hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
教育コーチング理論構築を目指した授業実践の評価に関する教育心理学的研究

本研究課題の目的は,高等教育機関の授業実践を対象として,一般的な講義形式の授業(例えば,教育心理学)と作業を伴う演習形式の授業(例えば,情報機器演習)をアンケート調査により比較検討し,満足度や理解度の規定因の特定に向けて,授業評価の基礎的データの収集及び蓄積を行った.具体的には,メディアリテラシー教育を目的とした二つの教育実践(事例1:「教育の方法及び技術」,事例2「情報機器演習I」)を取り上げ,カリキュラム編成,授業シラバス作成,授業実践,授業評価に関わる一連の過程を分析し,授業メカニズムの解明を行った.対象となった保育学生は,事例1は71名,事例2は104名が,携帯待ち受け画像あるいはWebアニメーションといったPCスキル獲得を目的とした授業に参加した.授業評価アンケートの分析を行った結果,クラスサイズが比較的大きい場合に,特定の学生からの質問を受けると,他の学生への対応がおろそかになり,学生の理解度を低下させることが示された.また,学生の興味・関心を引きつける教材の開発,教材提示方法の工夫,信頼関係の構築といった要因がうまく作用する学習環境をデザインすることによって,学生の満足感や理解感を高めることが示された.これらの教育実践を受けて,協働的・対話的な教育コーチング理論の構築を試みた.発見学習,プログラム学習,有意味受容学習といった伝統的な教授法と本実践との比較によって,教師と学習者の関係改善,授業計画立案のための発散的思考ツールの有効性が明らかになった.本研究課題の目的は,高等教育機関の授業実践を対象として,一般的な講義形式の授業(例えば,教育心理学)と作業を伴う演習形式の授業(例えば,情報機器演習)をアンケート調査により比較検討し,満足度や理解度の規定因の特定に向けて,授業評価の基礎的データの収集及び蓄積を行った.その中で情報機器演習の授業実践を行い,その教育効果を測定することを目的として,授業評価アンケートを実施した.授業アンケートの結果から,満足度と理解度に関する示唆に富む知見が得られた,まず,満足度を規定する要因として,授業に対する理解、教材の準備,教師との信頼関係の重要性が明らかになった.また,理解度を規定する要因として,ノート作成,授業に対する満是感,興味・関心の高さ,講義の進度の重要性が明らかになった.さらに,一般的な講義形式の授業実践を対象として教育効果の測定を試みた.学生がわかろうとするためにはわかる授業,即ち理解感を伴う授業を展開しようとすれば,教員は学生の「やる気」を惹き出し,自然と理解できるように配慮することが望まれよう.学生の立場に立てば,学習者は自らこのようなやる気を統制し(自己効力感を高め),自信を持ってテストに臨むことでテスト不安を解消し,満足いくパフォーマンスを得ることができると考えられよう,このような立場にたって,理解度を規定する要因として,自己効力感及びテスト不安を取り上げ,両要因を最も適切に測定することのできる調査尺度の選定を目的として,予備調査の実施,研究成果の発表準備を行った.これらの研究と並行して,学生にとってわかりやすく,満足のいく授業メカニズムとは何かを国際会議の場で議論し,魅力ある授業実践に関する情報を収集するなど,本研究の成果をまとめるための基礎的資料の収集を継続して行ってきた.本研究課題の目的は,高等教育機関の授業実践を対象として,一般的な講義形式の授業(例えば,教育心理学)と作業を伴う演習形式の授業(例えば,情報機器演習)をアンケート調査により比較検討し,満足度や理解度の規定因の特定に向けて,授業評価の基礎的データの収集及び蓄積を行った.具体的には,メディアリテラシー教育を目的とした二つの教育実践(事例1:「教育の方法及び技術」,事例2「情報機器演習I」)を取り上げ,カリキュラム編成,授業シラバス作成,授業実践,授業評価に関わる一連の過程を分析し,授業メカニズムの解明を行った.対象となった保育学生は,事例1は71名,事例2は104名が,携帯待ち受け画像あるいはWebアニメーションといったPCスキル獲得を目的とした授業に参加した.授業評価アンケートの分析を行った結果,クラスサイズが比較的大きい場合に,特定の学生からの質問を受けると,他の学生への対応がおろそかになり,学生の理解度を低下させることが示された.また,学生の興味・関心を引きつける教材の開発,教材提示方法の工夫,信頼関係の構築といった要因がうまく作用する学習環境をデザインすることによって,学生の満足感や理解感を高めることが示された.これらの教育実践を受けて,協働的・対話的な教育コーチング理論の構築を試みた.発見学習,プログラム学習,有意味受容学習といった伝統的な教授法と本実践との比較によって,教師と学習者の関係改善,授業計画立案のための発散的思考ツールの有効性が明らかになった.
セキュアな利用者指向仮想ネットワークの構成法に関する基礎的研究

本年度は,前年度の研究成果に基づき,開発したネットワークミドルウェア評価用アプリケーションの改良,およびセキュアな利用者指向仮想ネットワークの構成法の基礎の確立を目標に,次の2つのテーマ(E)評価用アプリケーションの設計・実装と評価実験,(F)総合評価について研究開発を推進した.(E)の評価実験の結果を基に,パーソナルピアネットワークミドルウェアの総合評価を行い,セキュアな利用者指向仮想ネットワークの構成法の基礎を確立した.(1)パーソナルピアネットワークミドルウェアを利用した評価用アプリケーションの改良前年度実装を行った3次元共生空間アプリケーションの改良を行った.具体的には,共同作業を行うための3次元共生空間を部分空間に分けて分散配置し,利用者用のクライアントアプリケーションにおいてこれら部分空間をシームレスに読み込み・結合し,ひとつの共生空間として利用者に提供する仕組みを追加した.(2)評価用アプリケーションのプロトタイプを用いた評価実験(1)にて改良した評価用アプリケーションを用いて,パーソナルピアネットワークミドルウェアの評価実験を行った.(F)総合評価(E)の評価実験の結果を基に,パーソナルピアネットワークミドルウェアの総合評価を行い,セキュアな利用者指向仮想ネットワークの構成法の基礎を確立した.本年度は,本研究に関連する既存技術の調査・分析と,パーソナルピアネットワーク(PPN)の基本アーキテクチャの確立,およびPPNを構築するためのネットワークミドルウェアの試作を行った.具体的には,以下の(A)(C)のサブテーマに関する研究開発を推進した.(A)既存関連技術の調査・分析関連技術として,ピアツーピア(P2P)技術,仮想プライベートネットワーク技術,暗号化技術,侵入検知手法の調査・分析を行った.その結果,既存関連技術では,アプリケーションレイヤマルチキャストにおける双方向化の検討や,固定的な認証サーバに拠らない認証法,すなわち,仮想ネットワークを構成するグループメンバのみでお互いのメンバを認証する仕組み等が不十分であり,各メンバのアクセスネットワークの性能を考慮しネットワーク資源を効果的に活用できるリレー経路の決定手法や,自律分散的なメンバ認証法などの確立が不可欠であることが明らかとなった.(B)パーソナルピアネットワークの基本アーキテクチャの確立(A)の成果を基に,パーソナルピアネットワーク(PPN)の基本概念,基本モデル,および基本アーキテクチャの検討を行った.その結果,従来の論理ネットワーク層とアプリケーション層の間に,仮想ネットワークを構築するグループメンバの管理・認証などを行うソーシャルウェア層と,メンバ同士で自律分散型的に仮想ネットワークを構成するネットワークウェア層の2層を新たに追加した,4層からなるパーソナルピアネットワークの基本アーキテクチャを確立した.(C)パーソナルピアネットワークミドルウェアの設計と試作(A),(B)の成果を基に,パーソナルピアネットワークミドルウェアの基本設計と詳細設計,およびプロトタイプの試作を行った.具体的には,グループメンバ間での相互認証法の検討と設計,およびアプリケーションレイヤ双方向マルチキャストの基本モデルの検討と設計を行った.加えて,提案ミドルウェアのエージェント指向設計と試作を行った.この成果は,国際会議等で発表した.本年度は,前年度の研究項目である(A)既存関連技術の調査・分析,(B)パーソナルピアネットワークの基本アーキテクチャの確立,(C)パーソナルピアネットワークミドルウェアの設計と試作の研究成果に基づき,開発したネットワークミドルウェアの改良と,評価用アプリケーションのプロトタイプを用いた評価実験を目標に,新たに2項目(D)パーソナルピアネットワークミドルウェアの改良,(E)評価用アプリケーションの設計・実装と評価実験について研究開発を推進した.(D)パーソナルピアネットワークミドルウェアの改良前年度設計を行った基本モデルに基づき,全結合仮想ネットワークを探索可能とし,かつ双方向コミュニケーションにおける最大遅延を満足する,新しいアプリケーションレイヤマルチキャストツリー探索手法を提案し,実装した評価用シミュレータを用いた評価実験を行い,従来手法に比べ利用者要求をより満足可能となることを示した.この成果は,複数の研究会で発表した.また,遠隔端末の情報収集時に,回線切断等の要因で欠落した情報を100%回復可能とする新しい遠隔情報収集システム:MobiSNMPを提案した.この成果は,学術論文誌に発表した.加えて,信頼の連鎖に基づくグループ認証法に関する評価を行い,現在学術論文誌への投稿準備を進めている.(3)評価用アプリケーションの設計・実装と評価実験(D)にて改良を行ったパーソナルピアネットワークミドルウェアを評価するためのアプリケーションの設計・実装,および評価実験を行った.具体的には,下記の(1)(2)の2項目について研究開発を推進した.(1)パーソナルピアネットワークミドルウェアを利用した評価用アプリケーションの基本設計と詳細設計とプロトタイプ実装(a)効果的なQoS調整戦略を決定するやわらかいビデオ会議システムの詳細設計と実装,および,(b)広域分散環境においてグループを形成する利用者が,効果的に共同作業を行うための3次元共生空間アプリケーションのマルチエージェント指向設計とプロトタイプの実装を行った.(2)評価用アプリケーションのプロトタイプを用いた評価実験(1)で試作したプロトタイプ(a)を用いた評価実験を行い,有効性を確認した.この成果は,学術論文誌にて発表した.本年度は,前年度の研究成果に基づき,開発したネットワークミドルウェア評価用アプリケーションの改良,およびセキュアな利用者指向仮想ネットワークの構成法の基礎の確立を目標に,次の2つのテーマ(E)評価用アプリケーションの設計・実装と評価実験,(F)総合評価について研究開発を推進した.(E)の評価実験の結果を基に,パーソナルピアネットワークミドルウェアの総合評価を行い,セキュアな利用者指向仮想ネットワークの構成法の基礎を確立した.(1)パーソナルピアネットワークミドルウェアを利用した評価用アプリケーションの改良前年度実装を行った3次元共生空間アプリケーションの改良を行った.

具体的には,共同作業を行うための3次元共生空間を部分空間に分けて分散配置し,利用者用のクライアントアプリケーションにおいてこれら部分空間をシームレスに読み込み・結合し,ひとつの共生空間として利用者に提供する仕組みを追加した.(2)評価用アプリケーションのプロトタイプを用いた評価実験(1)にて改良した評価用アプリケーションを用いて,パーソナルピアネットワークミドルウェアの評価実験を行った.(F)総合評価(E)の評価実験の結果を基に,パーソナルピアネットワークミドルウェアの総合評価を行い,セキュアな利用者指向仮想ネットワークの構成法の基礎を確立した.
高分子多孔質膜によるメラノーマ細胞浸潤の抑制

我々はこれまで自己組織化を利用して作製したポリ-ε-カプロラクトンを素材とした多孔質薄膜上でヒト癌細胞を培養すると,平膜上で培養した場合に比べ細胞増殖性が低下することを見い出してきた.本研究では癌細胞の浸潤性に及ぼす多孔質薄膜の影響について検討した.In vitroにおけるメラノーマ細胞(C8161,A375M,MeWo)の浸潤性は,I型コラーゲンゲルおよびマトリゲルを用いたアッセイで評価した.直径15mmのカバーガラスに直径10μmの小孔の開いた多孔質膜あるいは同一素材でできた平膜を貼付けその上でメラノーマ細胞を培養した.48時間後,細胞接着面がI型コラーゲンゲルあるいはマトリゲルに直接接するようにカバーガラスごとをゲル上に置き,浸潤性を調べた.その結果,多孔質膜あるいは平膜上で培養されたメラノーマ細胞の浸潤性は同程度であった.つぎに,メラノーマ細胞を多孔質膜あるいは平膜上で48時間培養した.細胞をトリプしンなどを用いて剥がし回収して浸潤アッセイを行なった.その結果,I型コラーゲンゲルへの浸潤性には多孔質膜と平膜との間で有意な差は認められなかった.一方,多孔質膜上で培養したメラノーマ細胞は平膜の場合に比べ,マトリゲルに対する浸潤性が低下する傾向にあった.カスペース3/7の酵素活性を検討したところ,多孔質膜はアポトーシスを誘導しないことがわかった.以上の結果は,多孔質薄膜という微細構造が癌細胞の浸潤を抑制する可能性を示しており,新たな転移・浸潤阻害法の概念を提供するものとして評価できる.我々はこれまで自己組織化を利用して作製したポリ-ε-カプロラクトンを素材とした多孔質薄膜上でヒト癌細胞を培養すると,平膜上で培養した場合に比べ細胞増殖性が低下することを見い出してきた.本研究では癌細胞の浸潤性に及ぼす多孔質薄膜の影響について検討した.In vitroにおけるメラノーマ細胞(C8161,A375M,MeWo)の浸潤性は,I型コラーゲンゲルおよびマトリゲルを用いたアッセイで評価した.直径15mmのカバーガラスに直径10μmの小孔の開いた多孔質膜あるいは同一素材でできた平膜を貼付けその上でメラノーマ細胞を培養した.48時間後,細胞接着面がI型コラーゲンゲルあるいはマトリゲルに直接接するようにカバーガラスごとをゲル上に置き,浸潤性を調べた.その結果,多孔質膜あるいは平膜上で培養されたメラノーマ細胞の浸潤性は同程度であった.つぎに,メラノーマ細胞を多孔質膜あるいは平膜上で48時間培養した.細胞をトリプしンなどを用いて剥がし回収して浸潤アッセイを行なった.その結果,I型コラーゲンゲルへの浸潤性には多孔質膜と平膜との間で有意な差は認められなかった.一方,多孔質膜上で培養したメラノーマ細胞は平膜の場合に比べ,マトリゲルに対する浸潤性が低下する傾向にあった.カスペース3/7の酵素活性を検討したところ,多孔質膜はアポトーシスを誘導しないことがわかった.以上の結果は,多孔質薄膜という微細構造が癌細胞の浸潤を抑制する可能性を示しており,新たな転移・浸潤阻害法の概念を提供するものとして評価できる.
知的視覚化コンピュータグラフィックスによる手術シミュレーションシステムの開発

全体として当初の予定通り達成した。画像処理におけるレジストレーションとセグメンテーション法に関して精度を保ったまま半自動化を達成した。医用画像と微小解剖情報に関して、薄板スプライン法での融合や、脳幹モデルを用いたレジストレーション法はいずれも充分な精度を達成した。62症例の手術症例(脳幹部海綿状血管腫、血管芽細胞腫、グリオーマ、脳動静脈奇形)に対して手術シミュレーションとしての有用性や精度を検証し、それぞれ定量的な有意差をもって提案技術の有用性が示された。開発ソフトウェアのユーザビリティに関して評価し、その結果をフィードバックさせてソフトウェアをブラッシュアップした。平成27年度は下記の研究実績により、6回の学会発表、英文論文2編、著書2編の業績であった。1.医用コンピュータグラフィックス構築の自動化:本研究責任者がこれまでに作成した600症例の医用コンピュータグラフィックス構築手法を帰納的に解析し、画像処理におけるレジストレーションとmulti-threshold法に関して半自動化を達成した。開発した手法は東京大学医学部附属病院の症例で既に臨床応用されている。2.微小解剖計算ポリゴンモデルの作成:プリミティブポリゴンから大脳、脳室、脳動脈、線条体などの微小解剖計算ポリゴンモデルを作成した。これによりこれまで存在しなかった微小解剖レベルの教科書的な3次元コンピュータ・グラフィックスを扱えるようになった。3.医用コンピュータグラフィックスと微小解剖計算ポリゴンモデル融合方法の開発:医用コンピュータグラフィックスと紙媒体の2次元微小解剖情報とをランドマークを用いた薄板スプライン法によって融合させることに成功した。実際の臨床の20症例に応用し、その誤差は0.64±0.88mm(平均±標準誤差)であり、臨床医療で使用するに充分な精度を達成できた。また脳幹モデルをベースモデルとして用いたレジストレーションの位置姿勢変化量を基準に他の解剖ポリゴンモデルをレジストレーションし、臨床で使用するに充分な精度を達成した。4.本研究システムのソフトウェアの開発:開発エンジンUnity Pro4を用いて、上記13の機能を実装したソフトウェアを開発した。平成27年度はほぼ本研究計画書通りに遂行できたが、医用コンピュータグラフィックス構築の自動化に関しては更なる自動化、高速化に改善・改良の余地があると考えられた。平成27年度は6回の学会発表、英文論文2編、著書2編の業績結果であり、研究遂行の学術的報告は充分達成された。当該研究の平成28年度の目標は、臨床的有用性の評価およびユーザビリティ評価であったが、概ね予定通り達成した。具体的には&#172;62症例の手術症例に対して手術シミュレーションとしての有用性や精度を検証した。評価項目は予定通り、脳幹部海綿状血管腫における白質線維および脳神経核の同定、血管芽細胞腫における流入動脈と流出静脈の同定、グリオーマ手術における言語野同定、脳動静脈奇形における流入動脈と流出静脈の同定とし、それぞれ定量的な有意差をもって、提案技術の有用性が示された。また開発ソフトウェアのユーザビリティに関して評価し、その結果をフィードバックさせてソフトウェアを開発し、下記著書の付録として公開した。これらに関して、国際学会発表1回、国内招待講演2回、論文2編(英文1編、和文1編、いずれも査読有り)、著書2編であった。平成28年度は原則として当初の計画通りとし、更に平成27年度に開発した機能の安定化および高速化を図る。1.臨床的有用性の評価平成27年度に完成させたシステムを臨床応用する。東京大学医学部付属病院脳神経外科における手術症例を対象とする。従来の手術と比較し、手術シミュレーションとしての優位性や精度を検証する。対象疾患と評価項目は、脳幹部海綿状血管腫手術における脳神経線維び脳神経核の局在、血管芽細胞腫手術における流入動脈と流出静脈の同定、頭蓋底髄膜腫手術における脳神経の同定とその走行、グリオーマ手術における言語野(脳表電気刺激とdiffusion tensor tractographyおよび機能MRIとの比較)、脳動静脈奇形手術における流入動脈と流出静脈の同定とする。症例数は上記疾患をそれぞれ10例とし、計50症例とする。2.ユーザビリティ評価東京大学医学部付属病院脳神経外科の臨床医15人を対象に本システムのユーザビリティを評価する。対象群を医師経験年数に分け、本システムソフトウェアのビューワ機能に関して、取扱い説明を受けずに、操作方法を習得するまでの時間を評価する。コントロール群には同施設で日常的に使用されている画像処理ソフトウェアAmiraとする。また、自由アンケート形式で本システムのユーザビリティを評価してもらい、システムのブラッシュアップにフィードバックする。脳神経外科医用融合3次元画像構築の自動化に関する機能開発が平成27年度中に終了せず、引き続き平成28年度に開発する予定である。また微小解剖計算ポリゴンモデルに関しても静脈モデル、基底核モデル等が追加で必要である。プログラミング外注代(400千円)、ポリゴンモデル開発外注代(380千円)
DNAプローブとPCR法によるBacteroides fragilis迅速診断法の開発

Bacteroid fragilis YCH46株とTAL2480株のノイラミニダーゼ構造遺伝子nanHから、これら2株間で保存されている塩基配列を選択し、4種類のPCRプライマーとオリゴヌクレオチドプローブPH1を作製した。これらのPCRプライマーを用いて、nested PCRを行った結果、その検出限界は10CFUのB.fragilisと10fgのchromosomal DNAであった。59株のB.fragilisとB.fragilis以外の45菌種45株を用いた特異性の検定では、firstプライマーセットを用いた場合、B.vulgatusに偽陽性バンドを認めたのみであった。このような偽陽性を除外するため、3'末端ジゴケシゲニン標識オリゴヌクレオチドプローブPH1を用いて、それぞれのPCR増幅産物に対してdot blot hybridizationを行った。この結果、B.fragilisのPCR増幅産物では全て陽性スポットを検出したが、B.fragilis以外の45菌種45株では全て陰性であり、first PCRで偽陽性を示したB.vulgatusを除外することができた。また、B.fragilisによる菌血症モデルマウスを作成し、その血液検体を用いてPCR-dot blot hybridizationを行った。その結果、血液検体中に存在する20CFUのB.fragilisを検出することができ、nanH遺伝子を用いたPCR-dot blot hubridization法は臨床応用可能なB.fragilisの迅速診断法であると考えられた。また、B.fragilisの新たな病原因子としてfibrinogenのα鎖を特異的に分解するプロテアーゼの精製に成功した。さらに、B.fragilisのロイシン合成遺伝子leuBの塩基配列の決定、Bacteroides属における16S-23S rRNAスペーサー領域の解析を行い、新たなB.fragilisの迅速診断法への可能性を示した。Bacteroides fragilisは、ヒトの腸管内に常在している偏性嫌気性グラム陰性桿菌であるが、日和見感染の起炎菌としての病原体が注目されている。本研究の目的は、B.fragilis感染症に対する適切な治療を行うために不可欠であるDNA迅速診断法を開発することにある。本年度は、我々がすでにクローン化し、その塩基配列を決定したB.fragilis YCH46株のノイラミニダーゼの遺伝子nanHが、迅速診断のためのDNAプローブとして利用可能であることを明らかにした。1.DNAプローブの菌種特異性の検定:nanH構造遺伝子(1632bp)の内部に存在する325bpのEcoRI-ClaI断片をベクターpBluescriptKSII+にクローン化したプラスミドpKSEC1を作製した。培養法でB.fragilisと同定された臨床分離株及び標準株、計68株についてpKSEC1をDNAプローブとしてセルドットプロットハイブリダイゼイションを行ったところ、すべて陽性であった。一方、B.fragilis以外のBacteroides属の菌種、およびBacteroides属以外の嫌気性菌14種16株はいずれも陰性であった。2.PCRによる菌数の検出限界の検定:検査材料からの直接検出を想定して、菌数の検出限界の検定を行った。YCH46株のターゲットDNAを増幅しなかった場合は、上記プローブの検出限界菌数は10^5であったが、DNAをPCR法により増幅した場合は20個の菌数があれば十分検出できることがわかった。今後は、菌株間でnanH遺伝子の相同性の高い部分を利用したプライマーセットの構築とその有効性、非放射性物質を用いて標識したDNAプローブの有効性、臨床材料から本菌を検出するための条件について検討する予定である。

Bacteroides fragilis YCH46株とTAL2480株のノイラミニダーゼ構造遺伝子nanHから、これら2株間で保存されている塩基配列を選択し、4種類のPCRプライマーとオリゴヌクレオチドプローブPH1を作製した。これらのPCRプライマーを用いて、nested PCRを行った結果、その検出限界は10CFUのB.fragilisと10fgのchromosomal DNAであった。59株のB.fragilisとB.fragilis以外の45菌種45株を用いた特異性の検定では、firstプライマーセットを用いた場合、B.vulgatusに偽陽性バンドを認めたのみであった。このような偽陽性を除外するため、3′末端ジゴキシゲニン標識オリゴヌクレオチドプローブPH1を用いて、それぞれのPCR増幅産物に対してdot blot hybridizationを行った。この結果、B.fragilisのPCR増幅産物では全て陽性スポットを検出したが、B.fragilis以外の45菌種45株では全て陰性であり、first PCRで偽陽性を示したB.vulgatusを除外することができた。また、B.fragilisによる菌血症モデルマウスを作成し、その血液検体を用いてPCR-dot blot hybridizationを行った。その結果、血液検体中に存在する20CFUのB.fragilisを検出することができ、nanH遺伝子を用いたPCR-dot blot hybridization法は臨床応用可能なB.fragilisの迅速診断法であると考えられた。また、B.fragilisの新たな病原因子としてfibrinogenのα鎖を特異的に分解するプロテアーゼの精製に成功した。さらに、B.fragilisのロイシン合成遺伝子leuBの塩基配列の決定、Bacteroides属における16S-23S rRNAスペーサー領域の解析を行い、新たなB.fragilisの迅速診断法開発への可能性を示した。
転写因子-DNA間相互作用と転写活性化の同時測定法の確立

本研究ではこれまでにない「転写因子-DNA間相互作用」と「転写活性化」の同時定量化法の構築を目指した。結果、転写因子の精製法を確立し、蛍光相互相関分光法を用いた転写因子-DNA間相互作用の定量化に成功した。また、蛍光相互相関分光法を用いることで転写因子が認識するDNA配列内の一塩基変異の差異を解離定数の違いとして認識できることが確認された。さらに、転写活性化の定量化につながるRNA特異的結合タンパク質-RNA間相互作用の定量化に成功した。転写因子はDNAと結合することで遺伝情報の発現を調節している。しかし、転写因子-DNA間相互作用の「強さ」が転写活性化に与える直接的な影響に関しては未知な部分が多い。なぜなら、「転写因子-DNA間相互作用」と「転写活性化」が密接な関係にあるにもかかわらず、これらを同時に測定可能な系が存在しなかったためである。そこで、本研究では蛍光相互相関分光法(FCCS)を用い、転写因子-DNA間相互作用とそれに伴う転写活性化量を同時かつ経時的に定量可能な系の確立を目的とした。さらに、転写活性化量の定量化に必要なマテリアルとして赤色蛍光タンパク質融合RNA特異的結合タンパク質(mCherry-MS2CP)を大腸菌から単離・精製する方法を確立した。精製したmCherry-MS2CPのRNA結合はAlexa488ラベルされた合成RNA(20 base)との相互作用をFCCSを用いて定量化し、解離定数143 nMを算出するに至った。本研究の目的は「転写因子であるグルココルチコイド受容体(GR)とDNA間の相互作用」と「GR-DNA相互作用により転写活性化され、生じたmRNA量」を蛍光相互相関分光法(FCCS)と蛍光相関分光法(FCS)を用いて同一溶液内で、かつ同時に測定・定量解析可能な新規測定系の確立である。本研究における実験計画の概要は、1.緑色蛍光タンパク質との融合体としてのGR(EGFP-GR)の単離・精製、2. Alexa647ラベル化DNAの増幅・精製、3.赤色蛍光タンパク質(mCherry)融合体としてのRNA配列特異的結合タンパク質(MS2 coat protein、以下MS2CP)の単離・精製、4. in vitro転写反応条件および3色蛍光のFCCS・FCS測定条件最適化であり、23年度は主に1の確立を行った。EGFP-GRは昆虫細胞による発現を行い、Hisタグを利用した精製を試みたが、精製後に蛍光性のGR分解産物が混入しており、目的タンパク質であるEGFP-GR(全長)との分離ができなかった。そこで、種々の精製法を組み合わせることとした。結果、Hisタグを利用した精製法の後、陰イオン交換法を行うことによって、目的のEGFP-GR(全長)と分解産物の単離が可能であることを見出し、また、HPLC装置を利用することで効率的な昆虫細胞を用いたEGFP-GRの発現・精製法の確立に成功した。また、精製したEGFP-GR(全長)とAlexa647ラベル化されたGR認識配列(37 bp)との相互作用がFCCS測定より確かめられた。一方で、エストロゲン受容体認識配列との相互作用は観察できなかったことからも、精製されたEGFP-GRが転写因子としての本来の性質を維持していることが確認された。当初の計画では23年度中に本研究の目的であるGR-DNA相互作用・転写活性化同時測定法に必要なマテリアル(精製EGFP-GR、Alexa647-DNA、精製mCherry-MS2CP)をすべてそろえる予定であったが、EGFP-GRの精製、および、部分的なAlexa647-DNAの合成にとどまっている。計画遅延の要因はEGFP-GRの精製過程における、GRの分解産物の除去法の探索に時間がかかってしまったことである。しかし、本研究の目的達成に必要なマテリアルのうち、最も準備が困難と予想されたEGFP-GRの精製法を確立できため、今後の研究遂行が加速化することが期待される。24年度は引き続き、GR-DNA相互作用・転写活性化同時測定法の確立を目指す。具体的にはGR認識配列のみならず、基本転写因子結合部位およびmRNAの鋳型になる配列を含むAlexaラベル化DNA配列の合成と、mRNA認識タンパク質としてのmCherry-MS2CPの精製を行い、3色蛍光のFCCS・FCS測定を目指す。また、23年度に精製EGFP-GR(全長)とAlexa647ラベル化されたGR認識配列(37 bp)との相互作用がFCCS測定より確かめられたので、GR認識配列に変異をいれた場合のEGFP-GRとの相互作用を解析し、GRの配列認識の定量化を行う予定である。23年度は当初予定していた結果が得られなかったため、成果発表としての学会に参加できなかった。それ故、当初旅費として計上していた予算に剰余が生じてしまった。

その剰余分に関しては24年度にmRNA認識タンパク質のFCS測定を通したmRNAの定量法を確立する上で、定量的RT-PCRを用いた確認実験を予定しており、定量的RT-PCRに必要な試薬を購入するために使用する予定である。
音楽感性情報処理過程の解明：脳計測，計算モデル，文化比較からの統合的アプローチ

本研究プロジェクトは,人間の音楽感性情報処理の一大基盤となっている調性的体制化(tonal organization)の処理に焦点を当てる。本研究の目的は,文化差や熟達差を含めた形で,聞き手の調性処理の過程を統一的に説明するモデルを構築することにあった。研究成果を要約すると,(1)文化普遍的特性のみを設定した調性処理の計算論モデルを構築したこと,(2)モデルに重畳する調性知覚の文化差と熟達差の特徴を,行動レベルおよびニューロイメージングレベルの両方で同定したことにある。本研究の目的は,人間の音楽感性情報処理の一大基盤となっている調性的体制化(tonal organization)の処理に焦点を当て,文化差や熟達差を含めた形で,聞き手の調性処理の過程を統一的に説明するモデルを構築することにある。本年度は,音楽的背景の異なる聞き手の違いを"Mono-musical(1種の調性スキーマを持つ聞き手)vs.Bi-musical(2種の調性スキーマを持つ聞き手)"という角度から捉え,bi-musicalの脳活動を脳磁計(MEG)を用いて調べた。そのMEG研究では,"西洋音楽-日本伝統音楽"のbi-musicalによる2種の音階スキーマの使い分けには下前頭皮質(inferior frontal cortex)内の下位領域の違いが寄与していること,そして,その賦活部位の違いはbi-musicalの習得している日本伝統音楽の熟達の程度に依存しないことを示す実験結果を報告した。また,このような神経科学的研究と並行して,bi-musicalの音楽認知処理過程の振る舞いを説明すべく,単純再帰型神経回路網モデルを構築する研究にも取り組んだ。現在,"西洋音楽-日本伝統音楽"のbi-musicalが西洋音楽を聴いた時に知覚する調性はニューラルネットワークモデルによってシュミレーション可能であることを実験的に確認したところである。今後は,このモデルを,日本伝統音楽を聴いた時にbi-musicalが知覚する調性知覚も説明できるように拡張していくことによって,今後,文化の異なる聞き手の調性知覚を統一的に説明できるモデルを構築できる可能性が出てきたといえる。本年度も,ニューロイメージング研究と並行して,計算論的モデリング研究を実施した。人間の調性認知モデルとして基本的な要件3点(「学習機能をもつこと」,「初期条件の適切性」,「学習用の入力音楽データ群の適切性」)のいずれにおいても,先行研究によりも限定の少ないコネクショニストモデルを構築した。そして,そのモデルに西洋音楽を曝したところ,西洋音楽文化圏で育つ子どもと同じ学習過程を経て,西洋音楽の調性スキーマを学習することが明らかになった。さらに,モデル内部に設定する結合強度の初期値によっては,先天的な失音楽症をシミュレートできることが観察された。西洋音楽の調性スキーマと日本伝統音楽の調性スキーマの両方をもつ日本人bi-musicalの脳活動を,脳磁場計測装置(MEG)を用いて調べた。実験の結果,日本人bi-musicalが西洋音楽と日本伝統音楽の調性処理を行う際,それらの信号源は共に下前頭回の周辺に位置しながらも有意に離れていることが明らかになった。ニューロイメージング研究と並行して,計算論的モデリング研究も実施した。コネクショニストモデルが調性処理能力を学習できるかどうかを確かめるため,多層型パーセプトロンのコネクショニストモデルを構築した。そして,人間の聞き手が日常生活で体験するような西洋音楽をモデルに曝したところ,西洋音楽の聞き手が知覚する調と矛盾しない調を出力できるようになることを示す結果が確認された。本年度は,最終年度であるため,現在までに得た脳機能計測研究の知見と計算論的モデリング研究の知見を総括した。研究の成果の一部を,日本心理学科の公募シンポジウム「SS-057習熟に伴う行動と脳の変容:言語,音楽,運動から探る」の中の「音楽スキーマ獲得に伴う行動と脳の変容:Bimusicalな聞き手の場合」という題目で発表した。脳機能計測研究の実験結果については,複数本の論文(例えば,「音楽のbimusicalsと言語のbilingualsに共通する脳の可塑的変化」,「聴覚性定常脳磁界応答の音楽的期待による変調」など)において公表した。さらに,人工的ニューラルネットワーク(コネクショニストモデル)が西洋音楽文化圏の子どもと同じ過程を経て音楽スキーマを獲得することができることをシミュレーション研究によって確認した。その結果をまとめた論文を学術雑誌に投稿した。加えて,母国の音楽スキーマを有する大人の聞き手がいかにして新たに異文化音楽の音楽スキーマを学習していくのかを調べた行動実験の結果についてもまとめて論文化し,学術雑誌に投稿した。26年度が最終年度であるため、記入しない。感性情報学,認知科学,認知心理学26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,2種の行動実験と2種のMEG実験を実施すると共に,計算論的モデル化の作業たも着手した。また,成果の面においては,2本の学術論文,3本の著書を刊行した。

これらのことから,おおむね順調に進展しているといえる。第二音楽の習得に伴う脳の変容について実験結果をまとめ,国際的な学術雑誌(Neuropsychologia)に発表した。第二音楽の習得時期による脳の変容を調べるため,さらなる脳磁場計測実験を実施した(現在,データ解析中である)。神経回路網モデル(コネクショニストモデル)を用いた研究からは、予想していなかった興味深い結果が観察されたため,それを発表する準備している。Bi-musicalの調性処理に関与する神経基盤を調べた実験の結果をまとめ,国際的な雑誌(Neuropsychologia)において発表した。また,bi-musicalとmono-musicalを比較する実験,および,bi-musicalの聞き手の習熟度に伴う神経基盤を調べる脳実験を実施した(現在はデータ解析および論文の執筆中である)。さらに,神経回路網モデル(コネクショニストモデル)の基本構造も予定通り完成し,そのモデルが人間の調性処理の説明枠組みとして有効であることをシミュレーションを実行して確認した。今後は,(1)mono-musicalとbi-musicalの脳活動に違いがあるのか,(2)発達過程の早い時期から2種のスキーマを獲得したbi-musicalと遅い時期にスキーマを獲得したbi-musicalとの脳活動に違いがあるのか,を検討する実験を実施する。これらの実験実施においては,純粋なmono-musicalの聞き手と,発達過程の遅い時期にスキーマを獲得したbi-musicalな聞き手が必要となる。これらは現代の日本社会には存在し難いと考えられるため,今後は西洋音楽文化圏において実験及び調査を行う予定である。ニューロイメージング研究では,第二音楽を習得し始めた時期による脳の変容についてまとめた論文を発表する。また,計算論的モデリング研究では,コネクショニストモデルに西洋音楽と日本伝統音楽の両方を曝し,そのシミュレーション結果と日本人bimusicalの行動や脳活動と比較することで,bimusical脳の学習過程の示唆を得たいと考えている。ニューロイメージング研究では,bi-musicalの脳活動が第二音楽の習熟レベルや習得し始めた時期によって変化するかどうかを調べる。また,計算論的モデリング研究では,西洋音楽に曝されたコネクショニストモデルがどのような過程を経て,調性スキーマを学習していくのか,その過程を詳細に調べる。
カビおよび放線菌脱窒系の分子進化

1.脱窒真菌FusariumoxysporumおよびCylindrocarpon tonkinenseの脱窒系は真核生物の呼吸器官であるミトコンドリアに局在すること、およびミトコンドリア画分に脱窒酵素(硝酸塩還元酵素、亜硝酸塩還元酵素)活性が再構成され、これら活性に共役してATPが合成されること等を明らかにした。これらの結果は、ミトコンドリアに脱窒系が存在し、嫌気呼吸系として働いていることを初めて発見した成果となった。2.真菌脱窒系構成成分であるP450norは、P450スーパーファミリーに属しながら特異な反応機構をもつことで世界的に注目されている。F.oxysporumのP450norのX線結晶構造解析に成功し、その反応機構解明に大きな進展を得た。4.カビ脱窒系構成成分のうちこれまでに、P450nor、亜硝酸塩還元酵素(Nir)、アズリンが単離されている。その他の構成成分の単離を試みた。F.oxysporumより硝酸塩還元酵素(Nar)を精製し、その性質を調べた。その結果、サブユニット構成や酵素学的性質等、大腸菌や脱窒細菌で知られる膜結合型Narに酷似していた。C.tonkinenseのNirはミトコンドリアに局在し、膜結合型であり、これを可溶化後精製した。その性質は従来の脱窒細菌のNirとは似ておらず、唯一、古細菌Haloferax denitrificansの銅含有型Nirに似ていた。その他、フラボヘモグロビン、シトクロムC_<549>、P450foxy等を単離し、性質を明らかにした。以上の成果により、カビ、酵母、放線菌など、従来脱窒能の存在が知られていなかった重要微生物群に初めて脱窒系の存在が明らかとなり、真核生物(カビ、酵母)の脱窒系がミトコンドリアで機能することが示された。これらの結果はミトコンドリアの新規呼吸系の存在を明らかにしただけでなく、呼吸系の進化と機能に関して重要な知見と今後の課題を提供した。1.脱窒真菌Fusarium oxysporumおよびCylindrocarpon tonkinenseの脱窒系は真核生物の呼吸器官であるミトコンドリアに局在すること、およびミトコンドリア画分に脱窒酵素(硝酸塩還元酵素、亜硝酸塩還元酵素)活性が再構成され、これら活性に共役してATPが合成されること等を明らかにした。本研究では、当研究室において発見されたカビおよび放線菌の脱窒系の機構を分子レベルでし、細菌の系と比較することにより、呼吸系の発生・進化についての知見を得ることを目的とする。本年度は以下の成果を得た。1.2種の脱窒真菌、Fusarium oxysporumおよびCylindrocarpon tonkinenseの脱窒系構成成分のうち、未だ単離されていないもののタンパク精製と遺伝子取得を試みている。本年度はF.oxysporumより硝酸塩還元酵素の精製に成功した。分子量、穂酵素その他の性質は細菌の同酵素によく似ている。今後はこの精製タンパクのアミノ酸配列を部分決定し、遺伝子の取得を試みる。2.放線菌Stretomyces thioluteus脱窒系の亜硝酸還元酵素の部分アミノ酸配列をもとに、PCR法により遺伝子断片を取得した。今後はこの断片をもとに遺伝子全領域の取得を目指す。また、一酸化窒素還元酵素がF.oxysporumと同様にP450であることが期待されたが、部分精製の結果、本酵素は他の細菌と同様のシトクロムbc複合体であることが判明した。今後この一酸化窒素還元酵素をさらに精製し、それをもとに遺伝子取得を試みる。4.F.oxysporumの硝酸塩還元酵素の生理的電子供与体がユビキノールであることを明らかにした。

まだギ酸脱水素酵素の電子受容体がユビキノンであることを示し、大腸菌と同様の、硝酸塩還元酵素への電子供与系の存在を明かにした。1.脱窒真菌Fusariumoxysporumの菌体およびミトコンドリア画分の電子顕微鏡観察を行い、画分中に存在する大小二種類の粒子のうち、小さい方がミトコンドリアであることを明かにした。2.脱窒真菌Cylindrocarpon tonkinenseより亜硝酸塩還元酵素を単離、精製した。本酵素は、カビから唯一単離されていたFusarium oxysporumの同酵素と同様に同含有型であると思われるが、その性質はかなり異なっていた。カビ・ミトコンドリア脱窒系の進化を考えるうえで大変興味深い結果である。3.F.oxysporumのフラボシトクロムのN末端アミノ酸配列を決定し、それを基にPCRによる遺伝子取得を試みた。PCR断片を得、現在、遺伝子の取得、解析を行っている。またノーザン解析により本フラボシトクロムが脱窒条件で特異的に誘導されることが明かとなった。4.放線菌Streptomyoes thioluteus脱窒系の一酸化窒素還元酵素を単離し、本酵素が従来知られている脱窒細菌のシトクロムbc型であることを明らかにした。また、本菌の亜硝酸塩還元酵素遺伝子の取得を試み、PCR断片を得た。5.F.oxysporumの転写発現調節機構の解析を行った。P450nor遺伝子上流に存在する、脱窒条件への応答に必須の部位を特定した。1.昨年度より脱窒真菌Fusariumoxysporumの菌体およびミトコンドリア画分の電子顕微鏡観察を行っているが、同画分中の粗粒子の多くがミトコンドリアであることを確認した。脱窒条件下でもミトコンドリアの形成が確認され、その形態や数(濃度)において好気条件と違いは見られなかった。但し、電子密度は脱窒条件下のミトコンドリアの方が高かった。また以前、ATP生成に共役した脱窒(硝酸塩還元酵素)活性の存在を確認したミトコンドリア画分と思われる細胞フラクションについても電子顕微鏡観察を行い、ミトコンドリア粒子の存在を確認した。これにより、脱窒系のミトコンドリアへの局在が確認された。2. F.oxysporumのフラボシトクロム遺伝子を取得し、塩基配列を決定した。その誘導条件から本フラボシトクロムが脱窒に深く関わること、及びその生理機能と思われる一酸化窒素ジオキシゲナーゼ活性を見出した。3.放線菌Streptomyces thioluteus脱窒系の亜硝酸塩還元酵素遺伝子を取得し、塩基配列決定を行った。既知脱窒細菌の銅含有型同酵素に高いアミノ酸配列の相同性が見られた。4. F.oxysporumの転写発現調節機構の解析を行った。その結果、硝酸塩への応答に必須の部位として、同化型硝酸塩還元系で知られるNit2,Nit4、などが、また酸素センサーに関係して酵母で知られるRox1が、カビ脱窒系発現の調節因子結合部位の候補として発見された。5. F.oxysporumのシトクロムC_<549>遺伝子の取得・解析を行った。他の生物、とくにカビNeurospora crassaのシトクロムcに高いアミノ酸配列相同性を示した。
発展可能ソフトウェアの開発法に関する基礎と支援環境の構築

(1)発展可能ソフトウエアの要求記述法と形式仕様の自動生成法に関する継続研究平成9年度では,命題論理に基づいた新しい要求記述法と,その状態遷移システムによる形式仕様の自動生成に関する基礎理論を展開し,その処理系を開発した.しかし,実用性や適用範囲の広さを考慮すると,命題論理では余りにも記述能力が低い.しかしながら,単純に第一階述語論理や高階(様相)論理に拡張したのでは,計算可能性や効率の点で問題が生じる.そこで,本年度は,平成9年度の研究成果である要求記述法や処理系を拡張し,制限された第二階様相論理に基づいた要求記述法と記述言語の設計ならびにその処理系をjavaを用いて分散環境上に実現した.研究開発に当たり考慮した点は以下の通りである.(a)機能の記述は述語論理の範囲で行なった,制約の記述を第二階様相論理で行なった.ただし,命題論理の場合と同じような意味論が第二階様相述語論理に拡張しても展開でき,要求記述のモデルである形式仕様への変換が効率的に行なえること.その際問題になる効率や状態の爆発を,述語によるラベル機能を用いて克服した.(b)大域的制約,局所的制約を用いたモジュール化技法.抽象化と階層的詳細化の導入.(c)要求の変化に柔軟に対処可能なやわらかい要求記述法と仕様化技術の達成.(d)状態遷移と状態の機能に対する外延的性質による新しい等価性の理論の確立.(2)発展可能ソフトウェアシステム要求診断・検証システムの基本設計曖昧で不完全な要求記述を対象とし,その意味である状態遷移システムのユーザの解釈に基づき,正しくない状態遷移,抜けている状態遷移,矛盾した意味を持つ状態などの診断項目により,要求記述を診断するシステムの基本設計を行なった.また,要求記述の時間に関する動的かつ大域的な性質を検証するための時制論理による検証システムの基本設計を行なった.両システムの実装は,平成11年度に行なう.(1)発展可能ソフトウエアの要求記述法と形式仕様の自動生成法に関する継続研究平成9年度では,命題論理に基づいた新しい要求記述法と,その状態遷移システムによる形式仕様の自動生成に関する基礎理論を展開し,その処理系を開発した.しかし,実用性や適用範囲の広さを考慮すると,命題論理では余りにも記述能力が低い.しかしながら,単純に第一階述語論理や高階(様相)論理に拡張したのでは,計算可能性や効率の点で問題が生じる.そこで,本年度は,平成9年度の研究成果である要求記述法や処理系を拡張し,制限された第二階様相論理に基づいた要求記述法と記述言語の設計ならびにその処理系をjavaを用いて分散環境上に実現した.研究開発に当たり考慮した点は以下の通りである.(a)機能の記述は述語論理の範囲で行なった,制約の記述を第二階様相論理で行なった.ただし,命題論理の場合と同じような意味論が第二階様相述語論理に拡張しても展開でき,要求記述のモデルである形式仕様への変換が効率的に行なえること.その際問題になる効率や状態の爆発を,述語によるラベル機能を用いて克服した.(b)大域的制約,局所的制約を用いたモジュール化技法.抽象化と階層的詳細化の導入.(c)要求の変化に柔軟に対処可能なやわらかい要求記述法と仕様化技術の達成.(d)状態遷移と状態の機能に対する外延的性質による新しい等価性の理論の確立.(2)発展可能ソフトウェアシステム要求診断・検証システムの基本設計曖昧で不完全な要求記述を対象とし,その意味である状態遷移システムのユーザの解釈に基づき,正しくない状態遷移,抜けている状態遷移,矛盾した意味を持つ状態などの診断項目により,要求記述を診断するシステムの基本設計を行なった.また,要求記述の時間に関する動的かつ大域的な性質を検証するための時制論理による検証システムの基本設計を行なった.両システムの実装は,平成11年度に行なう.
バイオミネラリゼーションを利用したチェアーサイドでの初期脱灰エナメル質再生

本研究では,抜去歯の表面に作用させた35%の過酸化水素をハロゲンランプ照射により活性化し,エナメル質の傾斜的なミネラル配分をコントロールすることが可能であるかを検討した。さらに処理したエナメル質の電気化学的特性を検討するため,抜去歯を人工唾液に浸漬し,石灰化度の変化をX線マイクロCTで経時的に評価した.過酸化水素とハロゲンランプ照射により処理したエナメル質では,中間層のミネラルが深部と表層に分極し,エナメル質の傾斜的なミネラル分布が大きく変化した.エナメル質の密度は,表面からエナメル象牙境に向かってポーラスであり,過酸化水素濃度は,比較的密度の低いエナメル深部の層で相対的に上昇する.深部に貯留した過酸化水素はハロゲンランプ照射によりエネルギーが上昇し,天然歯に見られる傾斜的なミネラル分布が変化すると考えられる.処理後のエナメル質は未処理のものに比べて,人工唾液に浸漬した際の再石灰可能が著しく向上する.人工唾液に浸漬した処理後の試料では,エナメル深部の選択的ミネラル密度の上昇から,全体の密度を上昇させることが可能であった.1週間人工唾液に浸漬した処理後の試料では,エナメル表面の高密度の層が特に増加しており,脱灰液中での耐酸性の向上していた.初期の脱灰病変は齲窩を形成していないため,エナメル質は連続性を有しており,理論上は可逆的変化を達成しうると考えられている.初期脱灰病変においても,脱灰の進行した病変深部に過酸化水素は浸透しやすい.過酸化水素とハロゲンランプ照射によるエナメル質の石灰化能促進は,ミネラル濃度が深部で低下している初期脱灰病変の再生にも応用できると考えられる.本研究から,過酸化水素を用いた処理はエナメル質のミネラル分布をコントロールすることが可能であり,エナメル質再生に応用できることが示唆された.本研究では,抜去歯の表面に作用させた35%の過酸化水素をハロゲンランプ照射により活性化し,エナメル質の傾斜的なミネラル配分をコントロールすることが可能であるかを検討した.さらに処理したエナメル質の電気化学的特性を検討するため,抜去歯を人工唾液に浸漬し,石灰化度の変化をX線マイクロCTで経時的に評価した.過酸化水素とハロゲンランプ照射により処理したエナメル質では,中間層のミネラルが深部と表層に分極し,エナメル質の傾斜的なミネラル分布が大きく変化した.エナメル質の密度は,表面からエナメル象牙境に向かってポーラスであり,過酸化水素濃度は,比較的密度の低いエナメル深部の層で相対的に上昇する.深部に貯留した過酸化水素はハロゲンランプ照射によりエネルギーが上昇し,天然歯に見られる傾斜的なミネラル分布が変化すると考えられる.処理後のエナメル質は未処理のものに比べて,人工唾液に浸漬した際の再石灰可能が著しく向上する.人工唾液に浸漬した処理後の試料では,エナメル深部の選択的ミネラル密度の上昇から,全体の密度を上昇させることが可能であった.1週間人工唾液に浸漬した処理後の試料では,エナメル表面の高密度の層が特に増加しており,耐酸性の向上が期待できる.初期の脱灰病変は齲窩を形成していないため,エナメル質は連続性を有しており,理論上は可逆的変化を達成しうると考えられている.初期脱灰病変においても,脱灰の進行した病変深部に過酸化水素は浸透しやすい.過酸化水素とハロゲンランプ照射によるエナメル質の石灰化能促進は,ミネラル濃度が深部で低下している初期脱灰病変の再生にも応用できると考えられる.本研究から,過酸化水素を用いた処理はエナメル質のミネラル分布をコントロールすることが可能であり,エナメル質再生に応用できることが示唆された.本研究では,抜去歯の表面に作用させた35%の過酸化水素をハロゲンランプ照射により活性化し,エナメル質の傾斜的なミネラル配分をコントロールすることが可能であるかを検討した。さらに処理したエナメル質の電気化学的特性を検討するため,抜去歯を人工唾液に浸漬し,石灰化度の変化をX線マイクロCTで経時的に評価した.過酸化水素とハロゲンランプ照射により処理したエナメル質では,中間層のミネラルが深部と表層に分極し,エナメル質の傾斜的なミネラル分布が大きく変化した.エナメル質の密度は,表面からエナメル象牙境に向かってポーラスであり,過酸化水素濃度は,比較的密度の低いエナメル深部の層で相対的に上昇する.深部に貯留した過酸化水素はハロゲンランプ照射によりエネルギーが上昇し,天然歯に見られる傾斜的なミネラル分布が変化すると考えられる.処理後のエナメル質は未処理のものに比べて,人工唾液に浸漬した際の再石灰可能が著しく向上する.人工唾液に浸漬した処理後の試料では,エナメル深部の選択的ミネラル密度の上昇から,全体の密度を上昇させることが可能であった.1週間人工唾液に浸漬した処理後の試料では,エナメル表面の高密度の層が特に増加しており,脱灰液中での耐酸性の向上していた.初期の脱灰病変は齲窩を形成していないため,エナメル質は連続性を有しており,理論上は可逆的変化を達成しうると考えられている.初期脱灰病変においても,脱灰の進行した病変深部に過酸化水素は浸透しやすい.過酸化水素とハロゲンランプ照射によるエナメル質の石灰化能促進は,ミネラル濃度が深部で低下している初期脱灰病変の再生にも応用できると考えられる.本研究から,過酸化水素を用いた処理はエナメル質のミネラル分布をコントロールすることが可能であり,エナメル質再生に応用できることが示唆された.