hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多層型銅酸化物高温超伝導体における反強磁性と超伝導の共存状態のNMRによる研究

Hg系五層型超伝導体HgBa_2Ca_4Cu_5O_yなど多層型超伝導体では、電荷供給層からの乱れをCuO2面が受けにくく、層間でキャリア数に勾配ができる。そのため、平坦性に優れた均一ドープされたCuO_2面が実現する。HgBa_2Ca_4Cu_5O_y(Hg-1245(OPT))は外側のCuO2面は108Kで超伝導を示すが、内側のCuO_2面は60K以下で反強磁性金属状態になる。さらに還元アニールによりキャリア密度を減らしたHg-1245(UD)では内側の層は反強磁性秩序がより高い290Kから起こり0.67-0.69μ_Bのモーメントを持っており、72Kの超伝導を担う外側の層でさえも、0.1μ_Bの反強磁性秩序が存在し、同一層内で超伝導と共存する。一連の多層型高温超伝導の研究から、低ドープ域で反強磁性金属相の存在、反強磁性と超伝導の共存相の存在などを含む新しい磁気超伝導相図を明らかにしてきた。最近行った(Cu,C)-1245の還元試料では、反強磁性金属が実現するキャリア密度に近いが、低温でキャリアの局在が起こることが分かり、多層型であっても乱れが大きい場合は、La系などで見られる相図に近い性質をもつことがわかった。さらに最近、頂点Fをもつ4層型超伝導体では、Cuの形式価数は2価のMott絶縁体であるにもかかわらず、超伝導を示す。ここでは、外側層から内側層へのキャリアの注入(self-doping)が起こっていることが明らかになった。単位胞内に複数(4枚以上)のCuO_2面を持つ"多層型銅酸化物超伝導体"では、各層の超伝導あるいは磁気励起に果たす役割を個別に調べることは難しいが、サイト別での測定ができるNMRは有力な手法である。Hg系五層型超伝導体HgBa_2Ca_4Cu_5O_y(Hg-1245)は108Kで超伝導を示すが、3枚のIPは60K以下で反強磁性殊序を示す。単位胞内で、ナノスケールしか離れていない隣接する層で静的な反強磁性秩序と高温超伝導が共存していることが明らかになった。さらにこれと同じHg-1245の組成の試料を、還元アニールにより酸素の量を制御し、キャリヤ濃度を減らした試料Hg-1245(underdoped)においてもNMR測定を行った。内側3枚のIP層は反強磁性秩序がより高い290Kから起こり0.67-0.69μ_Bのモーメントを持っており、72Kの超伝導を担うOPでさえも、低温では0.1μ_Bの反強磁性秩序が存在することがわかった。大きな内部磁場の存在は、1枚のCuO_2面でも高温超伝導と反強磁性が共存していることを示唆している。室温から磁気秩序を示しながらも、72Kという高温で超伝導が発現することはまた驚きである。さらに比較のために、やや多めのホールがドープされているTl-1245、Cu-1245など5層型の異なる系でも同様の測定を行い、理想的な平坦性を有する多層型高温超伝導体のCuO_2面にホールをドープしたとき、反強磁性と超伝導の共存がホール濃度でどのように移り変わるのか詳細を調べている。*この内容の一部はPhysical Review Letter誌で2006年3月公表される。
嗅覚情報ネットワークにおける匂い受容体の役割

嗅覚システムは、記憶・学習など脳の高次中枢機能の解明のためのモデルシステムとして注目をされている。1991年、嗅覚受容体がクローニングされて以来、匂いシグナルの情報伝達経路の解析が急速に進みつつある。その一方で、嗅覚受容体の機能的発現の困難さ、リガンドである匂い物質の多種多様性などの理由から、嗅覚受容体と匂い物質との対応づけは遅れている。本研究では、数十万種類もの匂い物質を異なった匂いとして認識する嗅覚系に焦点を定め、その匂い受容機構の解析および人工的再構成系の確立をめざした。匂い受容体は約千種程度存在し、一つの嗅神経細胞には一種の受容体のみが発現していると考えられている。そこで、各々の匂い受容体がどのような匂い物質を認識するか明らかにするために、個々の嗅神経細胞レベルでの応答とその細胞に発現している受容体との対応づけを試みた。まず、単一応答嗅細胞からの受容体のクローニング法(機能的シングルセルRT-PCR法)を開発し、匂い応答単一細胞から発現受容体をクローニングすることに成功した。次に、アデノウイルスによって遺伝子を嗅細胞に導入した系を発現系として用いた匂い受容体の再構成およびリガンド特異性の解析に成功した。ある特定の匂い物質は一種類以上の受容体によって認識され、また、ある特定の受容体は一種類以上の匂い物質を異なった親和性をもって受容し、その特異性は構造内エピトープによることが明らかになった。2年計画の本研究により、米国科学アカデミー学会誌Proceedings of National Academy of Scienceにその成果を発表するにいたった。今後、本研究により達成された成果に基づき、さらに匂い受容体を機能的にクローニングし再構成することによって、匂い分子の認識チューニング機構を匂い受容体レベルで解析していきたい。本研究では、数十万種類もの匂い物質を異なった匂いとして認識する嗅覚系に焦点を定め、その入力受容機構の解析、人工的再構成系の確立をめざす。個々の嗅神経細胞レベルでの応答とその細胞に発現している受容体と対応づけすることによって、数百といわれる匂い受容体の各々がどのような匂い物質を認識するかが明らかになると思われる。そこで、ある特定の匂い物質に応答するマウス嗅細胞から受容体をクローニングするために、匂い刺激に伴う嗅細胞内カルシウム濃度の上昇を複数の嗅細胞で同時に計測する方法を確立した。すなわち、顕微蛍光画像測定系を組み、カルシウム感受性の蛍光色素fura-2を用いて、匂い応答による細胞内カルシウム濃度上昇を計測した。その時に用いるマウス嗅覚細胞はTissue-printing法によってカバーグラス上に単離し、複数種の匂い物質を連続して投与することにより単離した各々の嗅細胞の応答を同時に計測した。その結果、各々の単一嗅細胞は違った匂い応答パターンを示し、違った匂い受容体の発現を示唆している。上記のカルシウム測光装置を用いて計測した応答細胞それぞれにどのような匂い受容体が発現しているかを調べるためにsingle cell RT-PCR法を使用した。匂い受容体はイントロンを持たない上、多種からなるスーパーファミリーなので、既知のsingle cell RT-PCR法を改良し、カルシウム測光後の嗅細胞に応用した。概略を述べると、測定終了後、応答細胞をキャピラリーで単離し、既製のスピンカラムを用いてRNAを精製した。粗精製したRNAよりcDNAを作製し、嗅覚受容体に保存されているアミノ酸配列からデザインしたオリゴDNAプライマーを用いてnested polymerase chain reaction法で受容体遺伝子を増幅した。増幅した部分配列を用いて、全長受容体遺伝子をマウス嗅上皮cDNAライブラリーより単離した。

1991年、嗅覚受容体がクローニングされて以来、匂いシグナルの情報伝達経路の解析が急速に進みつつある。その一方で、嗅覚受容体の機能的発現の困難さ、リガンドである匂い物質の多種多様性などの理由から、嗅覚受容体と匂い物質との対応づけは遅れている。本研究では、数十万種類もの匂い物質を異なった匂いとして認識する嗅覚系に焦点を定め、その匂い受容機構の解析および人工的再構成系の確立をめざした。匂い受容体は約千種程度存在し、一つの嗅神経細胞には一種の受容体のみが発現していると考えられている。そこで、各々の匂い受容体がどのような匂い物質を認識するか明らかにするために、個々の嗅神経細胞レベルでの応答とその細胞に発現している受容体との対応づけを試みた。まず、単一応答嗅細胞からの受容体のクローニング法(機能的シングルセルRT-PCR法)を開発し、匂い応答単一細胞から発現受容体をクローニングすることに成功した。次に、アデノウイルスによって遺伝子を嗅細胞に導入した系を発現系として用いた匂い受容体の再構成およびリガンド特異性の解析に成功した。ある特定の匂い物質は一種類以上の受容体によって認識され、また、ある特定の受容体は一種類以上の匂い物質を異なった親和性をもって受容し、その特異性は構造内エピトープによることが明らかになった。2年計画の本研究により、米国科学アカデミー学会誌Proceedings of National Academy of Scienceにその成果を発表するにいたった。今後、本研究により達成された成果に基づき、さらに匂い受容体を機能的にクローニングし再構成することによって、匂い分子の認識チューニング機構を匂い受容体レベルで解析していきたい。
生理的骨改造および炎症性骨破壊における転写因子IRF-8の機能解析

破骨細胞の分化制御因子の同定は、細胞分化メカニズムの解明や骨疾患の治療方法の開発に役立つ。我々は、IRF-8という転写因子が破骨細胞の分化を抑制する役割を担い、それを欠損したマウスは骨粗鬆症を発症することを見いだした。さらにIRF-8による分化抑制の分子メカニズムを解明し、その結果をNature Medicine誌(15:1066-1071,2009)に発表した。これらの成果は今後の生命科学研究や骨疾患などの医療に貢献すると期待される。IRF-8欠損マウスの骨髄細胞から破骨細胞を分化誘導したところ、野生型マウスに比べて有意に破骨細胞数が増加した。逆に、IRF-8欠損マウスから誘導した破骨細胞の前駆細胞にIRF-8を強制発現させると、破骨細胞分化は完全に抑制された。次にヒトの破骨細胞分化におけるIRF-8の機能を解明するために、ヒト抹消血より単球/マクロファージを分離し破骨細胞分化誘導因子であるRANKLで刺激した。RANKL刺激後、IRF-8の発現レベルは顕著に低下した。さらに、shRNAを細胞に導入し、IRF-8の発現を人為的に抑制した。その結果、低濃度のRANKLによって破骨細胞分化は強力に誘導された。このことは、ヒトの細胞においてもIRF-8が破骨細胞分化を抑制する働きを担っていることを示唆する。また、ヒトのT細胞株を用いてIRF-8による破骨細胞分化抑制の分子メカニズムを検討した。T細胞をイオノマイシンおよびPMAと呼ばれる試薬で刺激し、強制的にNFATc1の発現を誘導した。その後、細胞よりタンパク質を抽出し、IRF-8抗体およびNFATc1抗体を用いて免疫沈降を行ったところ、NFATc1とIRF-8が複合体を形成することが明らかになった。また、NFATc1がそのターゲットとなる遺伝子に結合する過程をIRF-8が阻害することによってNFATc1の機能や発現を抑制することがわかった。NFATc1が発現を調節することが知られている遺伝子のプロモーターを用いたレポーターアッセイでは、IRF-8がNFATc1の活性化を抑制することが示された。これらの結果は、IRF-8が破骨細胞分化に必須の転写因子であるNFATc1の活性を抑制することによって破骨細胞分化を抑制していることを示唆する。破骨細胞分化はRANKLと呼ばれるサイトカインによって分化誘導される。我々は、RANKLによる破骨細胞分化誘導過程の初期段階において、IRF-8と呼ばれる転写因子の発現レベルが低下することを見いだした。解析の結果、IRF-8は破骨細胞形成において抑制的な役割を担っていることが明らかになった。IRF-8欠損マウスでは破骨細胞分化に抑制がかからないため、破骨細胞分化が促進され、骨粗鬆症が発症した。また、TNF-alphaと呼ばれるサイトカインによっても、分化が促進された。さらに、以前我々が報告したLPSなどの微生物構成因子による破骨細胞分化抑制作用も減弱した。IRF-8による破骨細胞分化抑制のメカニズムを解析したところ、IRF-8は分化に必須のNFATc1と呼ばれる転写因子の発現とその機能を抑制することが明らかになった。このことは、生理的な骨改造および炎症性骨破壊においてIRF-8が抑制的な役割を担っていることを示唆する。これらの研究成果はNature Medicine誌(vol. 15, No. 9:p1066-1071, 2009)に掲載された。さらに我々は、リン酸カルシウムのひとつであり、骨の再生医療の材料として有望視されているオクタリンサンカルシウム(OCP)と呼ばれる物質が破骨細胞分化を誘導することを見いだした。解析の結果、OCPが細胞外のカルシウム濃度を変動させると、それが骨芽細胞に破骨細胞分化誘導因子であるRANKLの発現を促し、破骨細胞分化を誘導することを明らかにした。この過程においてもIRF-8の発現低下が関与すると推察される。以上の結果はOCPを用いた骨再生誘導において、破骨細胞の形成が深く関与することを示唆する。この成果はTissue Engineering Part A (VOl. 15, No. 12:p3991-4000, 2009)に掲載された。我々はIRF-8が破骨細胞分化を抑制する極めて重要な因子であり、細菌成分であるLPSによって発症する炎症性骨破壊にも深く関係することを明らかにした(Nat Med 15:1066-1071, 2009に発表)。炎症性骨破壊の実験から得られた結果はToll-like receptor(TLR)という微生物の構成成分を認識する受容体群がIRF-8に依存した骨代謝調節機構に関与することを示唆している。そこでTLR3の人工リガンドであるpoly(I:C)を用いてIRF-8と骨代謝との関係を解析したところ、LPSとは異なりPoly(I:C)が破骨細胞分化を抑制することを見いだした。

また、骨形成におけるIRF-8の機能を解析するため、骨形成誘導因子であるBMP-2を用いた骨形成誘導条件について詳細に検討したところ、TGF-betaというサイトカインがBMP-2による骨形成量を5倍に増加させることを見いだした(Tissue Eng Part A 17:597-606, 2011に発表)。さらに、BMP-2は活性型ビタミンDとともに破骨細胞分化誘導因子であるRANKLの発現を促進する一方、TGF-betaはBMP-2によるRANKL発現促進作用を抑制することを明らかにした(Cell Tissue Res 342:213-220, 2010に発表)。これらの解析結果から、IRF-8は骨恒常性維持のための必須因子であり、今後の炎症性骨疾患の原因解明やその治療方法の開発に大きく役立つことが期待される。また、本研究で新たに見いだされたTGF-betaによる骨形成促進作用は、骨欠損治療などを対象とした再生医療技術の開発に貢献すると思われる。
集積型微細電極によるマイクロプラズマモ-ルド法の開発

放電電流経路を狭窄させる窒化ケイ素(BN)ノズルと直流放電用の高速・高電圧電源を試作し,細径プラズマビームを発生させる方法を開発した.本試作装置によるプラズマビームはパワー密度10^9W/ m^2以上に達し,ステンレス鋼陽極に直径0. 1mmの溶融スポットを形成することができた.さらに,プラズマサイズを微細化するため, BNのプラズマエッチング特性の評価および非線形光リソグラフィの高度化を行った.NLDプラズマによって, Cuマスク越しにBNのエッチングを行い, 2. 5μm/ hの除去レートを得た.放電電流経路を狭窄させる窒化ケイ素(BN)ノズルと直流放電用の高速・高電圧電源を試作し,細径プラズマビームを発生させる方法を開発した.本試作装置によるプラズマビームはパワー密度10^9W/ m^2以上に達し,ステンレス鋼陽極に直径0. 1mmの溶融スポットを形成することができた.さらに,プラズマサイズを微細化するため, BNのプラズマエッチング特性の評価および非線形光リソグラフィの高度化を行った.NLDプラズマによって, Cuマスク越しにBNのエッチングを行い, 2. 5μm/ hの除去レートを得た.本研究では,集積型の微細電極で生成したマイクロプラズマを用いた材料加工プロセスの実現と,マイクロプラズマの加工源としての可能性の探索を目的としている.本年度は,Siチップ上への集積電極アレイの作製,立体電極上の微小領域へのカーボンナノチューブ固定プロセス開発,微細電極の電界放出特性評価の3項目について検討を行った.半導体加工プロセスは,微細で高品質な電極構造を作製可能であるが,平面工程であるため,生成したプラズマの維持や加工特性評価に有用な立体的な電極構造の形成に用いることは困難である.そこで,これまでに独自に研究を進めてきた立体的表面加工プロセス電極作製に適用した.カーボンナノチューブは電界放出特性に優れ,放電電圧の低減に有用である.非線形リソグラフィーによるフォトレジスト内部の直接露光と各種エッチング技術を組み合わせることで,立体電極上であっても,ナノチューブ合成触媒Niを電極先端部の直径1μm程度の領域にパターニングすることに成功した.電極へのナノチューブの導入により,電界放出開始電圧は,当初の400V程度から230V程度へと顕著に低減し,また,電界放出電流の測定から,パターニングにより,電界放出開始電圧はほぼ変化しないが,電流量は半減するなど,電界放出サイトが空間的に制限されていることが確認された.真空雰囲気下で,300V程度以上のパルス電圧を微細電極(カソード)とSi上Au薄膜(アノード)に印加すると,Au薄膜で溶融痕が形成され,微細電極が加工源として機能し得ることを示した.本研究では,集積型微細電極間に生成したマイクロスケールのプラズマを用いた材料加工プロセスの実現と,マイクロプラズマの加工源としての可能性の探索を目的としている.本年度は,微細なノズル構造を用いたプラズマアークの生成,および,同電極構造の集積化のためのプロセス開発に取り組んだ直径1mmのトリヤ2%含有タングステンとステンレス鋼板間に配置した内径0.3mmノズル内で,直流電圧印加による大気圧プラズマ生成を行った.このとき,ノズル中には,アルゴンガスを0.5l/minで流した.また,プラズマ生成時の電圧・電流測定および高速度カメラによるプラズマアークの直接観察を行った.これまでにサブミリ空間においてプラズマアークを生成した例はほとんどない.アーク長5mm,タングステン電極の先端角30度でアーク生成を行ったときの電圧波形から,正常グローから異常グロー領域,あるいは,グロー-アーク遷移領域での放電と考えられた.ノズルから噴出したプラズマの直径は,ノズル出口でかなり緊縮しているが,陽極付近では0.3mm程度まで広がった.この新規電極構造を用いることで,ステンレス板に,直径3040μmの溶融スポットを形成することに成功した.また,上記ノズル構造の更なる細径化を行うため,非線形光リソグラフィー導入により,半導体加工プロセスの適用範囲を立体基板上へと拡張し,立体構造上に,最小線幅470nmの誘電体ライン構造を得ることに成功した.また,現在,熱伝達率に優れたノズル材料の磁気中性線方式プラズマによるエッチング加工実験を進めている本研究では,集積型微細電極間に生成したマイクロスケールのプラズマを用いた材料加工プロセスの実現と,マイクロプラズマの加工源としての可能性の探索を目的としている.本年度は,10kV-2mAの絶縁破壊用直流電源と1kV-1Aの直流電源とを高速スイッチで切り替えることで,電流10mA1Aの広範囲で放電実験を行うことができる電源を試作し,微細電極を用いた放電プラズマの生成,並びに,その加工特性について調べた.直径1mmのタングステン線を電解研磨により尖鋭化し陰極とし,陽極のステンレス鋼板との間に直流電圧を印加し,大気圧放電プラズマを生成した.このとき,雰囲気ガスにはアルゴンガスと窒素ガスを適用した.また,光学顕微鏡に取り付けたICCDカメラにより,放電中のプラズマ形態の変化を露光時間5μsで観察した.併せて,放電プラズマの電圧・電流を測定した.放電モードがアークからグローに遷移する電流値は,雰囲気ガスの種類や陰極先端形状により異なった.窒素ガスを用いると,いずれの放電モードにおいてもプラズマのふらつきがなく,電極先端に集中した.窒素の場合,解離・電離の過程を経てプラズマとなるため,放電電圧が高く,プラズマ直径がサブミリ程度まで集中しており,パワー密度が高いため,電流値20mA,放電時間10msで直径100μm程度の溶融スポットが形成された.

なお,本実験の範囲では放電時間20μs以下では溶融スポットは形成されなかったことから,熱伝導論からパワー密度2×10^91×10^<10>W/m^2と推定される.マイクロサイズの加工性に優れた高パワー密度のプラズマを生成するには,陰極先端形状の調整,雰囲気ガスの選択,電極間距離の制御が重要なパラメータとなる.
加齢により暑熱馴化形成機能が減弱するメカニズムの解明と熱中症予防への応用

これまでに我々は、暑熱馴化した若齢ラット視床下部で神経新生が促進されていることを見出している。本研究では、暑熱環境への持続的な暴露によるラット視床下部神経新生と暑熱馴化形成の年齢依存的な解析を行った。ラットの暑熱馴化形成機能は年齢依存的に低下することが示された。また、暑熱暴露は若齢ラット視床下部において熱刺激に応答性を持つ機能的な神経細胞を新生するが、老齢ラット視床下部にはほとんど影響しないことが示唆された。暑熱暴露による視床下部神経細胞新生の加齢による低下が、暑熱に対する高齢者の体温調節機能変化に関与する可能性が示唆された。本研究では、高齢者や認知症患者における熱中症予防とその中枢機構の解明を目指し、(1)老化したラットおよび(2)AD発症の原因物質であるアミロイドβ(Aβ)を脳室に投与して作製したアルツハイマー病(AD)モデルラットにおける暑熱馴化の形成と自立性・行動性体温調節変化ならびに視床下部神経新生の関連について検討した。(1)これまでに、老齢ラット(2224ヶ月齢)では暑熱馴化形成時にみられる耐暑熱性の亢進が若齢ラットに比較して有意に減弱することを見出している。そこで、老齢ラットの脳を摘出し免疫組織学解析を行ったところ、暑熱馴化形成時の視床下部における神経新生が阻害されることを見出した。これらの結果より、老化による視床下部神経新生機能の劣化が暑熱馴化の形成を阻害する可能性を考えた。(2)ADモデル動物の作製はHashimotoら(2002)の方法に従った。ADモデルラットでは暑熱馴化形成時の耐暑熱性が低下することを見出している。また、視床下部を摘出し免疫組織学解析ならびにWestern解析を行ったところ、神経新生のマーカーであるDoublecortin(Dcx)ならびにPloliferating cell nuclear antigen (PCNA)などの発現量が減少することを明らかにした。さらに、ADモデル動物では行動生体温調節の指標とされる選択環境温度が変化することを明らかにした。これらの結果より、ADモデル動物では行動生体温調節機能や暑熱馴化形成機能が減弱することが明らかとなった。老齢ラットならびにADモデルラットの暑熱馴化形成機能の低下とそのメカニズムを免疫組織学的・生化学的に解析した。また、それらのラットにおける行動性ならびに自立性体温調節機能の劣化について検討することが出来た。さらに老齢ラットやADモデルラットの視床下部神経新生を解析し、暑熱馴化形成機能と視床下部神経新生ならびに老化との因果関係を考察することができ、これらの結果を学術誌や学会等で発表することが出来た。本研究では、高齢者や認知症患者の熱中症予防とその中枢機序の解明を目指し、(1)老齢ラットおよび(2)アルツハイマー病(AD)発症の原因物質であるアミロイドβを側脳室に注入して作製したADモデルラットの暑熱馴化形成機能ならびに視床下部神経新生の関係について解析した。(1)これまでに、老齢ラットでは暑熱馴化の形成機能と視床下部の神経前駆細胞の増殖能が若齢ラットに比較して減弱することを見出した。また、若齢ラットでは暑熱馴化の形成時に視床下部のBDNF発現量が増加することを確認したが、老齢ラットではこの発現上昇が誘導されないことが明らかになった。加齢による暑熱馴化の形成機能の減弱には視床下部における神経可塑性の劣化が関与する可能性を考えた。(2)ADモデルラットでは暑熱馴化の形成機能が低下することを確認した。また、本モデル動物の視床下部では神経前駆細胞の増殖機能が低下していることが明らかとなった。今後、詳細なメカニズムの解明を試みる予定である。老齢ラットやADモデル動物において暑熱馴化の形成機能が減弱することが明らかに出来た。それらの結果を学術誌や学会等で発表することが出来た。これまでに我々は、若齢ラットにおける暑熱馴化の形成過程において、視床下部で神経新生が促進され、新生したニューロンが長期暑熱馴化の形成に関与する可能性を示唆している。本研究では、視床下部で新生した細胞が、どのような性質を有する神経細胞に分化するかを解析した。また、培養神経幹/前駆細胞(NSCs)を用いて、暑熱曝露によるNSCsの増殖とその作用機序の解析を試みた。若齢ラットの視床下部で新生したニューロンは、前視床下部/視索前野(POA/AH)に最も多く発現しており、その一部はグルタミン酸作動性神経細胞やGABA作動性神経細胞のマーカータンパク質を発現していることが明らかとなった。また、POA/AHで新生した一部の神経細胞の軸索が視床下部背内側核(DMH)に投射していることを確認した。POA/AHからDMHに投射するニューロンは、暑熱環境下における皮膚血管運動や血圧の調節、褐色脂肪熱産生の抑制などに深く関与することから、視床下部で新生したニューロンの機能としてこれらの体温調節機能に関与する可能性が示唆された。さらに、暑熱曝露による神経新生を阻害したラットでは、暑熱馴化形成時の耐熱性が有意に減弱することを見出した。一方、暑熱曝露はNSCsの分裂を促進することがin vitroの実験系により明らかとなった。また、暑熱曝露はNSCsにおいてBrain derived neurotorophic factorやHeat shock protein-70などの発現量を増加し、Aktシグナルカスケードの活性化を介してNSCsの増殖を誘導する可能性が示唆された。

これまでに我々は、暑熱馴化した若齢ラット視床下部で神経新生が促進されていることを見出している。本研究では、暑熱環境への持続的な暴露によるラット視床下部神経新生と暑熱馴化形成の年齢依存的な解析を行った。ラットの暑熱馴化形成機能は年齢依存的に低下することが示された。また、暑熱暴露は若齢ラット視床下部において熱刺激に応答性を持つ機能的な神経細胞を新生するが、老齢ラット視床下部にはほとんど影響しないことが示唆された。暑熱暴露による視床下部神経細胞新生の加齢による低下が、暑熱に対する高齢者の体温調節機能変化に関与する可能性が示唆された。老齢ラットやADモデルラットの脳室に神経栄養因子や成長因子を投与して神経新生を誘導し、暑熱馴化による耐暑熱性が亢進するか否かを検討する。また、運動トレーニングによる暑熱馴化の形成と視床下部神経新生、ならびにそれに対する老化や認知機能低下の影響について解析すると同時に、暑熱暴露による暑熱馴化形成との差異を比較検討する。老齢ラットやADモデル動物における暑熱馴化形成機能と神経前駆細胞の増殖機能が劣化する機序を生化学的・組織学的に検討する予定である。環境生理学ラット飼育用チャンバーの冷却装置が故障したため、当初計画していたテレメトリー装置の購入を延期し、チャンバー修理・購入費とするため差額が生じた。免疫染色等に使用する抗体の費用を当初の予定よりも抑えることができた。また、投稿した論文が年度内に受理に至らず(現在リバイス中)、投稿費用が支払えなかったため、経費に余りが生じた。現在、飼育チャンバーの見積りを各メーカーから取り寄せ中であり、決定次第購入する。論文が受理され次第、掲載料や別刷料を支払う。また、新たな論文の作成を行っているため、その校正費用や投稿料に使用する。
西ヨーロッパと東アジアにおける冷戦体制の比較考察

本研究の目的は、西欧と東アジアの冷戦体制を比較考察することであった。一方で、西欧では、冷戦初期から、経済統合と安全保障の二つの次元で国際体制が形成された。そしてその二つの国際体制を軸に、相互補完し、相互強化しあう複合体が成立し、それが西欧地域の安定した枠組みを構成した。その経済と安全保障を結びつけた複合体を、本研究は「EU=NATO体制」と名付けた。その他方、東アジアには、それに類比しうるような経済と安全保障の複合体が生まれなかった。ここには、日米、米韓など米国を中心とした二国間の軍事的安全保障の束が形成されたが、それらの全体を政治的に包括する制度枠組みには発展しなかった。この地域では経済的相互依存が進展したが、その地理的範囲は二国間安保の束と一致していない。むしろ、軍事的安全保障の周辺に位置付けられた東南アジアにおいて、ASEANという小国主導の経済政治統合が進展した。また、一九八〇年代には、中国をめぐって、それに敵対する二国間安保とそれを包摂しようとする経済的相互依存の乖離が顕著になった。このような両地域の相違をもたらした要因は、第一に、米国の政策とその優先順位の差異と、それに対する欧亜の指導者の対応の差異である。また第二に、欧亜間のナショナリズムをめぐる基本的方向も違っていた。西欧では2度の大戦を経て脱国民国家化の動きがあったのに対し、東アジアでは脱植民地化が高揚した。それらのため、冷戦初期から両者の地域構想がずれており、東アジアでは、経済と安全保障の結びつき方は、各国の体制ごとに異なり、地域構想は流動化を続け、あるいは萌芽的段階にとどまり続けたのである。この共同研究の成果は、二年以内に一冊の本として公刊する予定である。西ヨーロッパにおける安全保障と経済統合の共存補完関係と比較したとき、東アジアの地域対話は脆弱に映る。本研究は、この2地域間のギャップを、冷戦史の起源に遡って考察することで、東アジアにおける安全保障・経済統合に伴う可能性・問題点を明らかにするものである。3か年計画の初年度に当たる今年度は、予定通り、資料収集と研究会・シンポジウムを中心に据えた。資料収集のための海外出張は、のべ15回26カ国にのぼった。歴史研究者(松浦・川島)は、公文書の収集に集中し、経済研究者(佐々木・清水)は工場見学を含めた現地調査に加え、学会などでもヒアリングを行い、国際政治研究者(中村・遠藤)は、全部で70人近い政治家・実務家・研究者と会い、資料は確実に集積されている。共同研究会は、本年度前半、佐々木と遠藤が中心となって毎週行われ、東アジア通貨危機を横目で睨みながら、ヨーロッパ通貨統合に焦点を当てて分析を加えた。さらに、5月には、第1回公開シンポジウムを北海道大学法学部にて開催した。「東アジアの安全保障」(遠藤)、「未来戦争再論」(中村)、「アセアンと安全保障」(清水)による報告を中心とし、佐々木・松浦・川島といった研究分担者や他の研究者からのコメントによって、東アジアの安全保障について多角的な検討を加えた。また、防衛研究所の松田康博氏を研究協力者として講師にお迎えし、11月に中台関係に関するセミナーを開いた。本研究のモチーフには、ヨーロッパと東アジアの間の以下において根本的なギャップが見られるという情勢認識がある。すなわち、政治経済を問わず、国際地域的な対話枠組が、ポスト冷戦期における西ヨーロッパには確固として根付いているのに対し、東アジアにおいては脆弱なままであるということである。ここから、東アジアにおける地域対話の枠組の脆弱さを、冷戦史の起源に遡って、西ヨーロッパにおける安全保障と地域統合の共存補完関係と比較検討するのが本研究の目的となる。

前年度の基礎資料収集、シンポジウム・研究会等における研究の方向付けを受け、99年度は、まず日本・海外における関係者へのインタヴューや資料収集にも引き続き努力した。のみならず、その成果を毎週のように組織したワークショップを通じて、知の蓄積・交換につながるよう努めた。前半の半年は、ジャーナリストや外交官など、実務家の方々を中心に研究会を開き、主に東アジアの地域秩序を検討した。7月には、コアのメンバーが集まり、共同研究の進展をチェックした。後半は、東アジアやヨーロッパなどの地域に分けて、内外から研究者を招聘し何度もワークショップを重ねた。とくに、本研究費でハーヴァード大のワイラー教授を招聘し開催したシンポジウムの内容は、近々北大法学論集(2000年第51巻)に掲載される。ワークショップの活動概要は、http://www.juris.hokudai.ac.jp/globe/にてみることが可能である。本研究の目的は、西欧と東アジアの冷戦体制を比較考察することであった。一方で、西欧では、冷戦初期から、経済統合と安全保障の二つの次元で国際体制が形成された。そしてその二つの国際体制を軸に、相互補完し、相互強化しあう複合体が成立し、それが西欧地域の安定した枠組みを構成した。その経済と安全保障を結びつけた複合体を、本研究は「EU=NATO体制」と名付けた。その他方、東アジアには、それに類比しうるような経済と安全保障の複合体が生まれなかった。ここには、日米、米韓など米国を中心とした二国間の軍事的安全保障の束が形成されたが、それらの全体を政治的に包括する制度枠組みには発展しなかった。この地域では経済的相互依存が進展したが、その地理的範囲は二国間安保の束と一致していない。むしろ、軍事的安全保障の周辺に位置付けられた東南アジアにおいて、ASEANという小国主導の経済政治統合が進展した。また、一九八〇年代には、中国をめぐって、それに敵対する二国間安保とそれを包摂しようとする経済的相互依存の乖離が顕著になった。このような両地域の相違をもたらした要因は、第一に、米国の政策とその優先順位の差異と、それに対する欧亜の指導者の対応の差異である。また第二に、欧亜間のナショナリズムをめぐる基本的方向も違っていた。西欧では2度の大戦を経て脱国民国家化の動きがあったのに対し、東アジアでは脱植民地化が高揚した。それらのため、冷戦初期から両者の地域構想がずれており、東アジアでは、経済と安全保障の結びつき方は、各国の体制ごとに異なり、地域構想は流動化を続け、あるいは萌芽的段階にとどまり続けたのである。この共同研究の成果は、二年以内に一冊の本として公刊する予定である。
振動刺激がリンパ節郭清術後患者の循環動態および四肢リンパ浮腫に与える影響

リンパ節郭清術後のがん患者にしばしばみられるリンパ浮腫は,決定的な治療方法がないために,がん術後患者のQOL低下に大きく影響を与える.近年,動物を対象とした実験で,振動刺激がリンパ流の亢進やリンパ管新生に寄与するため,振動刺激がリンパ浮腫の予防や治療に適応できる可能性が示唆されたが,ヒトを対象とした検討は行われていない.そこで,本研究では,(1)リンパ浮腫専門院を受診した患者の診療録および問診表からリンパ浮腫の実態を明らかにした上で,(2)健常人を対象に振動刺激がリンパ流に与える影響の検討を実施した.研究I乳癌術後に発症するリンパ浮腫の実態調査[方法]2003年にリンパ浮腫専門院を受診した乳癌術後患者221名の診療録および問診表から,患者属性・受診前の状況・受診時の浮腫・浮腫の経過について情報を収集した.[結果]対象者を手術時期(1984年以前,1985-1999年,2000年以降)に分けて比較したところ,手術時期が早い患者ほど,重症例が多かった.重症度別に周囲径を評価したところ,一ヵ月後および三ヵ月後の治療効果に有意差はみられなかった,[考察]重症度により治療効果の差はみられるものの,その効果には手術時期による差異はみられなかった.したがって,術後年数が長いリンパ浮腫患者に対しても適切な介入が有効であることが示唆された.研究II振動刺激が健常女性のリンパ流に与える影響[方法]健常女性(38歳)を対象とした振動刺激時のリンパ流をICG皮下注射により評価する[結果]振動刺激前は健常人を対象としたものの,リンパ流の停滞が観察された,また,振動刺激後にリンパ流速が顕著に早まることが観察された.[考察]リンパ流速の評価方法について検討が必要であるものの,健常人を対象とした振動刺激はリンパ流速の改善に一定の効果があることが期待された.リンパ節郭清術後のがん患者にしばしばみられるリンパ浮腫は,決定的な治療方法がないために,がん術後患者のQOL低下に大きく影響を与える.近年,動物を対象とした実験で,振動刺激がリンパ流の亢進やリンパ管新生に寄与するため,振動刺激がリンパ浮腫の予防や治療に適応できる可能性が示唆されたが,ヒトを対象とした検討は行われていない.そこで,本研究では,(1)リンパ浮腫専門院を受診した患者の診療録および問診表からリンパ浮腫の実態を明らかにした上で,(2)健常人を対象に振動刺激がリンパ流に与える影響の検討を実施した.研究I乳癌術後に発症するリンパ浮腫の実態調査[方法]2003年にリンパ浮腫専門院を受診した乳癌術後患者221名の診療録および問診表から,患者属性・受診前の状況・受診時の浮腫・浮腫の経過について情報を収集した.[結果]対象者を手術時期(1984年以前,1985-1999年,2000年以降)に分けて比較したところ,手術時期が早い患者ほど,重症例が多かった.重症度別に周囲径を評価したところ,一ヵ月後および三ヵ月後の治療効果に有意差はみられなかった,[考察]重症度により治療効果の差はみられるものの,その効果には手術時期による差異はみられなかった.したがって,術後年数が長いリンパ浮腫患者に対しても適切な介入が有効であることが示唆された.研究II振動刺激が健常女性のリンパ流に与える影響[方法]健常女性(38歳)を対象とした振動刺激時のリンパ流をICG皮下注射により評価する[結果]振動刺激前は健常人を対象としたものの,リンパ流の停滞が観察された,また,振動刺激後にリンパ流速が顕著に早まることが観察された.[考察]リンパ流速の評価方法について検討が必要であるものの,健常人を対象とした振動刺激はリンパ流速の改善に一定の効果があることが期待された.
がん細胞骨格異常に果たす蛋白質リン酸化・脱イミノ化の役割

昨年までの研究によってリン酸化が中間径フィラメントの脱重合を誘導することを明らかにした。本年度はさらに中間径フィラメントの脱重合を引き起こす蛋白質リン酸化酵素(Aキナーゼ・Cキナーゼ)について、中間径フィラメント構成蛋白質のリン酸化部位の同定を行った。構成蛋白質は構造上3つのドメインよりなるが、リン酸化部位はいずれの場合もヘッドドメインに局在していた。さらに詳細な解析によってどのセリン残基がリン酸化されるかについても明らかにした。もう1つの研究計画である中間径フィラメント重合・脱重合の脱イミノ化反応による制御機構についても以下の点を明らかにすることができた。1)蛋白質脱イミノ酵素は中間径フィラメント構成蛋白質のアルギニン残基をシトルリン残基に変換するとともにフィラメントの脱重合を引き起こした。2)この反応はmuMオーダーのカルシウムイオン存在下で生じ、カルシウムイオン非存在下では全く生じない。3)脱イミノ化されるアルギニン残基は中間径フィラメント構成蛋白質のヘッドドメインに特異的に存在していた。このように中間径フィラメント機能を修飾するまったく異質の2つの反応(リン酸化・脱イミノ化)がともに中間径フィラメント蛋白質のヘッドドメインに生じているという知見は以下のことを推察させる。1)フィラメントの構築維持にヘッドドメインがかなり重要な役割を果たしていること。2)どちらの修飾もマイナス荷電を付加する反応なので、ヘッドドメインの塩基性の減弱がフィラメントの脱重合を引き起こしている可能性を考えさせる。
超高齢社会を支える卒前からの四肢脊柱診察教育プログラムの開発と評価

【背景】超高齢社会を迎え,外来傷病分類別で筋骨格系疾患患者数は循環器系と並び第2位を占める.卒前卒後を通じ,四肢脊柱の適切な身体診察および臨床推論に基づく診断能力の高い医師の育成が求められている.本研究の目的は,整形外科臨床実習における初診外来診察シミュレーション教育の介入が,四肢脊柱の診察技能を向上させるか否かを検証することである.【対象と方法】対象は整形外科臨床実習中の医学部5年生のうち,外来診療に参加した90名である.方略1)外来実習前日に運動器疼痛症例を基盤とした学生同士のロールプレイによる診察シミュレーションを実施,指導医フィードバックを行った.方略2)学生が初診外来患者の診察を実施,指導医が簡易版臨床能力評価法(mini-Clinical Evaluation Exercise: Mini-CEX)で評価しフィードバックを行った.評価方法)方略2の前に方略1を行った群を介入群(N=64),スケジュール等の理由で方略1を行わなかった群を非介入群(N=26)としてMini-CEXスコア(医療面接,身体診察,コミュニケーション,臨床推論,プロフェッショナリズム,マネージメント,総合臨床能力)を比較した.【結果】両群間に症例内容,難易度およびMini-CEXの経験回数に差はなかった.Mini-CEXスコアのうち身体診察,臨床推論,総合臨床能力において介入群が有意に高値を示した(P<0.05).【考察】臨床実習で実践的なシミュレーションとフィードバックを組み合わせたプログラムを構築・実践したことで四肢脊柱臨床技能を,超短期的,平均的には向上させた.しかし獲得能力に個人のばらつきがあり,標準的に臨床技能を獲得・定着できたとは言い難い.学修者個人の認知負荷の不足が一因の可能性があり,今後獲得能力の質評価,中長期的評価を行いプログラムの質的改善を検討する.現在のところ計画通りに実施できているため。当初の計画と昨年度の結果を鑑み,模擬患者(SP)とのシミュレーション,動画を活用したフィードバックなどの能動的学修を積極的に取り入れたプログラムが,医学部生の四肢脊柱身体診察および臨床推論能力を向上させるかを検証する.平成30年度のプログラムと同一の枠組みで内容を一部変更し質的,量的解析手法による学修者およびプログラム評価を行う.本対象者は4年時に四肢脊柱身体診察技能を大講義形式で1コマ学修している.プログラムの実施:1日目にシミュレーション演習を外来実習前日に120分行う(4-5名/グループx 24グループ).1)事前アンケート実施.2)四肢脊柱身体診察標準ビデオを基に学生,指導医,SPによるタスクトレーニング実施.3)SPとの運動器疼痛症例シナリオを用いた診察シミュレーション(ビデオ録画)および症例報告を実施.4)指導医がMini-CEXを用い学生に形成的にフィードバック.2日目に初診外来実習を行う.1)学生は指導医が口頭同意を得た患者の問診票を確認し準備.2)学生が医療面接に見合った四肢脊柱の身体診察を実施し症例報告.指導医はMini-CEXを記載.3)症例ディスカッションし学生に形成的フィードバック.4)事後アンケート実施.5)シミュレーション時の撮影動画は後日動画解析ソフトを用い評価し学生に形成的フィードバック.6)学修者の総括評価法としてPost-CC OSCEを実施.質的,量的解析手法による学修者およびプログラム評価:本プログラムのコンピテンシーを,Mini-CEX,動画, OSCEを用い評価する.動画評価はmini-CEX評価との相関を分析し評価ツールとしての妥当性を検証する.指導医および自己フィードバックのテキストコーディング分析を行い,学修者評価として高評価を得た学生と低評価の学生の学修プロセスを比較し,有用な指導医フィードバックを検証する.【背景】超高齢社会を迎え,外来傷病分類別で筋骨格系疾患患者数は循環器系と並び第2位を占める.卒前卒後を通じ,四肢脊柱の適切な身体診察および臨床推論に基づく診断能力の高い医師の育成が求められている.本研究の目的は,整形外科臨床実習における初診外来診察シミュレーション教育の介入が,四肢脊柱の診察技能を向上させるか否かを検証することである.【対象と方法】対象は整形外科臨床実習中の医学部5年生のうち,外来診療に参加した90名である.方略1)外来実習前日に運動器疼痛症例を基盤とした学生同士のロールプレイによる診察シミュレーションを実施,指導医フィードバックを行った.方略2)学生が初診外来患者の診察を実施,指導医が簡易版臨床能力評価法(mini-Clinical Evaluation Exercise: Mini-CEX)で評価しフィードバックを行った.評価方法)方略2の前に方略1を行った群を介入群(N=64),スケジュール等の理由で方略1を行わなかった群を非介入群(N=26)としてMini-CEXスコア(医療面接,身体診察,コミュニケーション,臨床推論,プロフェッショナリズム,マネージメント,総合臨床能力)を比較した.【結果】両群間に症例内容,難易度およびMini-CEXの経験回数に差はなかった.Mini-CEXスコアのうち身体診察,臨床推論,総合臨床能力において介入群が有意に高値を示した(P<0.05).【考察】臨床実習で実践的なシミュレーションとフィードバックを組み合わせたプログラムを構築・実践したことで四肢脊柱臨床技能を,超短期的,平均的には向上させた.

しかし獲得能力に個人のばらつきがあり,標準的に臨床技能を獲得・定着できたとは言い難い.学修者個人の認知負荷の不足が一因の可能性があり,今後獲得能力の質評価,中長期的評価を行いプログラムの質的改善を検討する.現在のところ計画通りに実施できているため。当初の計画と昨年度の結果を鑑み,模擬患者(SP)とのシミュレーション,動画を活用したフィードバックなどの能動的学修を積極的に取り入れたプログラムが,医学部生の四肢脊柱身体診察および臨床推論能力を向上させるかを検証する.平成30年度のプログラムと同一の枠組みで内容を一部変更し質的,量的解析手法による学修者およびプログラム評価を行う.本対象者は4年時に四肢脊柱身体診察技能を大講義形式で1コマ学修している.プログラムの実施:1日目にシミュレーション演習を外来実習前日に120分行う(4-5名/グループx 24グループ).1)事前アンケート実施.2)四肢脊柱身体診察標準ビデオを基に学生,指導医,SPによるタスクトレーニング実施.3)SPとの運動器疼痛症例シナリオを用いた診察シミュレーション(ビデオ録画)および症例報告を実施.4)指導医がMini-CEXを用い学生に形成的にフィードバック.2日目に初診外来実習を行う.1)学生は指導医が口頭同意を得た患者の問診票を確認し準備.2)学生が医療面接に見合った四肢脊柱の身体診察を実施し症例報告.指導医はMini-CEXを記載.3)症例ディスカッションし学生に形成的フィードバック.4)事後アンケート実施.5)シミュレーション時の撮影動画は後日動画解析ソフトを用い評価し学生に形成的フィードバック.6)学修者の総括評価法としてPost-CC OSCEを実施.質的,量的解析手法による学修者およびプログラム評価:本プログラムのコンピテンシーを,Mini-CEX,動画, OSCEを用い評価する.動画評価はmini-CEX評価との相関を分析し評価ツールとしての妥当性を検証する.指導医および自己フィードバックのテキストコーディング分析を行い,学修者評価として高評価を得た学生と低評価の学生の学修プロセスを比較し,有用な指導医フィードバックを検証する.平成30年度の人件費を当初12ヶ月で計画していたが、実際の雇用は7月からであったため、その分次年度使用額が生じた。平成31年度に国際学会に採択されたため、今年度請求した助成金と合わせ旅費の一部として使用を計画している。
Riemann面上のBMO空間の研究

通常のBMO空間の考察において擬双曲距離が本質的な役割を果たす。筆者は下記の論文においてより一般にEuclid空間の部分領域D上の、重みPHIを持った擬双曲距離であるPHI-擬双曲距離について考察しPHI-擬双曲距離がある種の極値的BMO_<PHI>関数とみなせまたそのある種の一般化がBMO_<PHI>(D)関数のある種の振動量評価を与えることを示した。またこの事実を用いてpointwise BMO_<PHI>(D)multiplierの特徴付けを得た。さらにBMO_<PHI>(D)のL^pversionに対してもそれらに相当する結果を得た。これらはE.NakaiによるBMO_<PHI>(R^n)に対する結果の一般化となっている。また一様領域とPHI-擬双曲距離の関係に付いても考察した。さらに同様の手法を用いてBMO_<PHI>(D)の大域的可積分性、局所化可能性についても考察し、ある種の領域に対してはこれらの性質とPHIとの関係を完全に特徴付けるなどほぼ満足すべき結果を得た(発表予定)。これらの結果及び証明の手法はBMO空間と擬双曲距離のかかわりをより深いレベルで明らかにするものであり,BMO_<PHI>拡張領域、さらにはRiemann面上のpointwise BMO multiplierの特徴付け問題、相対的BMO拡張領域の特徴付け問題等への応用が期待できる。
スプリントパフォーマンスの向上を引き起こす人工的な体性感覚技術の開発

本申請では、スプリント運動をモデルとして、サイクリング運動を中心に中枢性疲労によるパフォーマンス低下を抑制する人工体性感覚の検討を目的としている。本年度は軽度なサイクリング運動をモデルとし、サイクリングパワーの増強を引き起こす体性感覚入力の検討を行った。本年度は以下の成果を得た。1)足底部皮膚感覚入力によるサイクリングパワー増強:被験者13名に対し、足底部への電気刺激によるサイクリングパワーの変動を検討した。60回転/分程度の軽度サイクリングにおいて、踏み込む開始時に同側の足底部へ皮膚感覚入力を電気刺激により惹起することで、その後のサイクリングパワー増大を引き起こすことが出来た。2)足部の脛骨神経及び浅腓骨神経への電気刺激によるパワー増強:足底部皮膚感覚入力の一部は足部の脛骨神経を経由して中枢神経系へ送られる。そこで、上記1)と同様の方法を用いて、被験者7名において脛骨神経刺激によるサイクリングパワーの変動を検討した。脛骨神経刺激により若干のパワー増強が見られたが、有意なサイクリングパワーの変化は生じなかった。3)脊髄への直流電流刺激と足底部皮膚感覚入力の相互作用:上記1)において得られた知見を利用し、足底部皮膚感覚入力によるサイクリングパワー増強が、脊髄への直流電流刺激により影響を受けるか否か検討した。脊髄への直流電気刺激前後で、上記1)と同様にサイクリングパワーの変動を検討した。その結果、脊髄直流電気刺激による有意なサイクリングパワーの変動は生じなかった。以上のことから、足底部電気刺激により惹起される皮膚感覚入力はサイクリングパワーを増強可能であることが明らかとなった。一方で、脊髄への直流電気刺激との相互作用については、引き続き検討が必要であった。平成30年度はサイクリングパフォーマンスを増強可能な体性感覚入力方法を検討することであった。これまでの成果で、足底部の皮膚感覚入力がサイクリングパワーの増強を引き起こすことを明らかにした。一方で、この増強効果をスプリントサイクリングでは検討できていない。従って、これらの点を踏まえると、「おおむね順調に進展している」と評価するのが妥当であると考える。今年度はサイクリングパフォーマンスを増強する体性感覚入力の一部を明らかにできたが、その体性感覚入力と脊髄直流電流刺激との相互作用は得られなかった。直流電気刺激による疲労の軽減効果は運動様態(強度・時間)によって異なる可能性がある。また、体性感覚入力と中枢性疲労の関係もまた、運動様態によって異なる可能性がある。従って、今後は様々な運動様態のサイクリング運動を用いて、それらの相互作用を検討するとともに、サイクリングパフォーマンスを増強する新たな体性感覚入力の検討を必要があると考えられる。購入予定であった刺激装置の一部について、所属先にある器機の調整で代用可能な状況になったため、物品費に余りが生じた。一方で、昨年度までは軽度のサイクリング運動をモデルとして実験を行っていたが、これまで使用していたサイクリングエルゴメータでは高回転サイクリングに対応できないことが判明した。
分子フォトニクスの基礎と光・電子分子デバイスへの応用研究

電子デバイス、オプトエレクトロニクスにおいては、21世紀に向かう新しい方法論、技術的基盤を確立することが切迫してきている。本研究課題は化学の立場からこの問題を捉え、光と分子との多様な相互作用に基づく「分子フォトニクス」という新しい研究視点をもって、低分子および高分子を含めた光・電子機能分子材料の開発と分子素子実現のための具体的方法を探索することを目的としている。そのために次の3つの重点目標、1.種々の分子組織体による高次分子システムの構築と光化学特性、2.光・電子情報変換機能分子システムの設計と制御、3.オプトエレクトロニクス、フォトニクスのための分子システムの設計、を設定し、各目標に対して今後推進すべき課題と問題点を明らかにすべく研究を進めてきた。平成3年12月に各設定目標に対する討論結果の報告を行い、全員で光機能分子材料構築の具体的方策を総合的に検討した。その結果、従来の光化学、電気化学、高分子化学、レ-ザ-化学等の分野で、単独あるいは小規模のグル-プ研究で行われてきた研究が集約することができ、いくつかの共同研究を通して、光制御による高次化学システム、多重光情報変換機能分子系の設計と制御、オプトエレクトロニクスならびにフォトニクスの分子システムの構築において大きな研究の展開が得られ初期の目的を達成することができた。その研究成果は成果報告書として刊行することができ、これを化学および物理の研究者に配布することにより、今後いっそう広い分野の間での意見交換がなされることが期待される。