため、本研究に基づく授業実践の成果は、同正答率をどれだけ向上させることができるかで、間接的に評価できる。2.「ものづくり」の事例から数学的モデル化に適した応用例の抽出多くの事例が2次元のモデルにとどまる中、ロールプレイイング・ゲームにおけるキャラクターの特性値保持と変化の可視化は、3次元のモデルとして有効である。また、受講学生からの反応も良好であった。この事例を用いたシナリオを考案、ATCM2008で発表した。平成21年度には、このシナリオを用いた授業を試行する予定である。3.教室における実態模型の3次元グラフィックスを用いたモデル化の検討黒板上で表現できない空間図形の提示には実体模型が有効であることを、授業実践を通じて確認した。4.ベクトル方程式を3次元図形に変換する演習機能のWebシステムへの実装2種類のソフトウエア環境(Cabri 3D, Mathematica)を用いて、ベクトル方程式と仮想空間上の3次元図形を結びつける演習を作成した。Cabri 3Dを用いた演習はWebシステムとして実装、学習者が画面上で直接図形を変形した結果をベクトル方程式として表示する。Mathematicaを用いた演習は単体システムとして実装、学習者が画面上のスライダを変化させると、図形とベクトル方程式が同時に変化する。試用時の学生の反応からは、両者の優劣を判断しにくいため、平成21年度も、両者を平行して改良する予定である。「ものづくり」の事例を用いた導入授業の実践黒板上で表現できない空間図形の提示には実体模型が有効であることを、授業実践を通じて確認した。すなわち、各学生の机をxy平面とし、垂直にz軸を立てた3次元空間で、木製のスティックと板を用いて、直線と平面を表示し、これらを空間中に固定することを、各自が試してみる体験は、空間ベクトルを実体のある物体として認識し、学習し始めるのに有効であった。学生答案の変化の分析従来は白紙の多かった学生の演習・試験答案(記述式)に、数式変形だけでなく、図、文章による説明が加わる傾向があった。3次元空間図形とベクトル方程式を相互に変換する演習の構築2種類のソフトウエア環境(Cabri 3D, Mathematica)を用いて、ベクトル方程式と仮想空間上の3次元図形を結びつける演習を作成した。Cabri3Dを用いた演習はWebシステムとして実装、学習者が画面上で直接図形を変形した結果をベクトル方程式として表示する。この環境では、仮想空間中の図形を学習者が直接操作できるため現実感が増すが、学習ポイントの伝え方が教科書の説明に近くなるという課題があった。そこで、学習項目をメニューにより選択しやすくする画面の改良を行った。Mathematicaを用いた演習は単体システムとして実装した。学習者が画面上のスライダを変化させると、図形が変形すると同時にベクトル方程式の係数が変化する。仮想空間内の図形を学習者が直接操作することはできないが、学習ポイントの提示法は直観的であり、学習者に理解されやすい。「ものづくり」の事例を用いた導入授業の実践実体

模型を用いた空間図形の導入後に、3Dグラフィックスを用いた空間図形の操作体験が有効であることを、授業実践を通じて確認した。また、これらの活動の導入段階では、学生に3次元ベクトル学習の有用性を示すべく、3次元ベクトルを用いた仮想ゲームを用いることも、有効ではないかとの感触を得ている。学習到達度試験で測定した変化の分析3Dグラフィックスを用いた空間図形の学習を行った学生が受験した平成22年度の学習到着度試験の「空間ベクトルと行列」部門の平均得点は、そのような学習を未経験の平成21年度以前の学生に比べて、顕著に上昇した。昨年度報告した、学生答案の質的な変化(白紙の多かった学生の演習・試験答案(記述式)に、数式変形だけでなく、図、文章による説明が加わる傾向)と連動しており、有意味学習の効果ではないかと考えている。平成23年度の学習到着度試験でも、再度有効性を検証したい。Webシステムを用いた進度別個別学習の実践平成21年度に作成した2種類のソフトウエア環境(Cabri 3D,Mathematica)を用いて、ベクトル方程式と仮想空間上の3次元図形を結びつける学習を、低進度学生を対象に実施した。学習者を2名一組にし、二人で相談、検討しながらコンピュータ画面に向かわせることで、学習が活性化されるとの印象を得た。すなわち、インタラクティブなスクリーン上のコンテンツを学生一人一人に操作させるよりも、学生同士の相談、会話を喚起することが、より有益な利用方法のようである。「ものづくり」の事例を用いた導入授業の改良と実践「ものづくり」事例として仮想ゲームによる導入教育を実践した。このゲームでは,事前に学生が3次元ベクトルを用いて特徴付けを行ったアバター同士を対戦させ,競技ベクトルと各アバターベクトルとの内積の大小により勝者を決める。対戦ゲームの展開は、教室内のプロジェクタに投影して,クラスの全員が観戦した。これまでに試した他のものづくり事例よりも学生の反応がよく、電気、情報系学生への紹介事例として適切との実感を得ている。これに引き続き、空間図形とベクトル方程式との関係を視覚的に体験する授業実践を行った。従来型の授業でベクトル方程式の導出課程を解説する前に,上記導入教育と、実体モデル(棒と平板)を用いた操作体験、および、コンピュータの仮想空間中に置ける空間図形の観察、操作体験を行わせ、空間図形の視覚的イメージを持たせた。その結果、学生が空間ベクトルを身近な概念として学習を進めているとの感触を得ている。しかしながら、これらの活動が、学習動機付けと学習のための原体験に止まっているのか、それとも、図形と数式の視覚的関係把握により理解の深化に直接寄与しているのかは、分かっておらず、これらを切り分けて効果のしくみを明らかにすることは、今後の課題と考える。学習到達度試験で測定した変化の分析平成23年度の学習到達度試験問題は、空間図形(直線、平面)のベクトル方程式に関連する問題の比率が少なく、その正答率からモデル化授業の効果を確認することは難しかった。平成24年度以降も同試験結果の分析を続け、より長期的視点で効果を確認していきたい。Webシステム上の学習コンテンツの英文化
発振現象を基盤とした革新的神経修飾法の開発

昨年度は被験者の固有振動数に基づいて新しい神経修飾法であるquadripulse stimulation (QPS)のパラメータを可変させ、より効果のつよい神経可塑性が得られるか検討したものの結果として固有振動数の影響は少ないことが明らかになった。今年度は神経修飾法のばらつきに発振現象がどのように関与しているのか、更に詳しく検討するため、よく用いられているtheta burst stimulation (TBS)を用いた。そしてTBSによる神経可塑性のばらつきに刺激強度が与える影響について検討した。TBSは50Hzのバースト刺激を5Hzで行うプロトコールであるが刺激強度の影響について系統的に調べられていなかったためである。結果は個々人の最適刺激強度が異なることが明らかになった(Sasaki et al., Brain Stimulation, 2018)。このことと発振現象の関連について直接は今回検討しなかったものの、固有振動数への修飾が刺激強度に依存している可能性が示唆された。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究での目的は非侵襲的神経修飾法による発振現象可変を晨鶏基盤とした革新的神経修飾法の開発である。具体的には患者固有の発振振動数を同定し、申請者が開発した強力な神経修飾法Quadripulse stimulation (QPS)の刺激パラメータへオンラインフィードバックを行いQPSのテーラーメイド化を行うことを目的としている。本年度は、その前段階としてQPSのばらつきについて検討し年齢が上がると反応率がさがること(Hanajima et al., 2017)、およびそもそもQPSのばらつきが少ないことを報告した(Nakamura et al., 2016).予備的検討として被験者固有の発振振動数(基礎律動)を脳波にて同定し、それぞれの固有基礎律動に基づいて、QPSのパラメーターを可変させ神経可塑性について検討した。固有振動数にもとづくQPSのほうが、従来のQPSよりもより効果的に神経可塑性が誘導できることと仮定した。さらに固有振動数の2倍、3倍、4倍といった刺激頻度数についても検討して結果としては従来のQPSでも固有振動数に基づくQPSいずれにおいても、神経可塑性は効果的に誘導される、といった結果であった。QPSはそもそも神経可塑性のばらつきが他のプロトコールに比べて少ないため、固有振動数による影響が少なかったと考察した。今後については、まずQPS以外の方法において固有振動数をテーラーメイド化することにより効果のばらつきが少なくなるか検討するとともに、固有振動数のゆらぎを加味したオンラインフィードパックシステムを確立し神経可塑性について検討する。さらに大脳基底核疾患の代表であるパーキンソン病などの患者においても固有振動数に基づいた神経修飾法による可塑性を検討することとする。概ね予定したとおり研究は進捗している。まず当初予定した通りQPS以外の方法において固有振動数をテーラーメイド化することにより効果のばらつきが少なくなるか検討するとともに、固有振動数のゆらぎを加味したオンラインフィードパックシステムを確立し神経可塑性について検討する。
環境に優しく災害に強い小型風力用磁気ギア内臓発電機の開発

磁気ギアの高性能化に関しては,ポールピースの支持材と支持方法について検討するとともに,ポールピースの最適設計を行った結果,初期試作機よりトルクは40%以上向上し,効率は最高で99%を達成した。これは機械式ギアを上回る性能である。次いで,磁気ギアとモータ・ジェネレータを一体化した磁気ギアードモータ・ジェネレータに関しては,有限要素法を用いて最適設計を行い,試作試験を行った結果,ほぼ設計通りの性能が得られることを実証した。また,約1kWの小型風力発電装置を導入するとともに,電圧,電流,風速などを長時間計測できるシステムを構築した。平均風速約10m/sで最大500Wの出力が得られることを確認した。平成24年度においては、現有のギア比10.333の遊星型磁気ギアを考察対象として、効率とトルクの向上について検討を行った。具体的には、効率については、現有の磁気ギアが85%程度と一般的な機械式ギアと比較して低いことから、3次元電磁界解析を行うことで、損失の発生要因について詳細な検討を行った。その結果、ポールピースを保持する部材として用いたアルミニウムに対して、永久磁石回転子からの漏れ磁束が鎖交し、渦電流が発生していることが明らかになった。この結果に基づき、ポールピースを保持する部材を、非導電性かつ非磁性の樹脂であるベークライトに変更したところ、実機の最高効率が96%まで達した。これは一般的な機械式ギアの効率(約90%)を大きく上回る特性である。次いで、トルクについても、3次元電磁界解析を用いてポールピースの形状と位置について検討を行った。その結果、ポールピースの軸長は磁石回転子と一致させた方がトルクが向上すること、またポールピースの径方向の位置についても、両ロータの中央では無く、アウターロータ側に近づけた方がトルクが向上することが明らかになった。現時点では、シミュレーションの結果のみであるが、トルク密度は約70kN・m/m^3まで達しており、当初の目標(80kN・m/m^3)に対して、ほぼ同程度を実現した。平成25年度においては、上述の結果に基づいて改良した磁気ギアについて、実証実験を行う予定である。また平成24年度においては、本研究の最終目標である小型風力発電機の製作と実証試験の準備も進めた。具体的には、定格容量が約1.02.0kWの垂直軸型の風車を設置し、電気・信号配線の設置と測定装置の準備を行った。ほぼ今年度で準備は完了したことから、平成25年度においては、まず小型風力発電に良く用いられる標準的なコアレスの永久磁石発電機を用いて、基準となる発電特性を計測する予定である。(1)磁束変調型磁気ギアのポールピースの形状・配置の改良・・・昨年度行った有限要素法による解析結果に基づき、ポールピースの形状・配置の改良した磁気ギアを試作し、実証実験を行ったところ、最大トルクは約1.4倍に向上し、効率も最大で99%に達することが実証された。(2)小型風力発電装置の基礎フィールド試験・・・昨年度導入した容量約1kWの小型風車に対して、まずは一般に広く用いられているコアレスの永久磁石発電機を接続して、基礎的なフィールド試験を行った。その結果、平均風速約10m/sで最大500Wの出力が得られることを確認した。今後は、電圧、電流、電力、風速などを長時間自動で計測できるシステムを構築して、より詳細なフィールド試験を行えるようにする予定である。(3)検証用小型磁気ギア内臓発電機の設計・試作・・・磁気ギア内臓発電機の動作を確認するため、小型の試作機を設計し、試作した。次年度は、まずこの試作機の実証実験を行い、所望の特性が得られるか検証する予定である。(1)小型風力発電装置のフィールド試験・・・昨年度導入した容量約1kWの小型風力発電装置に関して,LabVIEWを用いて電圧,電流,電力,風速などを長時間自動で計測できるシステムを構築し,フィールド試験を行った。その結果,平均風速約10m/sで最大500Wの出力が得られることを確認した。(2)磁気ギア内臓発電機の実証実験・・・昨年度試作した磁気ギア内臓発電機を用いて,実証実験を行った。まず始めに,試作機の回転数と出力電圧波形を測定することで,所望のギア比である5.75倍に増速されていることを確認した。次いで,この発電機をモータとして駆動させた時の性能についても評価を行った。その結果,ほぼ設計通りの性能が得られることが明らかになった。なお,実機の最高効率は約60%であったことから,今後は損失の発生要因の分析と,さらなる高効率化を目指す必要がある。

(3)磁気ギアと機械式ギアの実機特性の比較・・・昨年度改良試作を行った磁束変調型磁気ギアについて,その優位性を明らかにするため,市販の機械式ギアと諸特性の比較を行った。その結果,実験を行ったすべての速度領域(100 r/min2000 r/min)において,機械式ギアよりも磁気ギアの効率の方が高いことが実証された。また,損失の詳細な分析を行ったところ,機械式ギアの損失は,主として歯同士の接触部のクーロン摩擦に起因する機械損であるため,速度に比例すること,一方で磁気ギアの損失は鉄心の鉄損と永久磁石の渦電流損に起因するため,速度の12乗に比例して増加することが明らかになった。したがって,特に低速領域において,機械式ギアに対し,磁気ギアが低損失であることが明らかになった。ただし,速度が5000 r/minを超える高速領域では,磁気ギアの損失の方が大きくなる可能性があることから,今後は高速領域での高効率化に関する検討が必要である。26年度が最終年度であるため、記入しない。電気機器工学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画の遊星型磁気ギアの最適設計については、トルクと効率を向上させる設計指針を明らかにすることができたので、計画通りである。これに加えて、最終年度に計画していた小型風力発電の設置等の準備を進めることができたため、当初の計画以上に進展していると判断した。当初の計画通り、磁気ギアの性能向上を達成し、検証用の磁気ギア内臓発電機の試作も完了したことから、おおむね順調に進展していると判断した。当初計画通り、磁気ギア内臓発電機の動作解析と試作試験を行う予定である。また、今年度前倒しで設置した小型風力発電について、標準的なコアレスの永久磁石発電機を用いた場合の発電特性を測定する予定である。まずは前年度試作した検証用小型磁気ギア内臓発電機について実証実験を行い、所望の性能が得られているかを確認をする。次いで、この結果に立脚して、容量約1kWの磁気ギア内臓発電機を設計・試作し、最終的には小型風車に取り付けてフィールド試験を行うことを目指す。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額と合わせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。平成26年度請求額と合わせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。
言語少数派生徒と日本人生徒の学び合いを活かした在籍級の授業モデル作りに向けて

本研究は、公立中学校における取り出し支援から在籍級の入り込み支援に至る一連の学習支援を対象とし、言語少数派生徒が在籍級の学習活動に参加するための手立てと課題を探ることを目的とする。研究の結果、取り出し支援で母語を活用した先行学習を行い、引き続いて在籍級において母語支援者による入り込み支援を行うことで、日本語力が不十分な言語少数派生徒でも在籍級授業で日本人生徒と協働的に学べることがわかった。本研究は、言語少数派生徒と日本人生徒が在籍する教室において、学習場面における両者の対話に注目し、日本語力の差、背景知識の違い、ものの見方や考え方の違いを活かした学び合いの可能性を探ることを目的とする。初年度である21年度は、対話活動に関する文献資料の収集とともに、横浜市の公立中学校をフィールドとして国際教室と在籍級の授業場面における談話データを収集した。後者に関しては、横浜市鶴見中学校の国際教室において、平成21年7月から翌年3月にかけて3名の生徒(中国出身1名、フィリピン出身2名)を対象に、週1回、母語を活用した国語学習支援を教科課程の枠組みの中でで行った。申請者は参与観察を毎週行うとともに、学校(管理職・担当教員)、母語支援者、生徒の了解のもと、参与観察や録音データを収集した。また、対象生徒の在籍級の授業についても入り込み指導を行い(計5時間)、参与観察及び録音によるデータ収集を実施した。さらに、学習支援開始時(20年7月)と支援終了後(21年3月)には、授業に関わった国際教室担当教員(2名)と在籍級担当教員(1名)に対して、母語活用に対する意識変容を探るインタビュー調査も併せて実施した。22年度は、同校での学習支援を継続するとともに(*管理職及び担当教員から了承済み)、在籍級の入り込み指導や対話活動の充実を図ることをめざした授業作りを担当教員とともに進めている。本研究は、言語少数派生徒と日本人生徒が在籍する教室において、学習場面における両者の対話に注目し、両者の学び合いの可能性を探ることを目的とする。22年度は21年度に続き、横浜市の公立中学校をフィールドとして、授業場面における談話データを国際教室の取り出し支援で20時間、在籍級の入り込み支援で13時間収集した。また、新たに着任した国際教室担当教員と在籍級担当教員、及び支援の対象生徒2名に対するインタビュー調査も併せて行った。22年度は、学習支援に携わった協力者とともに、(1)子どもの母語ができる日本人支援者の役割意識の形成、(2)母語を用いた授業実践に対する学校教員の意識変容、そして、(3)在籍級入り込み支援を行った母語支援者の足場かけという三つの観点から分析を進めた。その結果、(1)では、子どもの母語で学習支援を行った日本人支援者が、子どもの既有能力や内容理解の状況を周囲に伝える役割を獲得していったことが明らかになった。(2)では、国際教室担当の教員が母語を用いた授業を協働実践することで、母語を用いることへの不安を感じなくなっただけでなく、自身の教育観や言語観を捉え直していることが示された。そして、(3)からは、在籍級への入り込み支援に際して母語支援者は授業者の説明を単に通訳しているのではなく、子どもの内容理解やストラテジーの獲得に自主的に働きかけたり、授業者や周りの生徒との仲立ち役を果たしていることがわかった。23年度は、同校での学習支援を継続するとともに、在籍級において言語少数派生徒と日本人生徒の対話活動の充実をめざした授業作りに担当教員とともに取り組む予定である。本研究では、公立中学校における取り出し支援から在籍級の入り込み支援に至る一連の学習支援を対象とし、研究課題(1)(4)の追究を通して、言語少数派生徒が在籍級の学習活動に参加するための手立てと課題を探ることを目的とする。(1)母語を用いた取り出し支援において、支援者はどのような役割認識をもって支援を進めているか。(2)母語を用いた取り出し支援に対し、学校教員の意識はどのように変容しているか。(3)入り込み支援の中で、母語支援者はどのように子どもを支えているか。(4)入り込み支援において、子どもはどのように在籍級授業の内容理解を進めているか。分析の結果、課題(1)については、子どもの母語ができる日本人支援者は「子どもが母国で培ってきた既有知識を周囲に伝える」「母国の学校教育と日本の学校教育の違いから、誤解が生じていることを周囲に伝える」という役割意識を形成していることがわかった。課題(2)で、国際教室担当教員は、母語を活用した学習支援は生徒の読解力の伸長に効果があると考え、母語の異なる生徒同士のグループ学習を高く評価し、同時に教員自身も楽しみながら授業に取り組むようになっていた。また母語の活用は時間的制約がある中学校において効率的な支援方法であるという意識を生んでいた。課題(3)で、入り込み支援を行う母語支援者は、授業内容の理解、日本語の表記や表現の習得、学習ストラテジーの獲得を促すスキャフォールディングを用いていた。また、学習意欲を喚起したり、子どもと授業者の仲介を図るなど、主体的かつ創造的に子どもを支えていた。

課題(4)で、対象生徒は入り込み支援者のサポートを受けながら、自分が本来持つ社会的、認知的、情意的ストラテジーを統合的に発揮し、能動的に教室活動に参加していることがわかった。なお、23年度末には3年間の取り組みの成果を報告書としてまとめた。
日本社会の近代化と宗教倫理

M.ウェーバーが『プロテスタンティズムの倫理と資本主義の精神』のなかで、近代の合理的資本主義は、プロテスタントの宗教倫理と結びついてのみ可能であったとして以来、日本の社会の近代化は西欧化でしかないという前提の当然のこととみなされてきた。これにたいし、アメリカの宗教社会学者ロパート、ベラ-が『徳川時代の宗教』のなかで、日本では、浄土真宗が西欧でのピューリタニズムと同じ役割をしたことを解明し、日本の資本主義は、明治維新以降に形成されたのではなく、徳川時代に形成されたとした。この立場は、K、マルクスやM、ウェーバーの影響の強いわが国においては、例えば丸山真男によって、荒唐無籍のものとされ、無視されてきた。ベラ-は、日本における仏教、儒教、神道の宗教倫理が、集合的目標の達成への献身を説き、これが日本の近代化の出発点になったとした。ベラ-の本は1957年に出版されたもので、日本の高度成長期以前のものである。その後の事態の〓追からみれば、ベラ-の見解がいかにすぐれたものだったかが理解できる。しかし、ベラ-にあっても、集団主義的倫理は「よそ者」にたいして「身内」を優先させるゆえに普遍性をもたず、普遍性をもつものは個人主義的倫理のみであるとされていたのである。このような主張は現在にまでうけつがれ、最近では、日本の集団主義は、日本の奇跡的な経済成長を可能にさせたが、日本の経済成長の諸成果は、日本の集団主義の基盤を破壊しつつあるという、理論的に矛盾した見解が、一般的になっている。本研究では、これまでの理解のように、共同体は閉ざされた社会ではなく、共同体と共同体との社会関係としての男女の関係、生者と死者の関係を通じて開かれたもので、近代化は個人主義化を意味するものでなく、新たな価値統合の過程であり、そのなかで、特定の宗教ではなく、普遍的宗教倫理が世界的に確立する、という立場がとられている。西欧社会の近代化と宗教倫理の関係を扱った古典的名著に、M,ウェーバーの『プロテスタンティズムの倫理と資本主義の精神』がある。この本のなかで、ウェーバーは、キリスト教、とくにプロテスタント、ピューリタンの生活倫理が、近代の合理的、組織的資本主義を生みだしたとし、近代資本主義を西欧の宗教倫理の産物とみなした。近代化についての同じような考えは、ル-ス、ベネディリトの『菊と刀』のなかでの、西欧の「罪の文化」にたいする日本の「恥の文化」という対比の仕方のなかにも示されている。しかし、近代化というのは、特定の価値が支配的になる過程ではなく、現在にいたるまで存統してきたあらゆる価値が共存するという、いわば現代化の過程であり、その意味で、それは伝統に対立するものではない。現代化としての近代化は、現在の時点における、それぞれの伝統の再構成なのである。とすれば、日本人及び日本社会を近代化の過程においてとらえるとき、西欧の近代人及び近代社会を可能ならしめている理性的主体を、同じく日本において想定し、かかる抽象的普遍性の次元においてのみ問題をとらえる方法には、自ずから限界があるといえよう。また、抽象的認識主体としての日本人がまず抽象的時空間において存在し、その日本人の認知対象として日本社会が客観的に存在するという図式が成り立たないことも明らかといえよう。

とすると飛鳥、藤原京、平城京、平安京といた地域に、日本語、日本人、日本文化の原型が太古より形成され、それが周辺に拡大していったという通説は、実際の日本人の歴史的経験に基づくものではないといえよう。同じく、日本人は文字を知らなかったから、七世紀になって、漢字を使用し、漢文を書いたというのも、通説とはいえ、およそ言語文化の形成過程、したがって社会の形成過程を理解しない暴論といえよう。今年度は、昨年度におこなった調査の資料の整理・分析のうえにたって、新たに、北海道の大雪山周辺および十勝川流域の民俗学的調査をおこない、さらに沖縄、近江で補充調査をおこない、それとの関連で和歌山県の和歌山市で民俗学的調査をおこなった。その結果明らかになったことは、わが国における地域的文化統合は、少くとも20万年30万年前に、11の村落の連合というかたちでみられ、その時期に日本語、日本文が形成されたとみることができるということである。はじめて、そのような統合がなされた地域は、北海道および東北であり、それは十勝川、十和田湖という地名のなかにも示されている。また、このような地域統合は、文化統合であり、十一面観音像のような仏教の形成と不可分の関係にある。観音は女性であり、三十三観音霊場の形成は、泥婚図の拡大を意味するものであった。山苗から絹糸をとり絹布をつくる機械もかなり早くから使用されていたといえる。日本社会の近代化は、明治以降にみられたのではなく、近江商人にみられるように、少くとも幕末においてみられたのであり、その活動をささえていた生活倫理としては、浄土真宗などの宗教があったのである。
自己組織化高分子薄膜を反応場とする共役ポリマーの階層構造制御

ブロック共重合体薄膜を利用した共役ポリマーの超階層構造制御に向けて以下の項目を検討した。1.ブロック共重合体薄膜内のナノシリンダー相分離(SANC)構造の基板に対する垂直配向制御を行った。垂直配向シリンダーは、異方的な共役ポリマー成長における垂直チャンネル型・水平配線型のナノ反応場として捉えることができる。2.導電性高分子のモノマーとしてチオフェンやピロールを用い、SANC内における重合の検討とSANC構造に追従する共役ポリマーナノシリンダーの作製法を検討した。シリンダーと接する基板上に選択的に表面開始剤の自己組織化単分子膜(SAM)を作製し、4-ハロピリジンのリビング重合を行った。得られるポリピリジニウムのシリンダー配向に依存した剛直主鎖の一軸配向制御の実現を目指した。3.共役ポリマーナノシリンダー(CPNC)の電気伝導、磁気特性、円偏波吸収、トランジスタ特性における超階層構造に特異的な新現象を抽出し、そのデバイスへの応用の可能性を検討した。具体的には、垂直配向PEOナノシリンダーを用い、ドメイン選択的共役ポリマーの複合化の確立を目指した。アゾベンゼン液晶側鎖型ポリマー(PEO-b-PMA(Az))を六方最密充填したPEOナノシリンダー構造(シリンダー径4-8m)を形成する標準サンプルとして用いる。電気化学セルに設置したSANC構造をもつ作用電極と対電極の間に電圧を印加した。作用電極上の親水性・イオン伝導性のPEOナノシリンダーが伝導パスとなり、印加時間の経過と共に電極配置に依存した配向構造が作製できることを確認できた。また、SANC構造をもつ薄膜は、いわば市販のマイクロチャンネルの液体回路を100万倍ダウンサイジングした物質拡散・輸送ナノチャンネルといえる。電解質又は反応溶液中への浸漬により、SANCドメイン内における拡散を駆動力とした溶質の基板表面への輸送が可能となる。SANC構造は、共役ポリマーナノシリンダー(CPNC)構造の作製における空間が規定されたナノ反応場として機能すると期待できる。従って、電極上の配向制御されたSANC薄膜を用い、ピロール・チオフェン・アニリンを含む電解質水溶液中において電解酸化を行うことにより、CPNC構造の作製が期待できる。
ショウジョウバエを用いた左右非対称性を形成する遺伝子の網羅的同定と機能解析

左右相称動物の多くは、見かけ上は左右対称であっても、内臓器官は左右非対称な構造をとることが多い。左右非対称な内臓器官が正しい立体構造をとるためには、左右極性情報を決めるシグナルにもとづいて、個々の細胞が、志向性を持った移動・再編成を行うことが必要である。しかし、左右極性情報を制御するシグナル分子に関する研究は、脊椎動物を中心に多岐にわたって行われてきたのに対して、左右非対称な器官の立体構造を構築する際の個々の細胞の動態に関しては、ほとんど研究されてこなかった。これまでに、我々は、突然変異体スクリーンによりショウジョウバエI型ミオシン(Myo31DF)とショウジョウバエE-Cadherin(DE-Cad)が消化管の左右非対称性形成に必要であることを明らかにした。今回、私は、Myo31DFとDE-Cadの相互作用による消化管の左右非対称性形成機構を明らかにした。Myo31DF突然変異体では、DE-Cadの細胞内小胞輸送が異常になっていた。また、左右非対称な構造を構築する前の消化管の上皮細胞において、DE-Cadは、遠近極性をもって細胞頂端部に局在していた。Myo31DF突然変異体では、この局在が異常であった。消化管の上皮細胞は、左右非対称な形態形成を行う以前にすでに、左右非対称な形態を持つことが明らかになった。この細胞の左右極性は、Myo31DF突然変異体とDE-Cad突然変異体では異常であった。以上の結果から、Myo31DFは小胞輸送に関与することでDE-Cadの細胞内局在を制御しており、これにより、細胞が左右非対称な形態をとることで消化管が左右非対称な構造をとると考えられた。1、研究背景動物の左右軸に関しては、脊椎動物で多くの知見が得られています。しかし、無脊椎動物においては左右非対称性の形成機構はほとんど明らかにされていません。そこで、ショウジョウバエを用いて左右軸形成機構を明らかにすることにしました。私の研究室のこれまでの成果により、ミオシンがアクチン細胞骨格依存的な働きが左右性を制御に関与していることが明らかになりました。しかし、その詳細な機構はほとんどわかっておりません。私が、これまでに、Myo31DFと同様に後腸の左右性に異常を示す突然変異体をR758及びchoppyを同定しています。これら突然変異の責任遺伝子を明らかにすることで、アクチン細胞骨格依存的な左右性形成機構が明らかになると考えました。2、本年度の研究成果まず、R758及びchoppyの責任遺伝子の遺伝子座の同定を行いました。それぞれの責任遺伝子は、shg及びemcでした。shgはカドヘリンタンパクをコードしており上皮細胞の安定化において重要の働きを持つ遺伝子です。一方、emcは哺乳類IDのショウジョウバエホモログタンパクをコードしており、bHLH型転写因子の働きを阻害する働きを持つ遺伝子です。野生型cDNAの強制発現による救済実験により、shgとemcのいずれも後腸上皮細胞において左右性形成に必要とされることがわかりました。興味深いことに野生型shgのcDNAを強制発現によりemc突然変異体における左右性異常が救済されることがわかりました。次に、後腸の左右非対称な形成時における上皮細胞の形態変化の詳細なライブイメージング観察を行いました。その結果、後腸の左右非対称な回転時において、頭部・尾部方向への極性を持った細胞の再編成及び、左右非対称な細胞形態の変化を伴うという、新規な細胞再編成が観察されました。shg突然変異体においては、この細胞再編成が左右対称化していました。