hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
SiC半導体デバイス基板の汎用加工技術を実現する電界ラッピング技術の開発

炭化ケイ素パワー半導体普及に貢献するため,基板加工のラッピング工程において,表面品位向上と加工効率向上の両立を図る新たな「電界ラッピング技術」を提案し,その研磨加工メカニズムの解明を試みた.観察実験を通して,電界による砥粒の集散には印加周波数依存性があり固有周波数が存在することが分かった.また,サファイアを試料とした電界ラッピング実験を実施し,研磨効率向上効果と,研磨品位向上効果を確認した.電界ラッピング技術の基礎的な効果(研磨効率向上、表面品位の高品位化、副資材である研磨定盤の価格の抑制)について、サファイアウェーハを被削材としてその効果の有用性を示した。この際、ダイヤモンド砥粒が樹脂製定盤上で作用するメカニズムについて明らかにすることができ、砥粒保持メカニズムの解明については当初予定よりも進捗している。しかしながら、研究の対象であるSiCウェーハについて、その研磨屑と砥粒の分離工程を検討する予定であったが、その効果を確認する観察装置構築が、当初予定より3か月遅れで進捗している。各種設計や部品調達は進んでいるものの、任意電極パターンを製膜した透明電極の調達ができておらず、観察装置がまだ完成していない。以上を踏まえて、現状の進捗は順調に進展している、もしくはやや遅れている程度である。観察実験結果を得次第、これらをまとめて論文化を行う。また、SiCウェーハに対して、電気特性が近似しているダイヤモンドによる研磨ではなく、他の砥粒などを用いた実証実験も進めて効果を明らかにする。精密加工任意パターンを製膜した透明電極は、現在発注作業中で観察装置の完成を早期に目指す。また、予備検討を実施しているが、ダイヤモンドとSiCはやはり電気特性が近似しており、顕微鏡下の静的な電界印加挙動観察を行ったところ、分離動作が困難な可能性があるため、他種砥粒(cBN)や、酸化剤のアシストなど、様々な副資材について調達し、電界下の挙動観察をすすめて効果的な研磨効率・研磨品位向上効果を狙う。観察装置の構築の際の物品について、精査を行ったため見込みよりも10万程度安価に導入できたため。当該年度予定していた砥粒挙動観察装置に利用する透明電極の納期が年度内に収まらなかったため、次年度の発注とし、その所要額を繰り越した。研磨試料や、副資材代として利用する。納期が間に合わなかった透明電極代として利用する。
テラヘルツ領域における反強磁性体の高速スピンダイナミクスの検出とその制御

本研究課題では,主に,反強磁性体NiOにテラヘルツ波放射分光法を適用し,反強磁性体における高速スピンダイナミクスやその緩和過程の解明,さらにはそのスピン制御を実証することを目的としている.これまでの研究で,光パルス励起コヒーレント反強磁性マグノンからのテラヘルツ波放射を見出し,さらに励起光パルスの左右円偏光の切替によるコヒーレントマグノンの位相制御を実証してきた.本年度は,この位相制御に加えて,適当な時間間隔を持つダブル光パルスを用いた反強磁性マグノンの振幅の増強や減衰といった基本的なコヒーレント制御を達成することができた.また,前年度から引き続き,逆ファラデー効果(瞬間的なパルス磁場を誘起する現象)によって励起されるコヒーレント反強磁性マグノンからの磁気双極子放射モデルによる放射テラヘルツ波波形の計算シミュレーションを行った.本年度は,逆ファラデー効果によって誘起されるパルス磁場の試料内部での変化や直線偏光励起の場合について計算するなど,さらに詳しい考察を行い,光励起マグノン生成機構を解明するための重要な知見を得た.さらに本年度は,反強磁性体MnOにおける光励起キャリアの生成及びその緩和過程に関して調べるために光ポンプ-テラヘルツプローブ分光を行った.この測定において,光パルス照射によって磁性イオンdバンド間の2光子吸収による自由キャリア(光キャリア)励起現象を初めて見出し,その光キャリア寿命時間が特異な温度依存性を持つことを明らかにした.その温度依存性からネール温度以下で光キャリアはマグノンによる散乱を強く受けていることが示された.以上のように,本年度の研究によって,これまでほとんど知られていなかった光パルス励起反強磁性体中のスピン及び電荷ダイナミクスに関する新現象を見出し,高速スピントロニクス及びマグノニクスの開発に必要な基礎的知見を提供した.本研究課題においては,反強磁性体NiOにテラヘルツ波放射分光法を適用し,反強磁性体における高速スピンダイナミクスやその緩和過程の解明,さらにはそのスピン制御に関する研究を推進することを主な目的としている.これまでの研究で,光パルス励起コヒーレント反強磁性マグノンからのテラヘルツ波放射を見出していたが,さらに励起光パルスの偏光制御(すなわちフォトンの角運動量制御)によりコヒーレントマグノンを制御できると予想し,それを実証した.また,線形磁気複屈折を有するマルチドメインNiO単結晶内における励起光パルスの偏光変化を考慮し,逆ファラデー効果によるマグノン励起モデル及び磁気双極子放射モデルを構築し,テラヘルツ波放射波形のシミュレーションを行った.これらは未だ明らかでない光パルスによるコヒーレントマグノンの生成機構を議論するのに重要な知見であった.さらに,本研究では,反強磁性体における高速スピンダイナミクスの緩和過程を直接検出できるので,光パルス励起反強磁性マグノンの緩和時間を磁気双極子放射モデルによるフィッティングで評価できた.励起偏光状態・試料温度に関係なく,その減衰時間は10ps程度であると見積もられた.この反強磁性マグノンの緩和機構としては,マグノン分裂やスピン-スピン緩和あるいは放射減衰によるエネルギー損失などが考えられたが,試料における歪みや格子欠陥などの影響が最も大きいと考えられた.また,従来用いてきた試料,NiOと同様の結晶・磁気構造を持つが,反強磁性電子スピンの長さが異なるMnOからのテラヘルツ波放射の観測も達成した.スピン量子数が異なる場合でも光パルスによってコヒーレント反強磁性マグノンが励起できることを示した結果は,ミクロな観点からマグノン励起機構を考える上で非常に重要な結果であると考えられた.本研究課題では,主に,反強磁性体NiOにテラヘルツ波放射分光法を適用し,反強磁性体における高速スピンダイナミクスやその緩和過程の解明,さらにはそのスピン制御を実証することを目的としている.これまでの研究で,光パルス励起コヒーレント反強磁性マグノンからのテラヘルツ波放射を見出し,さらに励起光パルスの左右円偏光の切替によるコヒーレントマグノンの位相制御を実証してきた.本年度は,この位相制御に加えて,適当な時間間隔を持つダブル光パルスを用いた反強磁性マグノンの振幅の増強や減衰といった基本的なコヒーレント制御を達成することができた.また,前年度から引き続き,逆ファラデー効果(瞬間的なパルス磁場を誘起する現象)によって励起されるコヒーレント反強磁性マグノンからの磁気双極子放射モデルによる放射テラヘルツ波波形の計算シミュレーションを行った.本年度は,逆ファラデー効果によって誘起されるパルス磁場の試料内部での変化や直線偏光励起の場合について計算するなど,さらに詳しい考察を行い,光励起マグノン生成機構を解明するための重要な知見を得た.さらに本年度は,反強磁性体MnOにおける光励起キャリアの生成及びその緩和過程に関して調べるために光ポンプ-テラヘルツプローブ分光を行った.この測定において,光パルス照射によって磁性イオンdバンド間の2光子吸収による自由キャリア(光キャリア)励起現象を初めて見出し,その光キャリア寿命時間が特異な温度依存性を持つことを明らかにした.その温度依存性からネール温度以下で光キャリアはマグノンによる散乱を強く受けていることが示された.以上のように,本年度の研究によって,これまでほとんど知られていなかった光パルス励起反強磁性体中のスピン及び電荷ダイナミクスに関する新現象を見出し,高速スピントロニクス及びマグノニクスの開発に必要な基礎的知見を提供した.

反強磁性マグノンからのテラヘルツ波放射モデルの構築及びそのシミュレーションを進める際,種々の効果を取り入れた複雑な計算を実施する必要があったため,やや遅滞したが,実験結果と定性的に一致することも確認でき,おおむね順調に進展している.詳細なマグノン緩和機構に関する知見を得るためには,試料のドメイン拡大及び結晶欠陥の減少のためにアニーリング処理を施す必要がある.さらに,光パルス列を用いたテラヘルツ波放射分光のための光学系を構築し,多彩な反強磁性マグノン制御に関する実証実験を行う.また,従来の材料(NiO)のみならず,別試料(MnO,CoO)での実験も行い,系統的な研究を推進する.
ExVivoマイクロビオームモデル構築によるクローン病病因解明

クローン病は、遺伝因子、環境因子、腸内細菌叢、免疫異常、エピジェネティクス異常が複雑に絡み合って発症する原因不明の疾患である。本研究では、患者由来の末梢血単核球細胞と腸管上皮細胞株との共培養法に、さらに腸内細菌を添加するという、新しい実験系を確立することを目的とする。この実験系により、よりin Vivoに近い状態で、腸内細菌に対する患者免細胞の免疫反応を解析することを可能とし、クローン病の病因解明に迫ることを目的とする。方法は、(1)腸管上皮細胞モデルの作成、(2)腸管上皮細胞モデルの評価方法の確立、(3)炎症モデルの刺激による腸管細胞障害の評価とした。細胞株は、ヒト結腸癌由来株化細胞Caco-2は、RIKEN(継代数46)を使用し、0.4μmインサート上で14ー21日間の長期培養を行った。播種するCaco-2細胞の濃度は、0.5×10*5/well、0.75×10*5/well、1.0×10*5/wellとした。インサートはHCL溶液で希釈したセルマトリックスタイプIーCにてコラーゲンコーティングを行った。腸管上皮モデルの評価方法は、形態学的評価、経上皮電気抵抗値の測定、LDH放出率の算出とした。複合培養による炎症モデルの刺激による腸管細胞障害の評価を行うため、新規発症のクローン病患者および基礎疾患のない対照群の血清、抽出した末梢血単核球細胞を保存した。今後、インサート内に播種した腸内細菌と免疫反応を起こした末梢血単核球細胞よりtotal RNAを精製し、マイクロアレイで発現解析を行う。また、培養液中に分泌されたサイトカインの解析や免疫反応前後の末梢血単核球細胞のポピュレーションをフローサイトメトリーによりタイピングし、免疫応答のカスケードについて検討していく。腸管上皮細胞モデルの確立において、Caco-2細胞による安定した単層の細胞膜の作成に苦慮している。播種する細胞濃度、培地や培養条件、インサート上のコラーゲンコーティングの方法等について、検討を行っている。腸管上皮細胞モデルが確立されれば、インサート内に播種した腸内細菌と免疫反応を起こした末梢血単核球細胞よりtotal RNAを精製し、マイクロアレイで発現解析を行う。本研究では、患者由来の末梢血単核球細胞と腸管上皮細胞株との共培養法に、さらに腸内細菌を負荷するというまったく新しい実験系を確立することを目的としている。この実験系により、非常にin Vivoに近い状態で、腸内細菌に対するCD患者免細胞の免疫反応を解析することを可能とし、CDの病因解明に迫ることを課題としている。腸管上皮細胞株とCD患者末梢血単核細胞、腸内細菌の共培養系(ex Vivoシステム)を確立するため、平成27年度は腸管上皮細胞モデル作成に取り組んだ。ヒト結腸がん由来の細胞株であるCaco-2細胞は、性質として接着性があり、小腸の円柱上皮細胞に似たflashborderやタイトジャンクションの形態学的特徴をもっているため、本研究で使用することとした。Caco-2細胞の継代培養を行い、下部チャンバーは、マクロファージ、樹状細胞誘導したものを培養しex Vivoモデルを構築するため、患者、健常人コントロールの血清より末梢血単核球の分離を行った。Caco-2細胞に蛍光タンパク質と融合したZO-1を強制発現させ、コラーゲンコートしたフィルター上で培養し腸管上皮細胞モデルの完成をめざしている。ex Vivo腸上皮モデルシステムの構築に時間を要しているため。

また、培養液中に分泌されたサイトカインの解析や免疫反応前後の末梢血単核球細胞のポピュレーションをフローサイトメトリーによりタイピングし、免疫応答のカスケードについて検討していく。腸管上皮細胞モデルの確立において、Caco-2細胞による安定した単層の細胞膜の作成に苦慮している。播種する細胞濃度、培地や培養条件、インサート上のコラーゲンコーティングの方法等について、検討を行っている。ex Vivo腸上皮モデルシステムの完成をめざし、常在細菌に対するCD患者PBMCにおける免疫反応の解析や患者マイクロビオームを用いたex VivoシステムによるCDモデルの確立を最終目標としたい。腸管上皮細胞モデルが確立されれば、インサート内に播種した腸内細菌と免疫反応を起こした末梢血単核球細胞よりtotal RNAを精製し、マイクロアレイで発現解析を行う。
嗅周囲皮質と海馬傍回における物体記憶と空間位置記憶の機能分布

霊長類において下側頭連合野TE野および側頭葉腹側部(側頭極皮質・嗅周囲皮質・海馬傍回など)が視覚の認識や記憶に重要であることが示されてきている。本研究の目的は、神経生理学的により詳細に側頭葉腹側部の機能を明らかにすることである。この目的のために、1)注視課題、2)図形記憶弁別課題、3)写真記憶弁別課題、4)空間位置記憶弁別課題を遂行中のサルの側頭葉腹側部から単一神経細胞活動を記録・解析した。海馬傍回(後頭-側頭間溝およびその内側部、TF野に相当)する領域の神経細胞498個の活動を記録し、その応答性を解析した。これらの神経細胞の43%は、単純な視覚刺激に対し応答した。テストできた神経細胞の11%は方位選択性を、31%は色選択性を示した。また25%は、静止刺激よりも動く刺激に強く応答した。この結果は、形態視と運動視の両方の情報が海馬傍回に伝えられていることを示唆するものである。また本研究では、サル海馬傍回の神経細胞は、上記の図形・写真・位置の記憶課題いずれにおいても顕著な応答を示さなかった。このことは、神経心理学的研究が示唆するように、サル海馬傍回は遅延非見本合わせ課題の遂行に直接関与していないことを示唆するものと考えられる。しかし、今回の結果が示唆するように海馬傍回が形態情報と空間情報の両方を処理している可能性を検証するために今後、「ある位置のある形」といった記憶を必要とする課題等で海馬傍回の役割を調べる必要がある。本年度はまず、各領域におけるニューロンの基本的な視覚応答の性質を明らかにすることに重点を置いた。手順は以下の通りである。サルがディスプレイ上の小さなスポット(注視点)を注視している間に視野内のさまざまな位置にスリット・円・正方形・十字などの単純な刺激や螺旋図形・星形・カニッツァの三角形など中程度に複雑な図形を提示し、a)受容野の性質、b)方位選択性、c)方向選択性、d)色選択性、e)図形選択性等を調べた。現在までに得られたデータから、側頭葉腹側部においてその前方部(側頭極皮質・嗅周囲皮質)と後方部(海馬傍回)とで視覚応答の性質の違いが示唆されてきている。1)後方部には、単純な視覚刺激に応答を示すニューロンが多く存在した。2)受容野の大きさは、視野中心に限局したものから用いたディスプレイすべて(50×70度以上)をカバーするものまでさまざまであった。多くのニューロンは記録している半球と反対側の視野に提示した刺激に強く応じる性質を示した。以上のような特徴は前方部のニューロンとは異なる性質であると考えられる。前方部はおもに下側頭連合野TE野から投射を受けているのに対し、後方部は前頂連合野・帯状回・前頭連合野などとの結合が比較的強い。また、前方部の破壊では物体の遅延非見本合わせ課題の成績が障害されるが、後方部の破壊ではそのような障害が見られない。これらの結果と合わせ考えると、後方部のニューロンはより空間視の機能に関与している可能性がある。
スピングラスのカイラリティ秩序と電気伝導

カイラリティ(キラリティ)とは、磁気的フラストレーション等によって誘起された立体的(非平面的)なスピン構造にともなって出現する量で、秩序構造が局所的に右手系か左手系かを表す自由度として定義される。近年、固体統計物理の分野においてカイラリティ自由度がしばしば重要な役割を果たすことが明らかになってきた。特にランダムなフラストレート系の典型例として永らく研究の対象とされてきた希薄磁性合金スピングラスの相転移の機構として、研究代表者は「カイラリティ機構」を提唱してきた。電子論的観点からは、スピンカイラリティは伝導電子に対してベリー位相を付与し、特有の異常ホール効果を導く場合がある。本研究では、これまで独立に研究されてきたスピングラス転移のカイラリティ機構とカイラリティ起源の異常ホール効果という2つのトピックを統合し、スピングラスの秩序化と伝導の物理に新たな展開をもたらした。具体的には、1)s-d模型に基づいた3次摂動によりカイラリティ起源の異常ホール項を理論的に導出し、2)その理論式に基づいて金属スピングラスのホール抵抗がカイラル帯磁率の情報を含むことを明らかにし、カイラリティ仮説検証のための実験に対する提言を行った。
超音波を利用する腹膜透析システムの開発

腎不全患者の腹腔内に電解質水溶液を貯留し、内蔵表面を覆う腹膜を介して、体内に蓄積された毒素を除去する治療法が腹膜透析法である。本研究課題申請者は、既に電気マッサージ器や低周波治療器を用いて、腹部に体外から非侵襲的な振動を与えることで、毒素の除去速度を飛躍的に増大できることを報告した。本研究では超音波の振動を利用して、体液からの老廃物の除去速度を促進するための基礎技術を確立した。尿素(分子量60)やクレアチニン(分子量113)を用いた家兎(2.02.5kg)in vivo実験では、0,28,45,100kHzの超音波により、最大60%の透過促進効果が得られ、また最大効果が得られる周波数が28kHz近辺であることがわかった。この現象は、家兎腹腔内から剥離した壁側の腹膜を用いて行ったクレアチニンのin vitro透過実験でも確認することができた。このことから、in vivoにおける透過促進効果は、膜の透過係数が周波数に依存的に変化することによってもたらされるものと考えられた。本年度は得られた腹膜透過促進効果の可逆性・不可逆性について、家兎in vivo実験で検討した。まず、超音波非照射下においてコントロール(#1)の透過実験を行い、続いて、超音波を照射しながらコントロールと同じ透過実験(トライアル実験)を行った。最後に再び超音波非照射下で、コントロール(#2)の透過実験を繰り返した。この結果、コントロール(#2)の結果はコントロール(#1)の結果とは一致せず、超音波照射下で行ったトライアル実験の結果とほぼ一致した。このことより、超音波による透過促進効果には、腹膜透過係数の不可逆的な増大が関与している可能性が示唆された。腹膜透析法では、腎不全患者の腹腔内に電解質の水溶液を貯留し、内臓表面を覆う腹膜を介して、体内に蓄積された毒素を除去する。本研究課題申請者は、これまで市販の電気マッサージ器や低周波治療器を用いて、腹部に体外から非侵襲的な振動を与えることで、毒素の除去速度を飛躍的に増大できることを報告してきた。今年度は超音波の振動を利用して、体液からの老廃物の除去速度を促進するための基礎技術を確立した。尿素(分子量60)を用いた家兎(2.02.5kg)in vivo実験では、0,28,45,100kHzの超音波により、各々1.05,1.59,1.13,0.83倍の透過促進が得られた。すなわち超音波による透過促進効果には、最適周波数(28kHz近辺)が存在することがわかった。この結果は、分子量が大きなクレアチニン(分子量113)においても同様に観測された。また逆に、超音波の周波数を変化させることで、腹膜透過の促進効果を変化させることができるものと思われた。また、家兎腹腔内から物理的に剥離した壁側の腹膜を用いて、28および45kHzの超音波によるクレアチニンの透過促進率をin vitroで測定したところ、それぞれ1.62および1.49倍となった。このことから、in vivoにおける透過促進効果は、膜の透過係数が周波数に依存的に変化することによってもたらせるものと考えられた。腎不全患者の腹腔内に電解質水溶液を貯留し、内臓表面を覆う腹膜を介して、体内に蓄積された毒素を除去する治療法が腹膜透析法である。本研究課題申請者は、既に市販の電気マッサージ器や低周波治療器を用いて、腹部に体外から非侵襲的な振動を与えることで、毒素の除去速度を飛躍的に増大できることを報告した。

本研究では超音波の振動を利用して、体液からの老廃物の除去速度を促進するための基礎技術を確立した。尿素(分子量60)やクレアチニン(分子量113)を用いた家兎(2.02.5kg)in vivo実験では、0,28,45,100kHzの超音波により、最大60%の透過促進効果が得られ、また最大効果が得られる周波数が28kHz近辺であることがわかった。この現象は、家兎腹腔内から剥離した壁側の腹膜を用いて行ったクレアチニンのin vitro透過実験でも確認することができた。このことから、in vivoにおける透過促進効果は、膜の透過係数が周波数に依存的に変化することによってもたらされるものと考えられた。本年度は得られた腹膜透過促進効果の可逆性・不可逆性について、家兎in vivo実験で検討した。まず、超音波非照射下においてコントロール(#1)の透過実験を行い、続いて、超音波を照射しながらコントロールと同じ透過実験(トライアル実験)を行った。最後に再び超音波非照射下で、コントロール(#2)の透過実験を繰り返した。この結果、コントロール(#2)の結果はコントロール(#1)の結果とは一致せず、超音波照射下で行ったトライアル実験の結果とほぼ一致した。このことより、超音波による透過促進効果には、腹膜透過係数の不可逆的な増大が関与している可能性が示唆された。
画像中の重要領域の抽出と高能率符号化への応用

本研究は、画像中の重要な領域を自動抽出し、その領域をより詳細に符号化することで、より効率よく画像情報を圧縮する手法の実現を目的として行った。本研究の成果は以下の通りである。1.ベースとなる画像符号化の性能向上フィルタバンク(ウェーヴレット)をベースとした画像符号化の性能向上のために、周波数帯域によって異なる基底長を持つ新しいフィルタバンクの構造と設計法を提案した。これにより、復号画像の品質向上を図った。また、提案するフィルタバンクが、seismic dataの圧縮に有効であることも明らかにした。2.重要領域を考慮した画像符号化方式上記のフィルタバンクをSPIHT符号化に適用し、さらに抽出した重要領域を重み付けすることにより重要領域を考慮した画像符号化を実現した。実際の画像を用いて主観評価実験を行い、有効性を確かめた。3.重要領域の定義と抽出手法画像中の重要領域のひとつとして、人間の顔を定義し、その抽出手法を検討した。具体的には、カラー静止画像の場合は、固有空間と色(肌の色)を用いて抽出を行い、動画像の場合は、抽出した顔領域を色情報により高速にトラッキングする手法を実現した。また、画像中の重要領域の二つ目として文字領域を定義し、その抽出手法を検討した。画像中の文字領域は、ウェーヴレット変換、独立成分分析、特徴空間からの距離の3つを組み合わせて特徴とし、ニューラルネットワークによって大量のデータから学習することで高い抽出精度を実現した。4.音声を併用した重要領域の抽出入力信号として、多チャンネルの音声が得られる時、これを用いて話者位置を推定し、その結果を画像符号化に反映させることを検討した。このためにまず、複数のマイクを2次元的に配置し、話者の位置を推定する手法を提案した。これにより、画像中のどの話者が現在発話しているかを知ることができ、動画像符号化に反映させることが可能となる。5.重要領域抽出と画像符号化手法の統合上述の顔領域抽出手法と画像符号化方式を統合し、PC上に実装した。本研究は、画像(静止画・動画)中の重要な領域を自動抽出し、その領域をより精細に符合化する技術の確立を目的としている。本年度は、このための基礎的項目として以下の様な実験を行った。1.ベースとなる画像符号化の性能向上フィルタバンク(ウェーヴレット)を用いたサブバンド符号化では、低ビットレートの時、画像のエッジ部分でリンギングと呼ばれる目障りな歪を生じる。これは高周波数側の基底が長いことが原因である。プロッキングを低減させるためには、低周波数側の基底は長くする必要があるため、本研究では周波数帯域によって基底長を変えることのできる新しいフィルタバンクの構造と設計法を提案し、画像符号化への応用において有効であることを示した。2.重要領域を考慮した画像符号化手法の開発上記のフィルタバンクをSPIHT符号化に用い、さらに抽出した重要領域を重み付け(重要領域のビットをシフト)することにより重要領域を考慮した画像符号化を実現した。実際の画像において、主観的品質の良い復号画像が得られることを確認した。3.重要領域の定義と抽出法現在のところ、重要領域は顔(特に画像の中心に近いもの)とし、色による抽出及び、固有空間を用いた抽出を検討した。また動画でステレオ音声が利用できる場合、話者の方向をある程度特定できれば顔抽出の際に非常に有用であると考えられるため、マイクロフォン対を用いた話者方向推定手法を検討した。来年度の課題としては以下が挙げられる。1.重要領域の抽出手法の更なる検討音声を組み合わせた抽出法の具体化、ユーザの視線検出による抽出法、顔以外の重要領域の定義と抽出など。2.符号化アルゴリズムの性能向上フィルタバンク(ウェーヴレット)の改良等によりさらなる符号化性能の向上が期待できる。3.領域抽出と符号化アルゴリズムの統合最終的に、これらを統合する必要がある。

このためにまず、複数のマイクを2次元的に配置し、話者の位置を推定する手法を提案した。これにより、画像中のどの話者が現在発話しているかを知ることができ、動画像符号化に反映させることが可能となる。5.重要領域抽出と画像符号化手法の統合上述の顔領域抽出手法と画像符号化方式を統合し、PC上に実装した。
中上級日本語学習者のモニタリングの基準の意識化と内在化を目指した教室活動の開発

本研究では、中上級レベルの日本語学習者の口頭発表におけるモニタリング能力を育成することを目標としてデザインされた教室活動の効果、妥当性を検証した。その結果、相互評価活動を繰り返し行うことで、モニタリングの基準の意識化が促進されることが示された。さらに目標設定、口頭発表、モニタリング、相互評価というメタ認知過程を繰り返すことにより、モニタリングの基準の精緻化、構造化が促進され、モニタリング能力も向上することが示された。本研究は、中上級レベルの日本語学習者(以下、JSL)の口頭発表技能に関わるメタ認知能力、特に進行モニタリング能力を育成することを目標としてデザインされた教室活動の効果、妥当性を検証することを目的としている。平成21年度においては、実践を通して収集した学習者の口頭発表、学習者協働のピアフィードバックの映像記録を文字化し、その映像、文字化資料をイントラネットサーバー上のハードディスクに保存し参照可能とした。サーバーは、オープンソースであるmoddleをプラットフォームとしているが、現段階ではまだ公開には至っていない。代替措置として数台のノートパソコンに学習者の発表映像を記録し、それを視聴しながらピアフィードバックできる協働作業のための環境を整えた。同時に、映像資料、文字化資料を利用し1)JSLが学習のコース初期段階において、どのようなメタ認知知識の表象を有しているか、2)口頭発表を通して、JSLのメタ認知知識の表象がどのように変化していくか、3)コース終了時にどのように内在化されているかを分析した。その結果、第一に態度、表情など非言語的な基準や「ポーズ」、「話し方のメリハリ」など意識しにくい基準が抽出されにくいこと、第二に発表を重ねても「モニタリングの基準」の表象が構造化、精緻化されていかないことが明らかとなった。そこで、21年度後半には発表後に再度グループで、お互いの基準を出し合い、それを整理、統合する協働活動を組み込んだ。その上で、整理された基準を評価基準としてグループで相互に評価を行う活動を組み込んだ。その結果、モニタリングの基準が整理され徐々に構造化されたことが学習者の評価票からも観察されるようになった。教室活動において学習者は口頭発表で達成すべき目標を宣言してから発表を始める。発表後には目標が達成できたかどうかを受講者が相互に評価し、次回の目標を再設定する。平成22年度においては、平成21年度に確立された授業実践の方法論に基づき、授業を実施し、その実践を通して、受講者の到達目標、受講動機、言語産出に関わるメタ認知知識の表象を収集した。これらの資料に基づき、1)JSLが学習のコース初期段階において、どのようなメタ認知知識の表象を有しているか、2)目標設定、口頭発表、モニタリング、相互評価を通して、JSLのメタ認知知識の表象がどのように変化していくかを分析した。その結果、他者を評価するという活動を通して、口頭発表において気をつけるべき点が意識化され、その結果、自己モニタリング・自己評価の機会が生じている可能性が示唆された。この結果から、発表者にも評価者にもいい気づきが生まれる他者評価活動を繰り返し行うことで、モニタリングの基準の意識化がより促進されることが示された。さらに、目標設定、口頭発表、モニタリング、相互評価を繰り返すことにより、学習者の目標表象と評価内容がどのように変化するかを事例研究の手法を用いて質的に分析した。その結果、相互評価で確認された目標は次回の目標設定では言及されず、課題として言及されたポイントは次回の目標表象に加えられるという変容が観察された。これは、目標設定、遂行、モニタリングと評価、目標の再設定という循環的な自律学習の過程を教室内で学習者が体験できていることを示唆するものである。本研究は、中上級レベルの日本語学習者の口頭発表技能に関わるメタ認知能力、特に進行モニタリング能力を育成することを目標としてデザインされた教室活動の効果、妥当性を検証することを目的としている。平成23年度においては、平成21年度、平成22年度に確立された授業実践の方法論に基づき、コース運営を行い、それを通して、受講者の到達目標、受講動機、言語産出に関わるメタ認知知識の表象を収集した。コースでは学習者が他者との対話を通して到達目標となる「口頭発表の評価基準」を作成し、口頭発表を行う際には、評価基準を意識しながら発表者も聞き手も実践状況をモニターし、相互に評価しあう活動を行う。本稿ではまず客観主義的教育観と構成主義的教育観を比較しながら本実践の理論的背景を概説し、その上でコース運営と分析方法を解説する。分析においては、学習者がどのように評価基準に記述された概念の理解を深めていくかを明らかにするため、評価基準作成の協働活動、発表時の相互評価において、学習者がどのような「ことば」で「口頭発表の評価基準」について対話を行っているか、そして、その「ことば」がどのように変容していくのかを分析した。

その結果、モニタリングの視点を固定することによって、従来意識化を促すことが難しかった基準に対する気づきが促進され、口頭発表を繰り返すことでこれらの基準が徐々に精緻化されることが明らかとなった。さらに、準備段階では辞書的・宣言的な概念であった基準や行動目標が、発表、モニター、評価を協働で行うことによって徐々に精緻化、具体化、体制化されていく概念があることが示された。
T2K実験の前置ニュートリノ測定器を活用したニュートリノ振動の研究

Litchfield氏は、T2K実験の前置検出器の運転責任者としてJ-PARC(茨城県東海村)に常駐し、100%近い効率でのデータ収集を実現した。「全測定器の状態の把握」、「運転スケジュールの決定」、「運転時のあらゆる問題への対処」、「データ品質の確認」、「シフトマニュアルの整備」などを行い、T2K実験が安定かつ高い品質で物理データを収集できるように尽力した。Litchfield氏はまたデータ収集システムのエキスパートとして、データ収集システムのあらゆる問題に対して現地で対応を行った。Litchfield氏は、前置検出器のデータ解析に必要なソフトウェアーの整備を中心となって行った。前置検出器は複数の検出器から構成されており、そのデータ解析に用いるソフトウェアーは非常に大規模なものである。Litchfield氏は、このソフトウェアーの開発および管理の責任者としてグループをまとめ、前置検出器のデータ解析に大きく貢献した。この前置検出器の解析結果は、ニュートリノ振動解析の重要なインプットとなった。Litchfield氏は、前置検出器の光検出器とその読み出しエレクトロニクスの較正を中心となって行い、前置検出器の測定に対する系統誤差を減らすことに成功した。この結果、ニュートリノ振動解析の系統誤差が低減され、測定感度が向上した。研究計画書に記載した研究計画を達成したため。本研究課題の最終年度である今年度に、研究計画を達成した。本研究は、大強度陽子加速器J-PARCでニュートリノビームを生成し、ニュートリノ生成標的から280m離れた前置ニュートリノ測定器と295km離れたスーパーカミオカンデでそれぞれニュートリノを検出し、ニュートリノ振動の詳細な研究を行う。本研究の目的は、終了時までに貯めた1×10^<21>陽子/標的のビーム量のデータを基に、現在他の実験によって制限されている値よりも10倍近く感度を向上させ、sin^22θ_<13><0.02 (90% C.L.)までミューオンニュートリノから電子ニュートリノへの振動を探索することである。そして、第3の混合角θ_<13>を発見し、ニュートリノ混合行列要素の決定を目指す。前置ニュートリノ測定器は、ビーム軸上に設置されたニュートリノビームモニター(INGRID)とビーム軸からずらしてスーパーカミオカンデと同じ方向に設置されたオフアクシス検出器からなる。本年度は、研究分担者のLitchfield氏が、2010年秋から前置ニュートリノ測定器の運転責任者としてJ-PARC(茨城県東海村)に常駐し、「全測定器の状態の把握」、「運転スケジュールの決定」、「問題への対処」、「データ品質の確認」などを行い、安定かつ高い品質での物理データ収集を実現させた。同時に「前置ニュートリノ測定器の光検出器とそのエレクトロニクスの較正」と「それに必要なソフトウェアーおよびデータベースの整備」を中心となり進めてきた。Litchfield氏は、T2K実験の前置検出器の運転責任者としてJ-PARC(茨城県東海村)に常駐し、東日本大震災から実験を再開し、100%近い効率でのデータ収集を実現した。Litchfield氏は、前置検出器の光検出器とそのエレクトロニクスの較正作業とそれに必要なソフトウェアーの整備を中心となって行った。この前置検出器の解析結果は、ニュートリノ振動解析の最も重要なインプットである。Litchfield氏は、この結果をもとにニュートリノ振動解析を進めている。Litchfield氏は、前置検出器の光検出器とその読み出しエレクトロニクスの較正を中心となって行った。その結果、検出器の性能が大きく向上し、前置検出器の測定に対する系統誤差を大きく減らすことに成功した。この成果、Litchfiled氏は、現在進めているニュートリノ振動解析において、測定感度の向上に成功した。研究計画書に記載した研究計画をほぼ達成しているため。

研究計画書に記載した研究計画を達成したため。Litchfield氏は、ニュートリノ振動解析を引き続き行い、2012年夏までの測定データを用いた結果をまとめ、学術論文としてまとめる。Litchfield氏は、前置検出器の運転責任者として引き続きJ-PARC(茨城県東海村)に常駐し、T2K実験が安定かつ高い品質でデータ収集を続けることに尽力する。本研究課題の最終年度である今年度に、研究計画を達成した。
馬鈴薯そうか病抵抗性要因としてのグリコアルカロイド類

り病魂茎を着生している馬鈴薯地上部体内の代謝成分の変動を把握し、これらを地下部の土壌病害感染の診断や予知の指標として利用しようと考え、診断の指標とする代謝成分は、グリコアルカロイド類を取り上げた。1.病気に代わる外部からの刺激として、光による緑化に伴う芋のグリコアルカロイド含量の変動を分析した。供試した品種の中では耐病性の大きい品種はグリコアルカロイド含量が高く、緑化に対する感受性も大きいといった傾向はうかがえるようであった。グリコアルカロイド含量の構成成分であるソラニンとチャコニンの割合は、チャコニンがソラニンに比べ大きかった。馬鈴薯表皮中のα-ソラニンとα-チャコニンは、光による緑化で含量の増加がみられることから、外部からの刺激に対する感応性をもつ化学物質であるインヒビチンまたはファイトアレキシンであると推定できるようである。この様に、外的要因の影響によるグリコアルカロイド含量の増加は、緑化の初期には主としてα-チャコニンの増加に起因しており、日数の経過とともにα-ソラニンの増加へと移行していく傾向がみられた。2.葉位別葉中の含量をそうか病にたいする感受性を異にする2品種について分析した。葉位別葉中の含量は上位3葉で最も多く、下位葉では少なく、生長が旺盛な部分に多かった。品種間の差異については、葉中の全グリコアルカロイド含量は、耐病性の大きい品種メ-クインが最も高く、耐病性の小さい品種デジマは極めて低かった。このことから品種の持つそうか病抵抗性と葉中の全グリコアルカロイド含量の多少との間の関連がある程度推測できるようであった。今年度は、グリコアルカロイド類が、病気に対する動的抵抗性をもつ化学物質であるインヒビチンまたはファイトアレキシンとしての働きをもっているかどうかを検討した。病気の感染に代わる外部からの刺激として、光による影響を調べた。馬鈴薯品種メークインについて、1個の芋の半分をアルミホイルで覆い紫外線を当たらないように処理し、窓際の明るいところに置いて、一定期間緑化させ緑化した部分と緑化ていない部分とに分け分析した。1.緑化によるalpha-ソラニンとalpha-チャコニンの増加は、緑化期間が1週間目4週間目では少なかったが、7週間目には増加が著しくなっており、alpha-ソラニンは7週間目では1週間目の約2倍に、alpha-チャコニンは約3倍に増加した。緑化によるグリコアルカロイド含量を確認できたが、4週間7週間目の間を調査できなかったので、この間のどの時期に増加が始まったのか明らかにできなかった。2.緑化によるグリコアルカロイド含量増加開始は、4週間目以後であり、この時期以後に含量の増加が始まることは明らかであり、この時期が最も感受性が大きい時期と判断できた。3.グリコアルカロイド含量の構成成分であるソラニンとチャコニンの割合は、緑化の開始時期には、両者ほぼ同程度であったが、その後は、チャコニンの増加の度合が大きかった。4.以上の結果から、馬鈴薯芋の表皮中のalpha-ソラニンとalpha-チャコニンは、光による緑化で含量の増加がみられ、刺激に対する感受性をもつ化学物質であるインヒビチンまたはファイトアレキシンであると推定された。り病塊茎を着生している馬鈴薯地上部体内の代謝成分の変動を把握し,これらを地下部の土壌病害感染の診断や予知の指標として利用しようと考え,診断の指標とする代謝成分は,グリコアルカロイド類を取り上げた。1.病気に代わる外部からの刺激として,光による緑化に伴う芋のグリコアルカロイド含量の変動を分析した。

供試した品種の中では耐病性の大きい品種はグリコアルカロイド含量が高く,緑化に対する感受性も大きいといった傾向はうかがえるようであった。グリコアルカロイド含量の構成成分であるソラニンとチャコニンの割合は,チャコニンがソラニンに比べ大きかった。馬鈴薯表皮中のα-ソラニンとα-チャコニンは,光による緑化で含量の増加がみられることから,外部からの刺激に対する感応性をもつ化学物質であるインヒビチンまたはファイトアレキシンであると推定できるようである。この様に,外的要因の影響によるグリコアルカロイド含量の増加は,緑化の初期には主としてα-チャコニンの増加に起因しており,日数の経過とともにα-ソラニンの増加へと移行していく傾向がみられた。2:葉位別葉中の含量をそうか病にたいする感受性を異にする2品種について分析した。葉位別葉中の含量は上位3葉で最も多く,下位葉では少なく,生長が旺盛な部分に多かった。品種間の差異については,葉中の全グリコアルカロイド含量は,耐病性の大きい品種メ-クインが最も高く,耐病性の小さい品種デジマは極めて低かった。このことから品種の持つそうか病抵抗性と葉中の全グリコアルカロイド含量の多少との間の関連がある程度推測できるようであった。
親しい相手やインターネットを通じた相手からの性暴力予防と対応のICT活用教育開発

性暴力予防と対応のためのICT活用教育の効果を検証する。平成27年9月から平成28年2月までに,DV・性暴力予防教育の受講と調査について学校長の研究承認が得られた10中学校,生徒788名を対象とした。精神的・身体的暴力を起こそうとする態度と健康的に攻撃を解決しようとする態度を評価した。教育前に730名(有効回答92.6%),教育後3か月までに671名(有効回答85.2%)が同意して調査に参加した。講演後eラーニングを受けた生徒305名を介入群とし,講演のみを受けた生徒366名を対照群とした。教育は、精神的・身体的暴力を起こそうとする態度と健康的に攻撃を解決しようとする態度に効果を認めた。本研究は、インターネット利用や性行動が活発化する前の中学生を対象として、親しい相手やインターネットを通じた相手からの性暴力予防と対応のために、インストラクショナルデザインとその理論を基盤としたInformation & Communications technology (以下ICT)活用教育を開発し、学習者が主体的に学ぶ参加型の学習プロセスを構築することを目的とした。初年度、ICT活用教育教材の開発のための資料を得るために、NPO女性の安全と健康のための支援教育センター主催の性暴力被害者支援看護師養成プログラム(SANE)研修講座3期(7月、11月、2月)全てを分担研究者と共に受講し、性暴力予防と対応についての専門的知識と技術を身につけることができた。それによって、作成中の中学生向けICT活用教育教材の課題や改善点を認識することができた。また、インストラクショナルデザインとして知識、技術、態度を学習者に習得させるARCSモデル理論(Attention:注意「おもしろそうだ」、Relevance:関連性「関係ありそうだ」、Confidence:自信「やればできそうだ」、Satisfaction:満足「やってよかった」)とガニェの9教授事象(1学習者の注意を喚起する、2授業の目標を知らせる、3前提条件を思い出させる、4新しい事項を提示する、5学習の指針を与える、6練習の機会をつくる、7フィードバックを与える、8学習の成果を評価する、9保持と転移を高める)を効果的に導入するために、教育教材の開発を進めている。さらに、佐賀県のDV予防事業やDV・性被害相談事業に取り組んでいる佐賀県DV総合対策センターの所長原健一氏の助言を受け教育教材の開発を進めながら、中学生に対する教育評価としての学習前後の問題・アンケート案を作成した。佐賀県のDV・性暴力被害相談事業に取り組んでいる佐賀県DV総合対策センター所長原健一氏の助言を受け、教育教材の開発を進めながら、中学生に対する教育評価としての学習前後の質問票を作成した。また、プレテストの結果を発表し、教育教材開発のための情報を得る目的で、ICM(国際助産師学会)と思春期学会に参加し、中学生向けICT活用教育教材の開発を進めた。さらに、性の健康カウンセラー養成講座応用編を受講し、性に関する相談者への対応に備えた。佐賀大学外の対象者向けに、ICT活用教育教材を配信・受信するために配信サーバーおよび必要なソフト等を購入した。また、学習者の参加型の学習システムを効果的に行い、中学生の関心を高めるために、若い感性や意見を取り入れた教材開発に向けて、佐賀大学医学部看護学科の学生からの教材作成の協力を受けた。作成したスライドや撮影した動画を配信し、学習者が入力した問題・アンケートの履歴をシステム上で一元管理し評価に活用するなど、コンピュータを使った作業能力に長けた者として、研究連携者である佐賀大学総合情報基盤センターの副センター長高崎光浩准教授とその大学院生からICT活用教育の教材編集とサーバーへの蓄積等のホームページ作成の協力を受け進めた。研究計画は、佐賀大学倫理委員会の申請を受け承認を得た。佐賀県内の中学校のうち研究の同意が得られた10中学校において、平成27年9月2月に生徒への教育を実施した。佐賀県内の中学生へICT活用教育を実施していくにあたり、ICT活用教育の参加に同意した中学校は10校であった。そのうち、実際に、ICT活用教育を実施できた中学校は5校であった。実施できなかった理由として、インターネット上で動画を見ることが制限されていた学校が3校、ICT活用教育を実施するための時間が確保できなかった学校が2校であった。(後に、インターネット上で動画を見ることが制限されていた学校にはDVDを作成して配るなどの対応を行った。)ICT活用教育に参加した生徒(以降は介入群とする)と参加しなかった生徒(以降は対照群とする)の調査結果を比較した。両群共に、ICT活用教育前に、DVに関する講演の前後に自記式質問紙調査を実施した。介入群は、ICT活用教育による復習後に、中学生が入力した無記名の問題・アンケートの履歴を活用し評価した。対照群は、フォローアップ調査として、自記式質問紙調査を実施した。その結果、女子は、対照群より介入群において、「身体的暴力」の危険を低下させ、「自己と他者との議論」と「自己と他者の攻撃回避」に効果を認めた。男子は、対照群より介入群で、「身体的暴力」の危険を低下させ、「他者指向的な反応(共感性・思いやり)」と「自己と他者の攻撃回避」に効果を認めた。また、研究に参加した結果を両群の各中学校の校長へ報告を行った。

調査において両群の生徒からの相談に対して、中学校の養護教諭・担任教諭と佐賀県DV総合対策センター所長原健一氏と連携して対応した。さらに、ICT活用教育の評価や生徒からのICT活用のeラーニングの感想・意見を基に、佐賀大学総合情報基盤センターの副センター長高崎光浩准教授とその大学院生から修正したICT活用教育の教材編集とサーバーへの修正等の協力を受けICT活用教育の改善を行っている。平成26年度に実施した中学生のインターネット利用と性暴力被害の実態調査結果はJournal of School Violenceに平成28年に投稿し、掲載が決まっている。その結果をもとに性暴力予防と対応のためのICT活用教育としてeラーニングを開発し効果を検証した。平成27年9月から平成28年2月までに,DV・性暴力予防教育の受講と調査について学校長の研究承認が得られた10中学校,生徒788名を対象とした。精神的・身体的暴力を起こそうとする態度と健康的に攻撃を解決しようとする態度を評価した。教育前に730名(有効回答92.6%),教育後3か月までに671名(有効回答85.2%)が同意して調査に参加した。講演後eラーニングを受けた生徒305名を介入群とし,講演のみを受けた生徒366名を対照群とした。教育は、精神的・身体的暴力を起こそうとする態度と健康的に攻撃を解決しようとする態度に効果を認めた。性暴力予防と対応のためのICT活用教育の効果を国内では第35回日本思春期学会総会・学術集会で「中学生向け暴力防止教育プログラムの評価」を発表した。また、ジュンダーの視点で男女の教育成果の差をUSA Atorantaで開催されたMidwifery & Women's Healthで発表し、現在、アメリカの雑誌に投稿中である。さらに、開発したeラーニングを研究に参加した生徒からの意見をもとに、利用しやすいように改良し、中学校へ案内を拡大した。今後は、全国の10代の生徒が利用できるように中学校・高校・大学への利用を拡大する予定である。性暴力予防と対応のためのICT活用教育の効果を検証する。当初の研究計画では、平成26年度内にICT活用教育教材の開発を行う予定であったが、資料を得るためのSANE研修講座3期の全ての受講が平成27年2月まであり、作成中の中学生向けICT活用教育教材の課題や改善点を認識し、教育教材の開発を進めているが予定よりも遅れている。
イネいもち病菌非病原力遺伝子はなぜ彷徨するか-メヒシバ菌貯蔵庫仮説の検証

いもち病菌の非病原力遺伝子が、雑草を介して水平移動してきたことを示す証拠がないかどうか検討した。まず、Pitaに対応するAVR-Pitaについて検討したところ、その同一ホモログ(AVR-Pita2)がキビ菌とメヒシバ菌に存在することを見出した。さらに、Piiに対応するAVR-Piiについて検討したところ、ホモログの一つAVR-Pii2がイネ菌とCenchrus菌(Pyricularia sp.)に、他のホモログAVR-Pii3がコムギ菌とCenchrus菌(Pyricularia sp.)に存在することを見出した。これらのことから、いもち病菌の非病原力遺伝子は、一般的性質として種を超えて水平移動しうると考えた。本研究の立案時点で、AVR-Piaがいもち病菌種間を水平移動した証拠を見出していた。そこでまず、他の非病原力遺伝子にも、水平移動の痕跡がないかどうか検討した。その結果、AVR-Pitaの同一ホモログがキビ菌(Pyricularia oryzae)とメヒシバ菌(P.grisea)に存在することを見出した。さらに、AVR-Piiのホモログのうち、AVR-Pii2がイネ菌(P.oryzae)とCenchrus菌(Pyricularia sp.)に、AVR-Pii3がコムギ菌(P.oryzae)とCenchrus菌(Pyricularia sp.)に存在することを見出した。以上の事実を総合し、非病原力遺伝子の「貯蔵庫」の候補として、メヒシバに加えCenchrus属植物も加えることとし、菌株の採集を開始した。ベトナム国南部ホーチミン市・メコンデルタ、中部ダナン市、北部ハノイ市の水田を歩き、イネとその周辺雑草のいもち病斑を採集した。総計20地点のイネ・メヒシバ・Cenchrus属植物・その他イネ科畦畔雑草から56サンプルを得た。なお、採集の過程でベトナムの南部と北部では、いもち病菌の伝染環が異なるのではないか、と考えるに至った。北部では、日本のようにイネの栽培が途切れる「冬」が存在する。一方、南部では3期作が行われ、刈り取り期のイネと田植え期のイネが途切れることなく共存している。このような環境下では、いもち病菌はイネの上だけでも周年伝染環を回転できると考えられ、このことはいもち病菌の抵抗性品種に対する適応戦略にも大きく影響していると推測できる。このような観点から北部と南部のいもち病菌集団の比較解析を行えば、生存環境と非病原力遺伝子の動態の関係が解明できるのではないかと考えた。1.本年は、ドイツホーヘンハイム大学を拠点に、イタリアにていもち病に罹病したイネならびにメヒシバ等水田周辺の雑草を採集した。これらをホーヘンハイム大学に持ち帰り、単胞子分離を行い、計63菌株を得た。現在これらは、同大学で保存されている。これを日本に輸入するため、神戸植物防疫所を通して農林水産省に輸入許可申請を行っているところである。2.菌株の採集と輸入に当初の予定より時間がかかったため、「貯蔵庫仮説」の生態学的検証には至らなかった。そこで、現在保有している菌株の中にそれを示唆する証拠がないかどうか検討した。Pita(イネ品種ヤシロモチのもつ抵抗性遺伝子)に対する非病原力遺伝子AVR-Pitaは、ファミリーを形成していることが知られている。そのメンバーのうち、AVR-Pita1はP.oryzae(栽培植物寄生菌群)に普遍的に存在する一方、AVR-Pita2はP.grisea(メヒシバ菌)に存在する。我々は昨年、P.oryzaeのうちのキビ菌が、AVR-Pita2を保有することを見出した。そこで、キビ菌のAVR-Pita2を保有するフォスミドクローンを選抜・シークエンスし、メヒシバ菌のものと比較した。その結果、キビ菌のAVR-Pita2の3'側にはメヒシバ菌の場合と同じくfull lengthのレトロトランスポゾンInago1が存在することが判明した。また、5'flankを詳細に検討したところ、いずれも、Inago 1 solo LTRの挿入という同一の構造を有していた。これらのことから、キビ菌のAVR-Pita2は、メヒシバ菌から種を超えて獲得したものであると考えた。これは、非病原力遺伝子の水平移動が、P.griseaとP.oryzaeの間で起こっているという強力な証拠であると考えられる。
Efhc1遺伝子改変マウスを用いた若年性ミオクロニーてんかん発症機序の解明

本研究では、てんかんモデルマウスとしてEfhc1遺伝子改変マウスを用い、てんかん発症機序を解明することを目的とした。痙攣誘発剤の投与により、ヘテロおよびホモ変異マウスで痙攣感受性が有意に上昇している事、変異マウスで自然誘発性ミオクローヌスが頻出する事を見いだした。これらの結果は、myoclonin1タンパクの減少または機能喪失がEFHC1遺伝子変異によるてんかんの分子基盤である可能性を示唆する。若年性ミオクローヌスてんかん(JME)は、思春期(8 20歳)に発症し、ミオクロニー発作、強直間代発作などを特徴とする最も頻度の高い特発性てんかんの一つである。原因となる遺伝子は、複数あることが予想されている。我々は、候補領域の一つである第6番染色体短腕領域6p12から新規の原因遺伝子EFHC1の同定に成功した。メキシコのJME6家系から、それぞれの家系内で連鎖を示す5種類のミスセンス変異を発見している(Suzuki et al. Nat. Genet. 36, 842-849)。EFHC1の疾患変異は、複数のグループより報告が続いており、それらの変異は、JME、若年性欠神てんかん、潜因性の側頭葉てんかん、さらに非分類型の特発性全般てんかんから見いだされた。このことより、EFHC1はJME発症に関与しているだけでなく、特発性全般てんかんの痙攣誘発に広く関与している可能性もでてきている。有効な治療法の開発のためには、疾患成立機序を解明する事が必要であることから、本研究では、遺伝子改変マウスを用いて検証し、脳の内部でどのような細胞機能の異常、神経回路形成の異常、脳の構造異常が起っているのか、また動物の行動異常に結びつくのかを明らかにし、疾患成立機序を解明することを目的としている。本年度は、遺伝子改変マウスで、自然誘発ミオクロニー発作を示すこと、痘撃誘発剤ペンチレンテトラゾル(PTZ)で誘発される発作感受性が高くなっていること、繊毛運動の運動性の低下から脳室拡大が起こることを発見した。これらの成果は、EFHC1遺伝子の異常が確かにてんかんの発症につながることを明らかにするとともに、今後、さらなるてんかんの発症メカニズムの理解、治療法の開発・改良に大きく寄与するものと考えられる。これらの研究成果は学術誌の誌上で発表を行った。若年性ミオクロニーてんかん(JME)は、思春期(820歳)に発症し、ミオクロニー発作、強直間代発作などを特徴とする最も頻度の高い特発性てんかんの一つである。我々は、候補領域の一つである第6番染色体短腕領域6p12から新規の原因遺伝子EGHC1の同定に成功した。メキシコのJME 6家系から、それぞれの家系内で連鎖を示す5種類のミスセンス変異を発見している(Suzuki et al. Nat. Genet.36,842-849)。昨年度までにホモ変異マウスの脳室が野生型、ヘテロ変異マウスの脳室と比べ拡大している事、その原因が脳室内の繊毛の運動性の低下による脳脊髄液の灌流不全によるものであるという結果を得た。本年度は、胎生期から出生後までの幾つかのステージで、マウスの脳切片を作成し、複数のマーカーとなるタンパ質の抗体を用いて免疫染色を行う事により、神経細胞の誕生、移動、配置、種類および数等に、野生型、ヘテロ、ホモ変異マウスで差が見られないか検討した。