hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パーシュートを用いた視覚情報処理能力の測定法の開発

本研究の目的は、研究期間全体を通じて眼球運動の制御特性と身体反応との関連性を検討し、視覚情報処理における新しい測定法の研究開発につながる基礎的知見を得ることである。初年度は、視標の動きを知覚する能力を、滑動性追跡眼球運動(パーシュート)を指標として評価できるかどうかを検討した。その知見に基づき、次年度は、様々な視覚刺激に対するパーシュートの眼球速度および眼球運動反応時間と、視標の動きに対する身体反応との関連性を検討することに主眼をおいた。最終年度では、視覚認知との関連性が深いパーシュートの立ち上がり局面を眼球加速度からさらに詳細な分析を行い、この加速度の値と反応時間および視標の動き(visual motion)の認知時間との関連性を検討した。パーシュートには、個人差の違いや,上下や左右の運動方向によって加速度局面が異なる非対称性が認められる。これらの眼球運動に表れる現象と反応時間により評価される視覚認知の関連性を調べ、さらに,球技系と非球技系の競技者を対象として,視標の動き(visual motion)に対する視覚認知能力と反応時間の特性を検討した。その結果、個人差と非対称性のいずれも反応時間との関連性が認められた。また、球技群と非球技群では視覚認知能力に異なる特徴が認められ,視覚認知時間の群間における違いは,球技系競技におけるボールなど動く視覚対象の速さや方向を把握するための視覚認知能力の違いに起因することが推察された。以上の結果から、眼球運動と反応時間測定を用いて評価されるvisual motionに対する認知能力は,視標の動きに係る中枢神経系の視覚情報処理能力を反映する視標であると考えられ,個々の視覚認知能力の違いを評価するための有効な手段となることが示唆された.パーシュートの潜時(反応時間)や開始時の速度は、視標が動く速さや方向、視標のサイズにも影響されるため、平成29年度は引き続き、異なる視覚刺激によって誘発される眼球運動のデータを収集すると共に、視覚刺激に対する身体反応と競技経験及び競技レベルとの関連性についての検証を開始する計画である。これらの研究結果を踏まえ、反応時間測定の意義や生理学的な根拠について総合的な検討を行い、身体反応時間だけでは推定できない視覚情報処理能力を評価するための指標の研究開発につながる知見を得る。ここまでの研究結果に基づいて、今後は引き続きさらに難易度の高い視標追跡課題や異なる被験者を用いた眼球運動のデータを収集する。特に動的視力を必要としたトレーニングを長期間行っている球技選手を対象として、眼球運動の特性と各種の視覚刺激に対する身体反応の測定を行い、一般成人との被験者群間で比較を行う。備品について、当初の予定より安価であったこと、本年度に予定していた消耗品の購入と研究成果報告の一部を次年度に行うこととしたため未使用額が生じた。(理由)備品について当初の予定より安価であったこと、また、本年度に予定していた消耗品の購入と研究成果報告(論文掲載費等)の一部を次年度に行うこととしたため未使用額が生じた。(使用計画)共同実験および研究成果報告のための旅費(国際学会を含む)、国際論文誌掲載のための費用として使用する計画である。
ダメージレス・低コストな転写を目指す金属触媒酸化を介したグラフェン剥離プロセス

1グラフェンの耐酸化性能の確認と水蒸気を用いたCu酸化法の開発:乾燥O2分子を用いた基板酸化において、Cu基板と比較してグラフェン/Cu基板の表面酸化速度は著しく低下した。これはグラフェンがO2分子の拡散バリアとして働き、Cu基板へO2分子が供給できないことに起因すると考えられる。Cu基板の高速酸化のために、グラフェン/Cu基板を酸化させる手法としてO2分子ではなくH2Oを酸化種として用いることを提案した。2Cu2O膜の炭素原子拡散阻止能の発見:グラフェン/Cu2O/Cu基板を真空中で加熱し、グラフェン膜厚とCu中の炭素濃度を調べた結果、Cu2O膜は炭素原子の拡散阻止能を持つことを発見した。本研究はグラフェン/Cu基板を酸化させることによってグラフェン/Cu界面に酸化物を形成し、その酸化物を溶解することによって基板とグラフェンにダメージなくグラフェンを剥離する手法を開発することを目的とする。この目的達成に向け、初年度では下記の成果を得た。(1)高輝度放射光を用いたグラフェン/Cu酸化状態の同定:熱CVDにより形成したグラフェン/Cu(111)基板を大気中に取出すことによって、基板のCuが酸化され、界面にはCu2Oが形成されることが分かった。このCu2Oは真空中で400°C以上の加熱により還元されることも明らかとなった。一方で、大気曝露によってグラフェンには水が吸着したが、200°Cの加熱によりグラフェンへ吸着した水は除去され、グラフェンも酸化されていないことが分かった。このことにより、グラフェン/Cu基板を酸化してもCuのみを酸化でき、グラフェンにはダメージが小さいことが明らかとなった。(2)炭素原子のCu基板内拡散現象の発見:グラフェン/Cu基板の950°Cでの加熱により、Cu基板中への顕著なC原子拡散が観察された。このようなC原子拡散は1000°CでのCVD成長中では観察されなかったため、界面のCu2O膜には炭素原子拡散阻止能があることが示唆された。このCu2O膜を効果的に活用することがCu上グラフェンの高品質成長に資すると期待される。(3)半導体界面酸化機構の解明:半導体/金属界面であるグラフェン/Cu界面酸化機構との比較を行うため、絶縁体/半導体界面(SiO2/Si界面)の酸化過程を観察した。その結果、室温での酸化において、酸化速度が急増する自己増速酸化現象が確認された。Cu基板上に合成したグラフェンを低ダメージでCu基板から剥離する手法として、Cu基板を酸化させて酸化膜のみをエッチングする「酸化膜剥離法」の開発を行った。本研究を通じて得られた結果は以下の通りである。1)グラフェンの耐酸化性能の確認と水蒸気を用いたCu酸化法の開発:乾燥O2分子を用いた基板酸化において、Cu基板と比較してグラフェン/Cu基板の表面酸化速度は著しく低下した。グラフェン/Cu基板を高湿度大気中に曝露することによって、グラフェン/Cu界面にCu2O膜を形成することに成功した。このことはグラフェンがO2分子のバリア性能は持つが、H2Oに対してはバリア性能を持たないことを示している。2) Cu2O膜の炭素原子拡散阻止能の発見:グラフェン/Cu2O/Cu基板を真空中で加熱し、グラフェン膜厚とCu中の炭素濃度を調べた結果、Cu2O膜は炭素原子の拡散阻止能を持つことを発見した。これにより、Cu基板を事前に酸化させておくことにより、化学気相堆積法によるグラフェン成長中にC原子がCu基板中へ拡散することを防ぐことができる。その結果、高品質なグラフェン成長につながると考えられる。表面プロセス工学グラフェン/Cu基板を酸化させた時の酸化状態について知見が得られた。また、Cu2Oは希塩酸に溶解することができるので、本研究で提案している金属触媒酸化を介したグラフェン剥離プロセスが実現できることが見込まれる。また、昨年度の研究により、Cu基板中へC原子が拡散するという予想していなかった現象が新たに観察された。またC原子拡散はCu2Oによって阻害される可能性も示唆された。この結果を用いることでCVD成長中の炭素原子のCu内拡散を抑制できるため、高品質グラフェンの成長が期待される。1年目の研究において、従来予想していなかったC原子の拡散およびCu2O膜のC原子拡散阻止能が示唆された。この結果を用いることでCVD成長において高品質グラフェンを成長させることが可能と期待される。そこで次年度は当初の計画に加えて、Cu2O膜の炭素拡散阻止

能を実験的に検証すること、およびその結果を用いた高品質グラフェンの成長指針を得ることを目標に加える。また、従来の計画であるグラフェン/Cu界面での酸化反応機構の解明も合わせて進める予定である。
コンピュータ支援による顎骨再建から顎顔面補綴までのチームアプローチ

本研究課題の目的は,再建外科と歯科補綴分野の共同研究により,顎骨切除後の顎口腔の形態と機能の回復に寄与する手段を提供することであった.CT等診断用データを3次元構築して,外科手術から補綴装置の製作のシミュレーションを行った.区域切除および腓骨による顎骨再建のシミュレーションを2種類の3次元画像解析ソフト(Mimics, FreeForm)を用いて行った.腓骨の分割する部位や下顎骨の形態に模して再建するシミュレーションにより,顔面の整容性から将来的にインプラントまで考慮した顎骨再建術の可能性を見出すことができた.本研究課題の目的は,術後の顎口腔の形態を補綴装置の装着まで考慮した,再建外科手術のシミュレーションを行う方法およびコンピュータ支援による顎補綴方法を開発することである.本年度はまず下顎骨再建患者に焦点を当てて,以下の研究を行った.下顎骨再建のコンピュータシミュレーションを行うために,必要なデータおよび解析方法について検討した.既に再建術が施行された顎骨再建患者に同意を得てCTデータを入手し,顎骨再建の前後で3次元画像解析を行った.下顎骨は腓骨再建が行われることが多いことから,腓骨の3次元形状を構築し,どの様に骨片を切断し再び繋ぎ合わせるか,共同研究者と情報交換しながら検討した.CTデータを画像解析ソフトMimics(Materialise社)を使用してSTLデータへと変換し,更にFreeFrom(Geomagic社)を用いて顎骨欠損部と再建骨片を作成し,コンピュータシミュレーションを行った.腓骨は通常3cm程度の骨片に切断して再建に利用することから,欠損部に適合して顎骨の形態に類似させるためには,欠損が大きい場合は腓骨を3分割にする方法が形態を再現しやすいが,顎角部の形態をつくるためには2分割による方法が適していることが確認できた.今後は症例を増やしてデータベース構築に努めるとともに,形態と機能の関連性について検討する予定である.本研究の初年度においては,下顎の顎骨再建シミュレーションについての手法の開発とデータベースの構築が主な計画としていたので,ほぼ目標に達したと考えている.下顎骨の再建患者のCTデータより再建後の顎骨形態をモデル化し,腓骨データと共にシミュレーションによって再建した顎骨と実際の再建骨との違いを評価し,今後の顎骨再建に役立てる予定である.昨年度は下顎骨再建のコンピュータシミュレーションを行うために,既に再建術が施行された顎骨再建患者に同意を得てCTデータを入手し,顎骨再建の前後で3次元画像解析を行った.今年度は下顎骨の腓骨再建において腓骨の3次元形状を構築し,幾つかのセグメントを使用して下顎骨の再建方法をコンピュータ上で検討した.DICOM形式のCTデータから画像解析ソフトMimicsを使用してSTLデータへと変換し,更に3次元画像編集ソフトFreeFromを用いて顎骨欠損部と再建骨片を作成した.腓骨を3cm程度のセグメントに切断して,欠損部に適合して顎骨の形態に類似させるだけでなく,咀嚼や整容面での検討を行った.移植骨の形態を健常側下顎骨のものに合わせて対称に構成すると,術後の整容面での患者の満足は得られやすいが,腓骨の形態は下顎骨より小さく,口腔内を補綴する際には不具合が生じる.再建後に顎義歯やインプラント義歯を製作する場合には,義歯の人工歯排列位置と再建骨との位置関係にディスクレパンシーが生じてしまう.そこで再建骨にインプラントを適用する際の,理想的な移植骨の位置についてもシミュレーションした.また軟組織の形態は,顔面皮膚の状態を3次元スキャナにて計測し,開口や顔面表情の変化についても別個に計測するモデルを構築した.いくつか顔面表情について画像解析ソフトを使用して連続的に変化させることにより,任意の顔面部位の寸法変化を計測できることを見出した.これまでに下顎の顎骨再建シミュレーションについての手法の開発と,データベースの構築を主な計画としていた.下顎骨の再建患者のCTデータより再建後の顎骨形態をモデル化し,腓骨データと共にシミュレーションによって再建のデザインする手法を確立した.ただし,データベース構築するには更なる症例の追加が必要である.また,シミュレーションの結果と実際の顎骨再建との違いを評価し,今後の顎骨再建に役立てるためのデバイスの開発には至っていない.一方,軟組織の形態に関するシミュレーションについては,モーフィングを用いる新たな手法を開発中である.CTやMRIといった3次元画像診断機器の発達と,デジタルスキャナの進化により,術前の手術シミュレーションやその後の顎補綴装置の製作において,コンピュータ支援によって,より簡単で確実な方法が求められるようになっている.本研究課題の目的は,再建外科と歯科補綴分野の共同研究により,顎骨切除後の顎口腔の形態と機能の回復に寄与する手段を提供することであった.最終年度はこれまで検討してきた手法を基に,実際の下顎の区域切除の患者に対して,外科手術から補綴装置の製作のシミュレーションを行った.同意の得られた顎骨再建患者のCTデータを使用し,区域切除および腓骨による顎骨再建のシミュレーションを2種類の3次元画像解析ソフトを用いて行った.腓骨の分割する部位や下顎骨の形態に模して再建するシミュレーションにより,顔面の整容性から将来的に広範囲骨支持型補綴(インプラント)まで考慮した顎骨再建術の可能性を見出すことができた.2種類の画像解析ソフトでは同様のシミュレーション結果が得られ,それぞれの有用性が示された.また,顔面にまで欠損が及んだ顔面欠損患者に対しても,エピテーゼによる補綴治療を行うにあたって,顔面の表情変化をシミュレーションすることで,顔面皮膚の位置変化を数字で表す方法を見出した.

このような3次元形態のシミュレーションによって,頭頸部腫瘍患者の術前カウンセリングや術前術後のチーム医療に,今回の研究は役立てることができたと考えられる.本研究課題の目的は,再建外科と歯科補綴分野の共同研究により,顎骨切除後の顎口腔の形態と機能の回復に寄与する手段を提供することであった.CT等診断用データを3次元構築して,外科手術から補綴装置の製作のシミュレーションを行った.区域切除および腓骨による顎骨再建のシミュレーションを2種類の3次元画像解析ソフト(Mimics, FreeForm)を用いて行った.腓骨の分割する部位や下顎骨の形態に模して再建するシミュレーションにより,顔面の整容性から将来的にインプラントまで考慮した顎骨再建術の可能性を見出すことができた.今後の研究計画としては,構築したデータベースを更に充実させて,手術前に迅速に顎骨再建シミュレーションを行なえるように準備する.また,切断した骨片の界面形態に角度をつけて,より適合性のよい骨片形成ができるように,手術シミュレーションによって切断角度や接合面の形態を検討して,実際の手術に役立てられるようなデバイスの開発を試みる予定である.また,再建された顎骨と顔面形態との関連性についても,手術後の患者のQOLに大きく関係することなので顔面計測も実施し,再建による顔面形態の変化についても検討を行う.今後の研究計画としては,データベースを更に充実させて,手術前に迅速に顎骨再建シミュレーションを行なえるように準備する.また,切断した骨片の界面形態に角度をつけて,より適合性のよい骨片形成ができるように,手術シミュレーションによって切断角度や接合面の形態を検討して,実際の手術に役立てられるようなデバイスの開発を試みる予定である.また,再建された顎骨と顔面形態との関連性についても,モデル化した顔面表情モデルをもとに実際の再建患者に応用して,再建による顔面形態の変化についても検討を行う.顎顔面補綴学本年度購入予定であったシミュレーションソフトウエアの購入を見送ったことにより,残額が生じた.その代わりに,新たに画像を動かす機能を持ったシミュレーションソフトウエアを次年度にリース契約する予定である.本年度は新たに画像を動かす機能を持ったシミュレーションソフトウエアをリース契約した.また,シミュレーション画像を実際に摸型するために,3Dプリンタの消耗品費を支出した.次年度の研究費は,解析用のコンピュータと顔面形態の再現および解析用ソフトのリースに使用する予定である.また,10月に海外で行われる国際学会での発表および論文発表に関わる経費としても使用する予定である.その他に研究に関わる消耗品の支出や,共同研究者に分担する研究に関わる経費も計上する.次年度の研究費は,顎顔面外科領域の新たなシミュレーションソフトウエアを1年間のリース契約で使用して,これまでの解析結果と比較する.また,手術シミュレーション結果を実際に活用するための,デバイス製作のための造型に3Dプリンタを使用するので,それに関する消耗品費として支出する.その他に研究に関わる消耗品の支出や,共同研究者に分担する研究に関わる経費も計上する.
抗クラスII抗体ex vivo perfusionによる犬移植肝拒絶反応制御の試み

肝移植に際し、肝類洞壁構成細胞上に表現されているクラスII抗原をコントロールできれば、移植后早期の急性拒絶反応を制御しうるのではないかと考えた。本研究では、イヌ肝移植モデルを用いて、移植肝由来のクラスII抗原をイヌ・クラスII抗原と交叉反応性を有するOKIの1という抗クラスII抗体で覆うことによって、急性拒絶反応を実際に制御しうるか否かを検討した。具体的には、移植前にイヌ・ドナー肝を抗クラスII抗体でex vivo perfusionし、その後に同所性肝移植を行い、つぎのような研究成果を得た。(1)抗クラスII抗体で灌流後の肝非実質細胞を刺激細胞としたリンパ球混合培養は有意に抑制されていた。(2)肝移植後の肝移植の推移を灌流群と非灌流群とで比較すると、急性拒絶反応の指標となる血清ビリルビン値,アルカリフォスファターゼ値は、非灌流群では移植後4日目より上昇するのに対し、灌流群では正常域にあり、有意に急性拒絶反応は抑制されていた。(3)小円形細胞浸潤,血管炎および胆管障害などといった肝移植後の急性拒絶反応の組織所見は、非灌流群に比較して、灌流群では有意に軽度なものであった。以上のごとく、本研究を通して明らかになったことは、同所性同種肝移植後の急性拒絶反応には、肝類洞壁構成細胞上に発現してくるクラスII抗原がその引き金として重要な役割を演じていること、さらに、これを抗クラスII抗体で遮断してやることによって、急性拒絶反応の制御が可能であることが示された。このような抗クラスII抗体を用いたドナー肝のex vivo perfusionは、ヒト肝移植の臨床に応用可能な人為的免疫操作法(artificial immunomodulation)といえる。サイクロスポリンAの導入によって肝移植成績は著しく向上し,1年生存率75%,5年生存率5060%となったが,これは再移植を行った上での成績である。急性拒絶反応は全症例の80%前後にみられ,特に移植後510日目に出現する急性拒絶反応は予後を大きく左右する因子であり,治療に成功しない場合には再移植が不可欠となる。ヒト肝移植後の急性拒絶反応については,いまだ十分な免疫学的解析がなされていないが,われわれのイヌでの実験結果からすると,肝類洞壁細胞のうちで,Kupffer細胞および類洞壁内皮細胞上に発現しているクラスII抗原が、急性拒絶反応のinitiation moleculeになっている可能性が高い。従って,本研究の目的は,イヌ肝移植モデルを用いて,移植肝由来のクラスII抗原を抗クラスII抗体で覆うことによって,肝移植後早期の急性拒絶反応を人為的に操作し,移植肝の生着延長効果の有無を明らかにすることにある。具体的には,移植前にイヌ・ドナ-肝を抗クラスII抗体でex vivo perfusionし,肝移植を行い,つぎのような研究成果をえた。1)抗クラスII抗体で潅流後の肝非実質細胞を刺戟細胞としたリンパ球混合培養は有意に抑制されていた。2)肝移植後の肝機能の推移を潅流群と非潅流群とで比較すると,急性拒絶反応の指標となる血清ビリルビン値,アルカリフォスファタ-ゼ値は,非潅流群では移植後4日目より上昇するのに対し,潅流群では正常域にあり,有意に急性拒絶反応は抑制されていた。肝移植に際し,肝類洞壁構成細胞上に表現されているクラスII抗原をコントロ-ルできれば,移植后早期の急性拒絶反応を制御しうるのではないかと考えた。本研究では,イヌ肝移植モデルを用いて,移植肝由来のクラスII抗原をイヌ・クラスII抗原と交叉反応性を有するOKIa1という抗クラスII抗体で覆うことによって,急性拒絶反応を実際に制御しうるか否かを検討した。

具体的には,移植前にイヌ・ドナ-肝を抗クラスII抗体でex vivo perfusionし,その後に同所性肝移植を行い,つぎのような研究成果を得た。(1)抗クラスII抗体で潅流後の肝非実質細胞を刺激細胞としたリンパ球混合培養は有意の抑制されていた。(2)肝移植後の肝移植の推移を潅流群と非潅流群とで比較すると,急性拒絶反応の指標となる血清ビリルビン値,アルカリフォスファタ-ゼ値は,非潅流群では移植後4日目より上昇するのに対し,潅流群では正常域にあり,有意に急性拒絶反応は抑制されていた。(3)小円形細胞浸潤,血管災および胆管傷害などといった肝移植後の急性拒絶反応の組織所見は,非潅流群に比較して,潅流群では有意に軽度なものであった。以上のごとく,本研究を通して明らかになったことは,同所性同種肝移植後の急性拒絶反応には,肝類洞壁構成細胞上に発現してくるクラスII抗原がその引き金として重要な役割を演じていること,さらに,これを抗クラスII抗体で遮断してやることによって,急性拒絶反応の制御が可能であることが示された。このような抗クラスII抗体を用いたドナ-肝のex vivo perfusionは,ヒト肝移植の臨床に応用可能な人為的免疫操作法(artificial immunomodulation)といえる。
クリティカルケア看護師のEnd of Life Careとレジリエンスの日米研究

クリティカルケア看護師は、対応する患者の突然の入室、高度かつ緊迫した治療、急変、死に直面するというサイクルが短期間に生じるという性質上、End of Life Careに関わることが避けられず、看護師のストレスは高い。がん患者のEnd of Life Careに比べると、研究実績が少なく、まだ発展途上の段階であるため、看護師に生じている臨床現場での問題点や現象の明確化や対応基準が提示されておらず、早急な研究が必要である。しかし、そのような状況でストレスがある中でも、長年クリティカルケア看護師を続けている者が多い。それは何故なのか。このような過酷な中でも逆境を克服し、困難を乗り越えていく力であるレジリエンスに着目し、その関連要因を明らかにする。また米国との同時調査で、日米比較を行い、我が国におけるクリティカルケア看護師のレジリエンスを高める方略を提案することを本研究の目的としている。今回の調査対象者をICU看護師としたため、現在臨床で勤務する重症看護専門看護師および集中治ケア認定看護師5名よりインタビューを行い、ICUでのEnd of Life Careに遭遇した経験、それを乗り越えた要因について尋ねた。その結果をテキストマイニング分析し、単語頻度解析で上位に挙がった項目およびことばネットワークで共起関係を示した言葉を組み合わせてカテゴリ化し、質問紙に組み込んだ。質問紙が完成した後に、インタンビューに応じた専門看護師および認定看護師に質問項目を確認し、意味合いが異なっているものを削除、修正するなどして質問項目を洗練させた。既存の質問紙と合わせて質問紙全項目を完成し、今後調査を実施し、分析を行う予定である。臨床看護師のインタビューデータによる分析後、質問紙項目を再確認する際に意味合いが異なることが指摘され、再度質問紙を修正したのに時間を要した。日本語版質問紙は完成したが、今後米国での調査に向け、英語版質問紙の完成を目指す。翻訳は米国看護系大学院留学経験のある研究分担者が担当するが、その後、医療専門翻訳家にも合わせて依頼し、日米比較が可能な精度の高い質問紙を作成する。2019年度は、クリティカルケア看護におけるEnd of Life Careで生じる困難の質問紙については研究分担者とともに協議し、英語版とともに完成を目指す。選択した既存の尺度は借用許可を取っているので、英語版の質問紙および尺度を作成していく。完成後は直ちに代表者の所属する研究倫理審査委員会で審査を受け、日本での調査準備を整える。また米国調査に協力してくれるワシントン大学教員との打ち合わせを8月に予定しており、その後、米国での対象病院選定および倫理審査委員会の書類、および審査委員会でのプレゼンテーション準備を行う。調査実施の準備が整えば今年度中に米国での調査も日本と並行して行う。すべての死の2割を占めるICUに勤務するクリティカルケア看護師は患者のEnd of Life Careに関わることが余儀なくされる。日常のストレスフルな出来事に加え、より一層ストレスが高まることが推測される。そのような過酷な中でも逆境を克服し、困難を乗り越えて適応していくレジリエンス特性について関連要因を明らかにすること、またクリティカルケア先進国の米国での調査を同時に行い、その結果から日米比較を行い、我が国におけるクリティカルケア看護師のレジリエンスを高める方略を提案することを本研究の目的としている。初年度は、第一にクリティカルケア看護におけるEnd of Life Care場面で生じる困難を調査するための質問紙を作成するために、研究代表者および分担者である看護系大学教員で協議し、臨床での現状を理解するためのインタビュー項目を抽出した。第二に、病院のICU部門で勤務し、専門的な活動をする専門看護師や認定看護師5名からインタビューの承諾を得た。内容についての分析は、順次様々な手法で分析しているが、テキストマイニングで言語分析は終了した。単語頻度解析で多い単語、またネットワーク分析で抽出された言語を中心に、質問紙の項目を検討中である。インタビューの意味内容の分析は継続中である。第三に、本テーマに関連あるテーマ、内容から文献を収集した。クリティカルケア看護師、End of Life Careやレジリエンスに関わる資料、および当初の計画で示していた関連概念を測定する尺度に関しての資料を過去10年間の国内外の文献から収集した。今年度得られた結果を活用し、次年度は計画にあるように質問紙完成、調査実施を行いたいと考える。計画では、クリティカルケア看護におけるEnd of Life Careで生じる困難の質問紙を完成する予定であったが、臨床看護師のインタビュー分析が遅れて現在分析中であるため、作業を継続し質問紙を完成させる。一方、既存の尺度選定は研究代表者および分担者間で検討し、選定を終了している。今後は作成した質問紙および選定した尺度の英語版を作成していく。翻訳は米国大学院留学経験のある分担者が担当するが、医療専門翻訳家にも合せて依頼し、精度の高い質問紙を作成する。それは何故なのか。

また米国との同時調査で、日米比較を行い、我が国におけるクリティカルケア看護師のレジリエンスを高める方略を提案することを本研究の目的としている。今回の調査対象者をICU看護師としたため、現在臨床で勤務する重症看護専門看護師および集中治ケア認定看護師5名よりインタビューを行い、ICUでのEnd of Life Careに遭遇した経験、それを乗り越えた要因について尋ねた。その結果をテキストマイニング分析し、単語頻度解析で上位に挙がった項目およびことばネットワークで共起関係を示した言葉を組み合わせてカテゴリ化し、質問紙に組み込んだ。質問紙が完成した後に、インタンビューに応じた専門看護師および認定看護師に質問項目を確認し、意味合いが異なっているものを削除、修正するなどして質問項目を洗練させた。既存の質問紙と合わせて質問紙全項目を完成し、今後調査を実施し、分析を行う予定である。臨床看護師のインタビューデータによる分析後、質問紙項目を再確認する際に意味合いが異なることが指摘され、再度質問紙を修正したのに時間を要した。日本語版質問紙は完成したが、今後米国での調査に向け、英語版質問紙の完成を目指す。翻訳は米国看護系大学院留学経験のある研究分担者が担当するが、その後、医療専門翻訳家にも合わせて依頼し、日米比較が可能な精度の高い質問紙を作成する。平成30年度は、クリティカルケア看護におけるEnd of Life Careで生じる困難の質問紙については担当者間で協議し、完成を目指す。選択した既存の尺度の借用許可を取り、英語版の質問紙および尺度を作成していく。完成した時点で代表者の所属する倫理審査委員会で審査を受け、日本での調査準備を整える。また研究協力者のワシントン大学看護学部教員と8月に研究についての会議を行う予定であり、その後米国での対象病院選定および倫理審査委員会の書類、および審査委員会でのプレゼンテーションについて具体的に準備をしていく。調査の実施が準備できれば米国での調査も日本と並行して行う。2019年度は、クリティカルケア看護におけるEnd of Life Careで生じる困難の質問紙については研究分担者とともに協議し、英語版とともに完成を目指す。選択した既存の尺度は借用許可を取っているので、英語版の質問紙および尺度を作成していく。完成後は直ちに代表者の所属する研究倫理審査委員会で審査を受け、日本での調査準備を整える。また米国調査に協力してくれるワシントン大学教員との打ち合わせを8月に予定しており、その後、米国での対象病院選定および倫理審査委員会の書類、および審査委員会でのプレゼンテーション準備を行う。調査実施の準備が整えば今年度中に米国での調査も日本と並行して行う。初年度である平成29年度は国内での調査、文献検討が中心であったので、予定支出よりも少なかった。
動学的マッチング市場に対するメカニズム・デザインアプローチ

マッチング理論とは、男性と女性、企業と労働者、学校と学生といった2つのタイプに分類されるグループに対して、人と人、あるいは人と勤務先や学校の組み合わせを考える枠組みである。どのような組み合わせが望ましいかといった経済厚生に関する考察のほか、組み合わせを決定する過程で生じる戦略的状況の分析を行っている。本研究は、これまで静的環境を分析の中心としてきた当該分野の既存研究とは一線を画し、動的なマッチング問題における、経済厚生の再定義とインセンティブ構造の解明を目的としている。動学的構造を有するマッチング市場の代表的事例として、日本の就活市場やアメリカのPhDプログラム出願などを想定し研究を行った。これらの市場では企業・大学ごとに異なる募集期間を設けて選考を行っており、例えば就活市場では、まず外資系企業が選考を開始し、その後国内企業が春採用・秋採用と顔ぶれを変えながら登場する。動的マッチング問題を扱った既存の文献とは異なり、企業・労働者に戦略的な行動選択の幅の大きいこれらの市場では、インセンティブ構造は大変に複雑であることが考えられる。当初の「研究の目的」である、動的マッチング市場における各プレイヤーの戦略的行動の分析を行うため、採用1年度目の研究では「研究実施計画」のとおり、動的マッチング問題の定式化に取り組んだ。さらに、2年度目には動的マッチング問題における経済主体のインセンティブ構造と、均衡で導かれる帰結のもつ性質とを明らかにした。3年度にあたる今年度は、これらの研究成果を論文にまとめ、学術会議での発表と、学術誌への投稿・掲載を目指す。動的なマッチング問題において、そのインセンティブ構造と経済厚生に関わる研究は、先行する研究成果に乏しく、理論の基礎から作り上げていく必要がある。また、動的問題におけるインセンティブは複雑であり、この問題解決には焦点を絞った考察を積み重ねていくことが合理的である。このような状況にあるため、1年目で動的マッチング市場の定式化に取り組んだことは、積極的に評価できる。研究成果は具体的な論文として結実してはいないものの、目標に向かって着実に前進しているだろう。また、本研究課題の基礎ともいえる静的マッチング問題におけるインセンティブ構造の解明が進み、成果となる論文が国際学術誌に採択されたことも、本研究の重要な進展である。動的マッチング問題における経済主体のインセンティブ構造と、均衡で導かれる帰結のもつ性質とを明らかにした。今年度はこれらの研究成果を論文にまとめ、学術会議での発表と、学術誌への投稿・掲載を目指す。動的マッチング問題を扱ったDiamantoud, Miyagawa, and Xue (2015)、Kurino (2014)の扱った市場とは異なり、企業・労働者に戦略的な行動選択の幅の大きいこれらの市場では、インセンティブ構造は大変に複雑であることが考えられる。当初の「研究の目的」である、動的マッチング市場における各プレイヤーの戦略的行動の分析を行うため、今年度の研究では「研究実施計画」のとおり、動的マッチング問題の定式化に取り組んだ。

動的マッチング問題を扱った既存の文献とは異なり、企業・労働者に戦略的な行動選択の幅の大きいこれらの市場では、インセンティブ構造は大変に複雑であることが考えられる。当初の「研究の目的」である、動的マッチング市場における各プレイヤーの戦略的行動の分析を行うため、採用1年度目の研究では「研究実施計画」のとおり、動的マッチング問題の定式化に取り組んだ。さらに、2年度目には動的マッチング問題における経済主体のインセンティブ構造と、均衡で導かれる帰結のもつ性質とを明らかにした。3年度にあたる今年度は、これらの研究成果を論文にまとめ、学術会議での発表と、学術誌への投稿・掲載を目指す。動的なマッチング問題において、そのインセンティブ構造と経済厚生に関わる研究は、先行する研究成果に乏しく、理論の基礎から作り上げていく必要がある。また、動的問題におけるインセンティブは複雑であり、この問題解決には焦点を絞った考察を積み重ねていくことが合理的である。このような状況にあるため、1年目で動的マッチング市場の定式化に取り組んだことは、積極的に評価できる。研究成果は具体的な論文として結実してはいないものの、目標に向かって着実に前進しているだろう。また、本研究課題の基礎ともいえる静的マッチング問題におけるインセンティブ構造の解明が進み、成果となる論文が国際学術誌に採択されたことも、本研究の重要な進展である。定式化を終え、ごく簡単なケースにおけるインセンティブ構造を観察する。ここから得られた推測をもとに、より一般の環境に対する分析に取り組む予定である。動的マッチング問題における経済主体のインセンティブ構造と、均衡で導かれる帰結のもつ性質とを明らかにした。今年度はこれらの研究成果を論文にまとめ、学術会議での発表と、学術誌への投稿・掲載を目指す。
エピジェネティックな機構による薬物依存形成の研究

本研究は、覚醒剤など薬物依存の分子機構を解明し、これを防止あるいは治療する可能性を探ることを目的として開始された。神経系の培養細胞Neuro2aに、クロマチンリモデリング複合体構成蛋白質であるAmidaおよびその関連蛋白質を発現させたところ、細胞の増殖速度および接着能に変化があることがわかり、これらの細胞機能に関わる遺伝子の発現量が変化したためと考えられた。一方、中枢性ドパミン作動ニューロン由来の細胞株CATH. a細胞ではMETH処理により小胞体ストレスを介した細胞死が起こることがわかった。本研究では、ArcおよびAmidaがSUMO化を介してどのようにINOクロマチンリモデリング複合体と関わり、その機能を調節するのかを明らかにすることにより、覚醒剤など薬物依存の分子機構を解明し、これを防止あるいは治療する可能性を探ることを目的とする。これまでに以下のように検討を進めている。(1) AmidaのCre-loxP系によるコンディショナル・ノックアウトマウスを作製した。繁殖後、線条体から得た初代培養ニューロンにCre Recombinaseを導入してAmidaをノックアウトする系を作成する。また、タモキシフェンによりCre Recombinaseを発現誘導できるトランスジェニックマウスも既に納入されており、両者を交配して形態観察、行動学的解析を行う系を準備している。(2) Arc,Amida他いくつかの遺伝子について、薬物投与後に線条体での発現の経時的変化を定量PCR法で検討した。(3) Arcはアミノ酸配列上に種を越えて保存されている2箇所のSUMO化モチーフを持つ。培養細胞内でHA-tagをつけたSUMOI, 2あるいは3とArcを共発現させ、ウエスタンブロッティング法を用いてSUMO化修飾が起こるかどうか検討した。SUMO1,2,3の違いについてはこれまでの実験では認められなかった。また、現在SUMOとEGFP-Arcを共発現させ、Tip49B抗体で染色して共焦点顕微鏡で共局在について解析を進めている。(4) 2種類の神経系培養細胞系Neuro2aおよびPC12細胞において、AmidaとSUMO1, SUMO2あるいはSUMO3の安定的発現株を作成し、増殖速度、悪性度、分化誘導時の形態変化について検討した。当該年度は以下のように検討を進めている。(1)AmidaのCre-loxP系によるコンディショナル・ノックアウトマウスを作成し、安定的に繁殖させることができた。タモキシフェンによりCre Recombinaseを発現誘導できるトランスジェニックマウスも同じ施設で安定的に繁殖させることができた。平成23年4月、大学キャンパスの移転により十分なスペースを確保し、両者を交配して形態観察、行動学的解析を行う系を準備している。(2)神経系の培養細胞Neuro2aにAmida, SUMO, Arcを安定的に発現させたところ、細胞の増殖速度および接着能に差異があることがわかった。(3)同細胞株の接着機能について、京都大学再生医科学研究所組織修復材料学分野岩田博夫教授、広島大学大学院医歯薬学総合研究科生体材料学加藤功一教授の研究グループと共同研究を開始し、同グループが開発した細胞アレイ法を用いて細胞表面の接着分子について検討した。その結果、AmidaとSUMOを共発現させた細胞ではlaminin-1への接着性が極端に低下していることがわかり、AmidaおよびSUMO13の導入によってインテグリンの発現頻度やそのパターンが変化しているものと思われた。(4)そこで、上記遺伝子を一過性に発現させた細胞を、フローサイトメトリー法を用いて分離し、現在接着分子の発現解析を進めている。神経系の培養細胞Neuro2aにAmida,SUMO,Arcを安定的に発現させたところ、細胞の増殖速度および接着能に差異があることがわかったため、同細胞株の接着機能について、京都大学再生医科学研究所組織修復材料学分野岩田博夫教授、広島大学大学院医歯薬学総合研究科生体材料学加藤功一教授の研究グループと共同研究を行い、同グループが開発した細胞アレイ法を用いて細胞表面の接着分子について検討した。その結果、AmidaとSUMOを共発現させた細胞ではlaminin-1への接着性が極端に低下していることがわかり、AmidaおよびSUM013の導入によってインテグリンの発現頻度やそのパターンが変化しているものと思われた。そこで、このような細胞接着因子の遺伝子を定量PCR法により解析した。その結果、いくつかの細胞接着因子は、Amidaの発現やSUMO化修飾によって発現量が調節されていることがわかった。

同様に、いくつかの細胞周期関連蛋白質の発現もAmidaの発現やそのSUMO化修飾によって調節されていることが明らかになり、このような機構を介して細胞増殖速度が調節されていることが示唆された。Neuro2a細胞は発生母胎であるA/J系マウスに移植することにより腫瘍を生じるが、in vivoにおける腫瘍の増殖速度もAmidaの発現によって抑制されることがわかった。現在、SUMO化による腫瘍抑制効果の検討ならびに生体内において蛍光蛋白質を撮像する機器を用いて、腫瘍内におけるAmida蛋白質の発現量の経時的変化の検討を行っている。
母体と胎児間の栄養輸送におけるmTORシグナルの新たな役割

mTORC1共免疫沈降法により同定されたP110は栄養感知システムに関わるmTORC1局在化機構やmTORC1の下流エフェクター制御機構などに関わる重要な因子である可能性が考えられた。また、ZNF512BはRaptorなどの既知の因子にはない栄養環境の変化に感受性を示すmTORC1の新規構成因子であり、栄養環境により局在を変化させることで栄養感知システムの末端機能を有している可能性が示唆された。今後、mTORC1栄養感知システムにおけるZNF512Bの役割および癌細胞と正常細胞との機能の違いについて多角的に検討し、栄養感知システムのメカニズムについて解析を行う。妊娠の進行に伴う胎盤の形態変化を反映した様々な評価モデルを用い、栄養感知システムであるmTORおよび関連因子の活性化と各種栄養素トランスポーター、特に妊娠初期に特異的な発現を確認したグルタミントランスポーターSNAT3(Slc38a3)の他、アミノ酸トランスポーター(SLCファミリー)、グルコーストランスポーター(GLUT, SGLTファミリー)、葉酸、カルニチンなどのビタミン類、核酸輸送に関与するヌクレオチドトランスポーターを等との関連を妊娠期毎に網羅的に解析・評価した。mTORは、細胞外の栄養環境、主にアミノ酸バランスの変化を感知し、タンパク質の翻訳に影響を及ぼすことによって、細胞増殖、脂質代謝、インスリン抵抗性、オートファジー等に関わるタンパク質の活性を制御している。AMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)は糖質などのエネルギー環境を感知しmTOR活性化に対しても影響を与えている。これらの栄養感知システムと胎盤に存在する各種栄養素トランスポーター、母体胎児間輸送との関連についての知見を得た。mTORC1はmTORを中心とした複合体であり、アミノ酸やグルコースを感知し生存を制御する栄養感知システムとして、細胞の恒常性の維持に寄与している。細胞外の栄養を感知したmTORは細胞質から核膜周辺に局在するリソソームに移行し、P70S6Kや4EBP1をリン酸化する事が報告されている。しかしながら、栄養シグナルに関与するmTORC1結合因子の存在、あるいはリソソームへの詳細な移行システム等、栄養感知システムとしての機能に関する情報は少ない。そこで、mTORC1におけるP110の機能解析を実施した。P110発現系において、栄養枯渇環境で生じる4EBP-1の脱リン酸化が未導入細胞と比較し短時間に進行する現象を確認した。栄養枯渇条件、mTOR-Raptor解離条件下では、mTORC1下流エフェクターであるS6RPリン酸化が抑制されてもP110の発現は変化しなかった。P110局在解析の結果、P110は核膜付近(Kー18)および核内(Hー180)への局在が認められた。Anti-Raptor抗体を用いてmTORC1との共免疫沈降を行いP110のmTORC1への結合量を検討した結果、ラパマイシン処置では、mTORとRaptorが解離するためmTORの共沈量が減少した。また、P110の共沈量も同時に減少したことからP110はmTOR側に結合している可能性が示唆された。以上の結果、mTORC1共免疫沈降法により同定されたP110は、栄養感知システムに関わるmTORC1局在化機構やmTORC1の下流エフェクター制御機構などに関わる重要な因子である可能性が考えられた。我々は、mTORC1からRaptorを乖離し、細胞溶解液を共存させることによって、再び各分子を結合させることができるmTORC1再構成モデルを確立した。本法を用いることで、再構成モデルに認められる新たな5つの構成候補化合物から1つの新規分子ZNF512Bを同定することに成功した。また、mTORが栄養を感知しシグナルを下流に伝達する際にRaptorとの結合が必須であることから、mTORC1再構成モデルから同定されたZNF512BはmTOR栄養感知システムに関わる重要な因子であることが示唆された。ZNF512Bは亜鉛を含むZinc Finger Proteinの一種であり転写因子であると予測されているが、明確な機能は明らかにされていない。また、核膜付近と核内への局在を確認したことから、核膜付近でシグナルを受け核内移行すると考えられた。mTORC1が栄養を感知すると、核膜付近に局在するリソソームに移行しシグナルを伝達することを考慮すると、その過程にZNF512Bが関与する可能性が極めて高い。そこでZNF512Bの富栄養条件と栄養枯渇条件におけるmTORC1への結合量の変化を免疫沈降法にて検討した。その結果、栄養枯渇条件でmTORC1への結合量が約1.7倍に増加することが確認され、かつmTORC1の下流エフェクターであるp-4EBP1の脱リン酸化がZNF512B未導入細胞に対して急速に亢進した。また、mTORC1の下流エフェクターであるS6 Kinaseのリン酸化はP110導入・未導入どちらにおいても5分の段階で完全に抑制された。しかしながら、翻訳開始因子eIF4Eに結合する翻訳リプレッサー4EBP1の脱リン酸化がP110導入細胞において急速に亢進する現象が生じた。したがって、P110は栄養環境の変化に対する感受性を制御している可能性が明らかとなった。

また、ZNF512BはRaptorなどの既知の因子にはない栄養環境の変化に感受性を示すmTORC1の新規構成因子であり、栄養環境により局在を変化させることで栄養感知システムの末端機能を有している可能性が示唆された。今後、mTORC1栄養感知システムにおけるZNF512Bの役割および癌細胞と正常細胞との機能の違いについて多角的に検討し、栄養感知システムのメカニズムについて解析を行う。mTORC1からRaptorを乖離し、細胞溶解液を共存させることで再び各分子を結合させるmTORC1再構成モデルを確立した。本再構成モデルを用いて、栄養感知システムの生理機能に関する解析を実施し、mTORC1のシグナル伝達にはRaptorとの結合が必須であるという仮説を指示する結果を得た。したがって、本研究は概ね順調に進展できていると自己評価する。臨床薬剤学亜鉛を含むZinc Finger Proteinの一種であるZNF512Bの機能について明らかにするとともに、mTORC1栄養感知システムにおけるZNF512Bの役割と癌細胞における正常細胞との機能の違いについて多角的に検討し、栄養感知システムのメカニズムを解析する予定である。妊娠期毎に網羅的に解析し、ほぼ評価できているので、おおむね順調に進展している。mTORの活性化変動をmTOR活性化マーカーであるS6タンパク質のリン酸化レベルにて評価すること、各化合物暴露後の各種栄養素トランスポーターの発現変動を同時に解析し、各種化合物とmTORの活性化、mTORの活性化と栄養素トランスポーターの発現変動との関連性について詳細に評価する方針は達成できる予定である。平成25年度と同様、実験器具および試薬等を効率よく使用することができた。mTOR活性化と各種栄養素トランスポーター発現との直接な関連を評価するために、リン酸化S6タンパク質と各種栄養素トランスポーターを同時に蛍光標識し、両者の局在解析について先に検討し、それらの研究成果を元に活性化ー輸送能相関を行う。これまでの2年間と同様に、計画的に無駄のない研究を行う。しかしながら、所属研究期間が神戸大学医学部附属病院薬剤部から北海道医療大学薬学部に変更になったことから、実験器具および試薬などは新規に購入するものが多くなることが考えられるので、最終年度の研究計画は慎重かつ綿密に準備する。実験器具、試薬等を効率よく使用することができた。平成25年度と同様に、計画的に無駄のない研究を行う。
聴覚的補完の神経機構：齧歯目動物をモデルとした研究

言語や音楽がノイズにより一部かき消された場合にも、ヒトは無意識に失われた情報を補完し内容を理解することができる。これを聴覚的補完とよび、霊長類でのみしか存在が確認されていない。本研究では、聴覚生理学の標準モデル動物であるスナネズミを対象に、彼らが聴覚的補完の能力を持つのか、また補完には聴覚末梢の働きが関与するのかを検証した。行動実験の結果、ノイズで音がかき消された場合にも、スナネズミはノイズ中に音が継続すると知覚している可能性が示された。一方、蝸牛基底膜の応答からは聴覚的補完は観察されなかった。これにより、聴覚的補完の聴覚中枢機構をスナネズミを対象に研究することが可能になった。本研究計画の目的は聴覚的補完の神経メカニズムを明らかにすることである。聴覚的補完とは、音声を聞いている時に短い雑音により音の一部がかき消された場合にも音声が続いているように錯覚する現象である。ヒトの心理実験では、信号音(音声や純音)の一部に短い無音区間を設け、その部分に雑音を挿入すると、信号音が連続しているように知覚される。この補完現象は、挿入する雑音が信号音を妨害できる場合にのみ観察される。即ち雑音の音圧が低い場合や、無音区間と雑音が時間的に一致しない場合には、信号音が途中で途切れていると知覚される。雑音下でも会話ができるのは、この補完能力によるところが大きい。本計画では単純な音響構造を持つ音(純音)およびコミュニケーション音声を補完する能力は齧歯目動物も持つと仮定し、それを証明するとともに、補完能力を支える生理機構の解明を目指す。その成果は、聴覚障害の新たな治療法の確立や、音声認識アルゴリズムの改良につながる聴覚に関する基礎的な知見を与えてくれるだろう。当該年度は、昨年の研究で判明したスナネズミにおいて、聴覚的補完が起きる音刺激を用い、聴覚的補完に相関する生理指標を記録すること目指した。実験としてスナネズミを被験体とし蝸牛正円窓付近に電極を留置した。連続音および連続音中にノイズを挿入した音を再生した際の、蝸牛マイクロフォン電位(CM)および複合活動電位の記録を行った。蝸牛マイクロフォン電位は、蝸牛基底膜の振動の電気的コピーと考えられており、CMにおいて補完に対応する信号が記録できた場合には、蝸牛基底膜で補完が行われていることを示唆する。結果、行動実験において補完が起きることが判明している音刺激に対してもCM応答(および複合活動電位)において補完を示唆する応答を記録することはできなかった。これは聴覚的補完が聴覚伝導路において蝸牛より高次の部位で起きることを示唆する。本計画では単純な音響構造を持つ音(純音)およびコミュニケーション音声を補完する能力は齧歯目動物も持つと仮定し、それを証明するとともに、補完能力を支配する脳部位を同定し、補完が神経活動レベルでどのように起きているかの解明を目指す。ヒトの心理実験では、信号音(音声や純音)の一部に短い無音区間を設け、その部分に雑音を挿入すると、信号音が連続しているように知覚される結果が得られている。当該年度、申請者はスナネズミを被験体として純音知覚において補完がおきることを示した。実験として連続音と断続音を弁別訓練した被験体のネズミに対して、断続音中の無音区間に雑音を挿入した音を再生し、このテスト音を連続音か断続音のどちらとしてネズミが判断するかを計測した。また聴覚的補完が起きるために必要な信号音と挿入雑音の関係性を検討した。その結果、スナネズミの聴覚的補完がヒトと同様の条件で引き起こされることが分かった。本研究計画は、聴覚的補完の神経メカニズムを明らかにすることを目的としている。聴覚的補完とは、連続する音(言葉や音楽)の途中に短いノイズが鳴り、音の一部がかき消された場合にも音が続いているように錯覚する現象である。現在までヒトを対象とした心理実験が最も盛んに行われており、信号音の一部に短い無音区間を設け、その部分に雑音を挿入すると、削除した信号音が連続しているように知覚されることが示されてきた。この補完現象は、挿入する雑音の音圧が低い場合や、無音区間と雑音が時間的に一致しない場合には、観察されない。即ち、挿入するノイズが信号音を妨害できる条件を満たす場合にのみ情報の修復(=補完)が観察される。当該年度は、昨年に引き続き、聴覚的補完が起きる音刺激を用い、聴覚的補完に相関する生理指標を記録すること目指した。

結果、行動実験において補完が起きることが判明している音刺激に対してもCM応答(および複合活動電位)において補完を示唆する応答を記録することはできなかった。さらに、この結果がヒトにも適応可能であるか検討するため、音声とノイズのキメラ音を刺激として実験をおこなった。被験者がキメラ刺激を音声と知覚した場合と、ノイズと知覚した場合で、補完の起きる程度を比較すると、音声と知覚すると補完がより顕著に起きることが分かった。これらの結果は聴覚的補完が聴覚伝導路において蝸牛より高次の部位で起きること、また補完には大脳皮質レベルの処理が関与することを示唆する。本研究計画は、聴覚的補完の神経メカニズムを明らかにすることを最終的な目的としている。聴覚的補完)とは、信号音(音声、音楽、等)が強いノイズによって短時間妨害された場合に、信号音がノイズ中も持続していると、補完して知覚される現象である。私達が雑音下でも会話をできるのは、この能力による部分が大きい。現在までヒトを対象に多くの心理実験が行われてきた。しかし、動物において補完がおきるのかが不明であったため、神経回路レベルの解明を目指した生理学的な実験・研究は進んでいない。本研究では、聴覚生理学の標準動物であるスナネズミを主な対象として実験をおこなった。行動実験・知覚実験によりスナネズミにおいて聴覚的補完が起きるだけでなく、ヒトと同様な刺激条件で起きることが分かった。これはヒトを含む哺乳類一般に共通する補完のための生理学的な機構が存在することを示唆する(原著論文発表済み)。今後スナネズミを対象とした、補完の生理機構の解明が進むと期待できる。現在までの国内外のヒトを対象とした実験ではコミュニケーション音声と純音など単純な音では異なる補完のメカニズムが働く可能性が示唆されている。当初計画では、スナネズミを用いてその神経機構を検討することも目的としていたが、音声に対する行動応答を定量的に計測する手法を開発することに成功した(原著論文発表済み)が生理機構を解明するには至らなかった。スナネズミを聴覚的補完のモデル動物として研究する上で引き続き重要な課題である。また、生理実験として知覚レベルで補完を引き起こす音に対する聴覚末梢の応答を記録した。結果、この聴覚的補完は聴覚末梢(蝸牛)および脳幹レベルではなく、より中枢レベルの働きにより実現されていることが示唆された。これは現在までのヒトを対象とした実験で仮説とされる中脳以降の働きで補完が起きるとする考えに合致する成果である。言語や音楽がノイズにより一部かき消された場合にも、ヒトは無意識に失われた情報を補完し内容を理解することができる。これを聴覚的補完とよび、霊長類でのみしか存在が確認されていない。本研究では、聴覚生理学の標準モデル動物であるスナネズミを対象に、彼らが聴覚的補完の能力を持つのか、また補完には聴覚末梢の働きが関与するのかを検証した。行動実験の結果、ノイズで音がかき消された場合にも、スナネズミはノイズ中に音が継続すると知覚している可能性が示された。一方、蝸牛基底膜の応答からは聴覚的補完は観察されなかった。これにより、聴覚的補完の聴覚中枢機構をスナネズミを対象に研究することが可能になった。本研究計画の目的は、聴覚的補完の生理メカニズムを神経回路レベルで明らかにすることである。被験体としては生理実験が可能なスナネズミを用いる。