hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非ニュートン流体の流れのすべる境界条件のもとでの数理解析

高分子物質や粉体等の複雑流体は一般に非ニュウトン流体と呼ばれ,その流れの解析が諸分野で試みられています.ここでは,数学解析の立場からその流れを解明することが目的です.非ニュウトン流体の流れの解析の第1段階として,非圧縮性ニュウトン流体の定常流に対するStokes方程式の可解性について,これまでに次のような結果を得ています.適当に滑らかな2つの交わらない境界を持つ2次元または3次元有界領域における上記流体の流れに対して,領域の一方の境界が不浸透膜からなり,他方の境界上では滑りがある場合には,その時間に依存しない弱い解が一意に存在し,データに連続的に依存する.滑べる境界条件としては非線形NavierタイプとCoulombタイプの混合系を採用しました.この結果は現在草稿の最終版が完成間際で,完成後雑誌に投稿の予定です.尚,この結果は私との共同研究ではありません.この結果は当然Navier-Stokes方程式に対して拡張すべきで,現在それにも取り掛かっています.私との共同研究は,セカンドグレイド非ニュウトン流体の定常流に対するNavier-Stokes方程式のNavierタイプ及びNavierタイプでない滑る境界条件の下での可解性についてであります.この問題の可解性は,少なくともNavierタイプの滑る境界条件の下では,ほぼ証明出来る見通しが立ちました.現在細かい計算を実行中で,2-3ヵ月中には完成の見込みです.高分子物質や粉体等の複雑流体は一般に非ニュウトン流体と呼ばれ,その流れの解析が諸分野で試みられています.ここでは,数学解析の立場からその流れを解明することが目的です.非ニュウトン流体の流れの解析の第1段階として,非圧縮性ニュウトン流体の定常流に対するStokes方程式の可解性について,これまでに次のような結果を得ています.適当に滑らかな2つの交わらない境界を持つ2次元または3次元有界領域における上記流体の流れに対して,領域の一方の境界が不浸透膜からなり,他方の境界上では滑りがある場合には,その時間に依存しない弱い解が一意に存在し,データに連続的に依存する.滑べる境界条件としては非線形NavierタイプとCoulombタイプの混合系を採用しました.この結果は現在草稿の最終版が完成間際で,完成後雑誌に投稿の予定です.尚,この結果は私との共同研究ではありません.この結果は当然Navier-Stokes方程式に対して拡張すべきで,現在それにも取り掛かっています.私との共同研究は,セカンドグレイド非ニュウトン流体の定常流に対するNavier-Stokes方程式のNavierタイプ及びNavierタイプでない滑る境界条件の下での可解性についてであります.この問題の可解性は,少なくともNavierタイプの滑る境界条件の下では,ほぼ証明出来る見通しが立ちました.現在細かい計算を実行中で,2-3ヵ月中には完成の見込みです.
サツマイモとサトウキビに内生する窒素固定細菌による固定窒素の量的評価

植物体内に生息する窒素固定細菌は窒素固定エンドファイトと呼ばれている。窒素固定する植物は根粒菌の共生するマメ科植物とフランキアの共生する十数種の植物に限られている。しかし、ブラジルにおいて、20数年前、サトウキビの中には根粒構造を伴わない共生窒素固定系の存在が示された。窒素固定エンドファイトの生息するサトウキビの中には6070%の窒素固定寄与率を示す場合のあることが報告された。その寄与率はマメ科植物-根粒菌の共生系に匹敵する。また、窒素固定エンドファイトは、サトウキビの他にイネ、ムギ、ソルガムといったイネ科の主要作物、バナナ、パイナップル、チャなど、科を越える多くの植物種に内生することも明らかにされた。このことは、マメ科以外の作物にも窒素固定機能を付与することの可能性を示した。しかし、これを実現させるためには幾つかの解決すべき問題点がある。その中で特に重要なことは、有用菌の選抜と、植物体内への定着と増殖である。増殖と定着の指標には窒素固定量の把握が必須であり、本研究では、この3点を重点的に検討した。研究期間は平成16年から19年までの4年間であり、前半では、GFP標識のHerbaspirillum sp.の接種試験、サトウキビとサツマイモから単離した窒素固定細菌の同定と窒素固定活性の測定と、サトウキビとサツマイモから単離した窒素固定細菌へのGFPによる標識を試みた。後半には、GFP標識菌を利用した接種法の検討と、一定の生育期間を通じて窒素固定量を推定する方法を検討した。その結果、サトウキビから12菌株、サツマイモから27菌株の窒素固定細菌を単離した。供したHerbaspirillum sp.、Enterobacter sp.、Pantoea sp.に関する宿主特異性は認められなかったが、菌と植物種や品種との間には親和性の強弱が認められた。また、接種法としてはレオナルドジャーに植えた幼植物の地下部に10^8cells/mlの高濃度が高い効果を示したが、実用技術としては萌芽茎への接種を検討すべきであるとの結論を得た。収量性や糖の集積速度の異なる三品種のサトウキビ(Ni15、F172、NiF8)を供し、サトウキビに内生する窒素固定細菌による窒素固定量が、施肥窒素の供給や品種の違いにより変動する程度を明らかにしようとした。その結果、1)施肥窒素の供給は内生菌による窒素固定活性を低下させる、2)内生菌による固定窒素の寄与率(植物体に存在する全窒素量に対する内生菌による固定窒素の割合)は、肥料窒素の供給を停止すると増加し、その増加率は品種により大きく異なる、3)内生菌による窒素固定量は、宿主サトウキビに内生する窒素固定細菌(内生菌、エンドファイト)の生息密度やそれらの窒素固定活性よりも、品種による影響が大きい、などの知見が得られた。これらの研究結果の詳細は、2005年3月に発行された宮崎大学農学部研究報告を読んでいただきたい。また、内生窒素固定細菌の接種法、感染経路、感染後に定着して増殖する場所などを明らかにするために、GFPで標識したハーバスピリラム(Herbaspirillum spp.B501gfp1)のサトウキビへの接種試験を実施した。

接種方法には、根を菌の懸濁液に浸漬する方法と培地に添加する方法を行った。前者では、10^8cells/mlの菌液に1時間漬けた後、経時的に調査した結果であり、後者は、10^2cells/mlと10^8cells/mlの異なる濃度の菌懸濁液を培地に添加して実施した。その結果、1)接種した内生菌の感染経路は、側根が発生する際に生じる細胞間隙が主体であり、導管を通じて移行する様子、2)感染の難易は品種により異なる、3)菌の移行速度は接種時の菌密度で異なり、低濃度接種では葉身への移行に4週間を要したが高濃度では1週間程度である、などが判明した。これらの結果は、学術雑誌に投稿中である。1)エンドファイトによる固定窒素が効率よく宿主植物に移行する条件として、固定窒素の菌体外への放出が重要と考えられる。そこで、前年度までにサツマイモとサトウキビから単離した窒素固定エンドファイト細菌39菌株を供し、培地中へのアンモニア放出の有無を調査した。しかし、固定窒素を菌体外に放出している菌株は見いだせなかったので、エチレンジアミン(EDA)、ニトロソグアニジン(NTG)を化学変異誘導物質として供し、アンモニア放出に関する変異株の作出を試みた。その結果、3タイプの変異体、a)炭素源としてsugarcane sugarを添加しても生育が悪く、培養3-4日でコロニーの中央部が茶褐色に変化、b)生育は悪いが培地を青色に変化させアンモニアの放出を示唆する、c)無窒素培地で継代培養できない系統を単離した。2)サトウキビとサツマイモから単離し、蛍光を発するGFP遺伝子の導入に成功した菌株を異宿主のブロッコリーに接種したところ、Enterobacter sp.が異宿主植物であるブロッコリーにも感染し増殖することが認められた。3)葉緑素の他にも様々な蛍光物質を含むと予想される茎と緑葉におけるGFP標識菌株の識別を検討する目的でHerbaspirillum B501gfp1をサトウキビの茎の横断切片上ならびに緑葉の表面上に直接接種して経時的に接種菌の動向を追跡した。その結果、サトウキビ茎の柔細胞に接種されたHerbaspirillum B501gfp1の個体数は2日後には一旦減少したが、4日目には増加していた。しかし、その後にはほとんど検出できないまでに減少するなど経時的に大きく変動することが示された。1)Herbaspirillumのサトウキビへの感染頻度とサトウキビ組織内での増殖の程度は、接種時の菌密度とサトウキビの品種のどちらにも影響され、接種時の菌密度の高い10^8ml^<-1>処理区での感染頻度が10^2ml^<-1>よりも明らかに多かった。また、供した二品種、NiF8とNi15の間では生育の旺盛な品種Ni15において、接種菌の感染と、組織内における増殖の旺盛なことが認められた。さらに、接種試験に供するサトウキビが既に幾種類もの内生菌を生息させている場合でも接種したHerbaspirillumは感染し組織内で増殖する様子が確認された。2)、サトウキビから単離した窒素固定エンドファイトEnterobacter sp.と野生イネから単離されたHerbaspirillum sp.B501を供し、ブロッコリー幼植物への接種試験を試みた。接種菌密度は、Enterobacter sp.、Herbaspirillum sp.B501のいずれも5×10^7 cells/mlに調整した。植物の栽培には改変レオナルドジャーを供し、MS培地のみを対照区、MS培地に窒素固定エンドファイト添加を接種区とした。
神経因性疼痛と二次的な筋の変性に対する予防の実験的研究

疼痛モデル動物に物理的刺激による治療を試み,筋機能および疼痛への影響を明らかにすることを目的に実験的研究を実施した。坐骨神経の絞拡による神経因性疼痛モデル(以下CCI)をSD系雄性ラットを用いて作成した(CCI群)。まだ、偽手術(CON)群も作成した。それらの一部に下腿三頭筋に対して1日あたり30分の持続的なストレッチをモデル作成直後から2週間、毎日施した(各CCI+St群,CON+St群)。ストレッチの影響は,疼痛行動と,鎮痛作用の指標として後根神経節細胞(DRG)におけるグリア由来神経栄養因子(GDNF)の発現程度,および筋機能指標として筋湿重量,筋横断面積,筋線維タイプ組成,筋小胞体へのCa2+取り込み速度について調べた。皮膚および筋への機械刺激に対する逃避反応の結果から,ストレッチは疼痛発現時期を遅らせる可能性が示された。しかし,鎮痛指標としたDRGにおけるGDNFの発現量は組織学的な検討では増加し,生化学的検討では逆にCON群に比べ有意に低下した。一方生化学的な検討のみであったが,ストレッチを加えた下腿三頭筋におけるGDNF量は増加するという矛盾した結果となったため,今後の再検討が必要となった。筋萎縮の指標となる筋湿重量や筋横断面積測定値は,CCI群でCON群より低値を示し,ストレッチを加えても改善しなかった。しかし,CCIにより速筋線維である腓腹筋の筋線維組成が遅筋に近い変化を示していたが,CCI+St群ではその変化が弱かった。筋小胞体へのCa^<2+>取り込み速度についても検討を加えたが,測定操作上の問題で測定不能であった。これらのことから,ストレッチが慢性痛を軽減し,二次的変性を抑制する効果を持つことがある程度示された。疼痛モデル動物を用いて物理的刺激による治療を試み,筋萎縮の発生や進行および疼痛への影響を明らかにすることを目的に,本年度は神経因性疼痛モデル(以下,CCI)を作成し,その一部はモデル作成直後から下腿三頭筋に対して持続的なストレッチを2週間施し,シャム処置のコントロール群、CCI群およびCCIストレッチ群の3群で疼痛行動,筋線維組成および後根神経節細胞におけるグリア由来神経栄養因子(GDNF)の発現程度を調べた。疼痛行動評価では,足底皮膚への触・痛覚刺激と下腿三頭筋部への体表からの圧迫刺激に対する逃避行動を指標とした。CCI群では足底皮膚への触刺激は痛み刺激同様,逃避行動を示すようになり,アロディニアが確認された。またこれにストレッチの効果は認められなかった。一方,皮膚表面から下腿三頭筋部へ与えた圧刺激に対する逃避反応閾値は、CCIストレッチ群ではCCI群に比べ有意に閾値が高く,疼痛抑制効果が認められた。筋線維組成は,下腿三頭筋のうち速筋に代表される腓腹筋浅層部と遅筋に代表されるひらめ筋を深麻酔下に採取して生化学的にミオシン重鎖アイソフォーム(MHC)から調べた。CCI群では遅筋は筋線維タイプに変化を認めなかったが,速筋はMHC2b型が減少し,MHC1型が発現し、速筋特異的組成がくずれ遅筋に近い組成に変化した。一方CCIストレッチ群では,この速筋の遅筋化が抑えられた。なお採取筋の一部は筋の収縮弛緩に関与するCa^<2+>取り込み能力を調べるため,破砕処理後,抽出液を凍結保存させた。神経系への影響は、各群1匹ずつ潅流固定後に後根神経節を取り出し組織学的にGDNFの発現を調べた。CCIストレッチ群ではGDNFの発現量が増加した。

しかし各群1匹ずつでの検討であり,今後は例数を増加させたいが,より定量的な生化学的な方法で検討したい。疼痛モデル動物を用いて物理的刺激による治療を試み,筋機能および疼痛への影響を明らかにすることを目的に,本年度も引き続き坐骨神経絞扼による神経因性疼痛モデル(以下CCI)を作成し,その一部はモデル作成直後から下腿三頭筋に対して1日あたり30分の持続的なストレッチ(St)を2週間施し,疼痛行動,後根神経節細胞(DRG)におけるグリア由来神経栄養因子(GDNF)の発現程度および筋機能について調べた。CCI群,CCIストレッチ(CCI+St)群,シャム処置のコントロール(CON)群の外,コントロール群にストレッチを負荷した(CON+St)群を追加して比較した。またGDNF発現は新たにELISA法を導入して定量化を試みた。CCI群における足底皮膚へのvon Frey毛(VF)刺激に対する逃避反応回数は、CCI術後徐々に増加し、CON群に比較して有意差を認めた。CCI+St群は反応回数の増加時期が遅れた。下腿内側部におけるVFによって測定した皮膚痛覚閾値はCCI群が術前の6割まで低下したのに比べ、CCI+St群は8割程度だった。また閾値低下の時期が遅れる傾向にあった。一方,Randall-Selitto法で測定した下腿三頭筋部逃避反応閾値は,CCI+St群では余り低下せず術後14日目にはCCI群に比べ有意に閾値が高く,疼痛抑制効果が認められた。DRGにおけるGDNFの発現量は、CCI+St群ではCON群に比べ有意に低下した。しかし、これは昨年度の組織学的検討結果に相反するものであり、今後再検討する必要が生じた。ストレッチはCCIによって生じた下腿三頭筋の萎縮を改善しなかったが、筋線維組成変化を抑制した。これらのことから、慢性痛や筋の二次的変性に対してストレッチの効果がある程度示された。
多値電流モード方式による高性能剰余数演算回路の設計とディジタル信号処理への応用

本研究の目的は,入出力を電流モードで統一する目的に適した剰余桁の新しい多値符号化を提案し,その符号表現で統一された演算を可能とする剰余数演算ハードウェアアルゴリズムを検討することと,双方向電流モード基本回路とバレルシフタを用いて新しく剰余数演算回路を考案し,高速性とコンパクト性を損なうことなく電流モード入出力多値剰余数演算回路が実現できることを示すことであった.今年度の研究で得られた新たな知見等の成果を以下にまとめる.まず,シフト操作のみで剰余数加算および乗算が行なえる符号割り当てとして2値one-hot符号を導入し,この符号化の下で加算および乗算を実行するハードウェアアルゴリズムを開発した.さらに,ハードウェア回路実現として,高並列なバレルシフタが活用できることを示し,この成果を国際会議JTC-CSCC'95で報告した.次に,2値one-hot符号を拡張し,3値one-hot符号に基づく剰余桁の新たな多値符号化を提案した.剰余数乗算においては,従来と同様にバレルシフタと極性反転器のみを用いて,入出力を電流モードで統一した剰余数乗算器が構成できることを明らかにしている.また,剰余数加算おいては,新たに構成した剰余数乗算器とインクリメント回路を用いて加算を行うハードウェアアルゴリズムを検討し,簡単なシミュレーションを行ない,剰余数加算が正しく実行できることを確認した.これにより,高並列性を損なわず入出力の符号表現が3値one-hot符号で統一された剰余数演算回路が実現できることが示された.今後は,設計した電流モード入出力多値剰余数演算回路と従来の多値剰余数演算回路および2値演算回路との性能評価を行い,その有用性を明らかにすると共に,ディジタル信号処理への応用として適応ディジタルフィルタ等を構成し,総合的な性能評価を行う.本研究の目的は,入出力を電流モードで統一する目的に適した剰余桁の新しい多値符号化を提案し,その符号表現で統一された演算を可能とする剰余数演算ハードウェアアルゴリズムを検討することと,双方向電流モード基本回路とバレルシフタを用いて新しく剰余数演算回路を考案し,高速性とコンパクト性を損なうことなく電流モード入出力多値剰余数演算回路が実現できることを示すことであった.今年度の研究で得られた新たな知見等の成果を以下にまとめる.まず,シフト操作のみで剰余数加算および乗算が行なえる符号割り当てとして2値one-hot符号を導入し,この符号化の下で加算および乗算を実行するハードウェアアルゴリズムを開発した.さらに,ハードウェア回路実現として,高並列なバレルシフタが活用できることを示し,この成果を国際会議JTC-CSCC'95で報告した.次に,2値one-hot符号を拡張し,3値one-hot符号に基づく剰余桁の新たな多値符号化を提案した.剰余数乗算においては,従来と同様にバレルシフタと極性反転器のみを用いて,入出力を電流モードで統一した剰余数乗算器が構成できることを明らかにしている.また,剰余数加算おいては,新たに構成した剰余数乗算器とインクリメント回路を用いて加算を行うハードウェアアルゴリズムを検討し,簡単なシミュレーションを行ない,剰余数加算が正しく実行できることを確認した.これにより,高並列性を損なわず入出力の符号表現が3値one-hot符号で統一された剰余数演算回路が実現できることが示された.今後は,設計した電流モード入出力多値剰余数演算回路と従来の多値剰余数演算回路および2値演算回路との性能評価を行い,その有用性を明らかにすると共に,ディジタル信号処理への応用として適応ディジタルフィルタ等を構成し,総合的な性能評価を行う.
訪問看護師の職業性ストレスと睡眠障害の因果関係

今年度は、訪問看護師の職業性ストレスが睡眠障害に及ぼす影響(因果関係)を明らかにすることを目的とした縦断的研究を行った。平成17年度に実施した質間紙調査に協力の得られた333名のうち、質問紙に氏名・所属等の記入がなかった者を除く319名を調査対象とした。調査方法は平成17年度と同様の方法の郵送法による質問紙調査(NIOSH職業性ストレス調査票と独自に作成した睡眠調査票からなる調査票)を実施した。その結果、216名から回答が得られ(回収率67.7%)、今回はこのうち男性を除く211名を解析対象者とした(有効回答率97.7%)。はじめに、NIOSH職業性ストレス調査票の各尺度の得点を平成17年度実施調査(以下、前回調査)結果および平成18年度実施調査(以下、今回調査)結果から個人毎に尺度別に算出し、前回調査に比べ今回調査の方がストレスが減少した者を「ストレス改善群」、ストレスが増加した者を「ストレス悪化群」とした。次に、睡眠状況に関する項目の合計点(以下、睡眠状況得点)と睡眠感に関する項目の合計点(以下、睡眠感得点)についても、前回調査および今回調査の調査結果から個人毎にそれぞれの得点を算出し、睡眠状況、睡眠感各々ついて、前回調査に比べ今回調査の方が改善した者を「改善群」、変化がなかった者を「変化なし群」、悪化した者を「悪化群」とした。そして、ストレス改善群、ストレス悪化群と睡眠状況。睡眠感の改善群、変化なし群、悪化群の関連についてχ^2検定により検討を行った。その結果、睡眠状況については、職務満足感はストレス悪化群の方がストレス改善群に比べ、睡眠状況悪化群の割合が有意に高く(p<0.05)、また、役割葛藤、量的労働負荷についても同様の傾向がみられた(p<0.1)。また、睡眠感については、役割葛藤、職務満足感のストレス悪化群の方がストレス改善群に比べ、睡眠感悪化群の割合が有意に高く(p<0.05)、また、量的労働負荷、上司からの社会的支援についても同様の傾向がみられた(p<0.1)。したがって、役割葛藤、職務満足感、量的労働負荷、上司からの社会的支援が悪化すると、睡眠状況・睡眠感の悪化に関連したり、関連のある傾向があることから、これらの職業性ストレスは訪問看護師の睡眠障害へ影響を及ぼす要因(因果関係のある要因)であることが明らかになった。今年度は、訪問看護師の職業性ストレスおよび睡眠障害の実態ならびにその関連性を明らかにすることを目的とした横断研究を行った。研究協力施設選定のために福岡県内の全訪問看護ステーション242ヶ所の管理者宛に研究の主旨等を記載した研究依頼の文書を送付した。その結果、95ヶ所の訪問看護ステーションから研究協力の承諾が得られた。そして、研究協力の承諾が得られた訪問看護ステーションに勤務する訪問看護師570名を対象として、郵送法による質問紙調査(NIOSH職業性ストレス調査票と独自に作成した睡眠調査票からなる調査票)を行い、333名から回答が得られた(回収率58.4%)。はじめに、訪問看護師の職業性ストレスの実態を明らかにするために、NIOSH職業性ストレスの各尺度得点の平均点を算出した。その結果、役割曖昧さ16.2、役割葛藤24.1、仕事のコントロール44.4、量的労働負荷35.6、労働負荷の変動、8.3、技能の低活用7.7、認知的要求16.5、社会的支援(上司)12.8、社会的支援(同僚)13.5、社会的支援(家族・友人)13.0、職務満足感8.9、抑うつ13.3であった。また、睡眠障害の実態については、睡眠状況は、「就寝中に途中で目が覚めること」「熟睡できないこと」「寝床に入ってから30分以内に眠ることができないこと」が週1回以上あると回答した者の割合がそれぞれ42.7%、23.7%、19.9%であり、他の項目より高くなっていた。また、睡眠感では、「1日の睡眠時間が足りない」「睡眠時間が実際の睡眠時間よりも短く感じる」「自分の睡眠に満足している」について5割以上の者がネガティブな回答をしていた。次に、職業性ストレスと睡眠障害の関連性を、NIOSH職業性ストレスの各尺度得点と睡眠状況に関する項目の合計点(以下、睡眠状況得点)と睡眠感に関する項目の合計点(以下、睡眠感得点)との相関により検討した。その結果、抑うつと睡眠状況得点、睡眠感得点との相関係数がそれぞれ0.457、0.435であり中程度の相関がみられた。また、役割葛藤では、睡眠状況得点、睡眠感得点との相関係数がそれぞれ0.310、0.314、役割曖昧さでは、睡眠状況得点、睡眠感得点との相関係数がそれぞれ0.252、0.236、職務満足感では睡眠感との相関係数が-0.306であり、弱い相関がみられた。これらのことから、職業性ストレスと睡眠障害には関連があることが示唆された。

調査方法は平成17年度と同様の方法の郵送法による質問紙調査(NIOSH職業性ストレス調査票と独自に作成した睡眠調査票からなる調査票)を実施した。その結果、216名から回答が得られ(回収率67.7%)、今回はこのうち男性を除く211名を解析対象者とした(有効回答率97.7%)。はじめに、NIOSH職業性ストレス調査票の各尺度の得点を平成17年度実施調査(以下、前回調査)結果および平成18年度実施調査(以下、今回調査)結果から個人毎に尺度別に算出し、前回調査に比べ今回調査の方がストレスが減少した者を「ストレス改善群」、ストレスが増加した者を「ストレス悪化群」とした。次に、睡眠状況に関する項目の合計点(以下、睡眠状況得点)と睡眠感に関する項目の合計点(以下、睡眠感得点)についても、前回調査および今回調査の調査結果から個人毎にそれぞれの得点を算出し、睡眠状況、睡眠感各々ついて、前回調査に比べ今回調査の方が改善した者を「改善群」、変化がなかった者を「変化なし群」、悪化した者を「悪化群」とした。そして、ストレス改善群、ストレス悪化群と睡眠状況。睡眠感の改善群、変化なし群、悪化群の関連についてχ^2検定により検討を行った。その結果、睡眠状況については、職務満足感はストレス悪化群の方がストレス改善群に比べ、睡眠状況悪化群の割合が有意に高く(p<0.05)、また、役割葛藤、量的労働負荷についても同様の傾向がみられた(p<0.1)。また、睡眠感については、役割葛藤、職務満足感のストレス悪化群の方がストレス改善群に比べ、睡眠感悪化群の割合が有意に高く(p<0.05)、また、量的労働負荷、上司からの社会的支援についても同様の傾向がみられた(p<0.1)。したがって、役割葛藤、職務満足感、量的労働負荷、上司からの社会的支援が悪化すると、睡眠状況・睡眠感の悪化に関連したり、関連のある傾向があることから、これらの職業性ストレスは訪問看護師の睡眠障害へ影響を及ぼす要因(因果関係のある要因)であることが明らかになった。
摩擦の物理に基づく塑性変形・破壊現象の統一的な予測と制御

破壊現象,摩擦現象においてすべり弱化は重要な現象(動摩擦の構成式で言えば(A-B)<0の場合)であり,そのメカニズムの理解は破壊・摩擦現象の理解及び制御において重要である.本年度は分子動力学法にてスティックアンドスリップ現象を観測することに成功した金属ガラスを対象に分子動力学法を用いてそのせん断破壊現象を解析し,せん断破壊現象のひずみ速度依存性の評価を試みた.その結果,分子動力学法を用いた計算ではシミュレーションにおけるひずみ速度の制限,また熱揺らぎの効果のため,せん断破壊現象のひずみ速度依存性をうまく評価することができなかった.そこで金属ガラスのせん断帯の進展過程とそのひずみ速度依存性を評価するための粗視化モデルの開発・構築を試みた.構築した粗視化モデルでは金属ガラスの変形単位であるShear Transformation Zone (STZ)を単位セルとし,その塑性変形を固有ひずみの変化で表すこととする.そして塑性変形によって生じた局所的な応力場・ひずみ場はマイクロメカニクスを用いて表現する.また系の時間進展は個々のSTZの活性化エネルギーを定義し,kinetic Monte Carlo法を用いて表現するとする.これにより,分子動力学法で問題となったひずみ速度の制限の問題を解決できると考える.さらに摩擦現象において重要となる「緩和」・「励起」の効果を取り入れるため,STZの活性化エネルギーの項に時間変化を影響を取り入れた.モデルのコーディングはおおむね完成しており,今後は構築したモデルの有効性の検討を行っていく予定である.金属ガラスに対して,分子動力学法を用いて破壊現象・摩擦現象において重要となるすべり弱化を評価することはできなかったが,分子動力学法の問題点を解決するため,金属ガラスのせん断帯の進展過程とそのひずみ速度依存性を評価するための粗視化モデルの開発・構築を行った.当初の計画から変更は生じたが粗視化モデルのコーディングも概ね完成しているため,研究はおおむね順調に進展していると考える.構築した粗視化モデルでは構造の励起と緩和の効果を取り入れており,これを応用すれば,金属ガラスのせん断破壊現象の解析のみならず,結晶金属,ポリマーの塑性変形を解析することも可能であり,この解析結果を用いて当初の目的(摩擦の物理による塑性変形の統一的な予測と制御)を達成できると考えている.開発した粗視化モデルを用いて金属ガラスのせん断帯の進展過程とそのひずみ速度依存性を評価する.その結果を用いて,そのすべり速度依存性を温度と応力の関数として定式化し,金属ガラスのせん断破壊におけるすべり弱化を予測する構成式を構築する.また開発した粗視化モデルを応用し,結晶金属,ポリマーの塑性変形,さらには地震予知のために岩石のすべり変形に対しても適用できるかについて思案し,可能であれば同様の粗視化モデルを用いてそのひずみ速度依存性を評価し,そのすべり速度依存性を温度と応力の関数として定式化し,様々な構造材料や岩石における塑性変形,すべり変形におけるすべり弱化を予測する構成式を構築する.破壊現象,摩擦現象においてすべり弱化は重要な現象(動摩擦の構成式で言えば(A-B)<0の場合)であり,そのメカニズムの理解は破壊・摩擦現象の理解及び制御において重要である.本年度は分子動力学法にてスティックアンドスリップ現象を観測することに成功した金属ガラスを対象に分子動力学法を用いてそのせん断破壊現象を解析し,せん断破壊現象のひずみ速度依存性の評価を試みた.その結果,分子動力学法を用いた計算ではシミュレーションにおけるひずみ速度の制限,また熱揺らぎの効果のため,せん断破壊現象のひずみ速度依存性をうまく評価することができなかった.そこで金属ガラスのせん断帯の進展過程とそのひずみ速度依存性を評価するための粗視化モデルの開発・構築を試みた.構築した粗視化モデルでは金属ガラスの変形単位であるShear Transformation Zone (STZ)を単位セルとし,その塑性変形を固有ひずみの変化で表すこととする.そして塑性変形によって生じた局所的な応力場・ひずみ場はマイクロメカニクスを用いて表現する.また系の時間進展は個々のSTZの活性化エネルギーを定義し,kinetic Monte Carlo法を用いて表現するとする.これにより,分子動力学法で問題となったひずみ速度の制限の問題を解決できると考える.さらに摩擦現象において重要となる「緩和」・「励起」の効果を取り入れるため,STZの活性化エネルギーの項に時間変化を影響を取り入れた.モデルのコーディングはおおむね完成しており,今後は構築したモデルの有効性の検討を行っていく予定である.金属ガラスに対して,分子動力学法を用いて破壊現象・摩擦現象において重要となるすべり弱化を評価することはできなかったが,分子動力学法の問題点を解決するため,金属ガラスのせん断帯の進展過程とそのひずみ速度依存性を評価するための粗視化モデルの開発・構築を行った.当初の計画から変更は生じたが粗視化モデルのコーディングも概ね完成しているため,研究はおおむね順調に進展していると考える.構築した粗視化モデルでは構造の励起と緩和の効果を取り入れており,これを応用すれば,金属ガラスのせん断破壊現象の解析のみならず,結晶金属,ポリマーの塑性変形を解析することも可能であり,この解析結果を用いて当初の目的(摩擦の物理による塑性変形の統一的な予測と制御)を達成できると考えている.開発した粗視化モデルを用いて金属ガラスのせん断帯の進展過程とそのひずみ速度依存性を評価する.

その結果を用いて,そのすべり速度依存性を温度と応力の関数として定式化し,金属ガラスのせん断破壊におけるすべり弱化を予測する構成式を構築する.また開発した粗視化モデルを応用し,結晶金属,ポリマーの塑性変形,さらには地震予知のために岩石のすべり変形に対しても適用できるかについて思案し,可能であれば同様の粗視化モデルを用いてそのひずみ速度依存性を評価し,そのすべり速度依存性を温度と応力の関数として定式化し,様々な構造材料や岩石における塑性変形,すべり変形におけるすべり弱化を予測する構成式を構築する.当該予算にて支払う予定だった海外出張費用を急遽別の予算より捻出することが可能になったため,予算に余りを生じてしまった.余った予算は翌年度の物品費,海外出張のための費用に充てたいと考えている.
質問による無矛盾仮説探索の効率化

本年度は,無矛盾仮説探索における質問の有効性を検証するために,以下の課題について研究を行なった.まず,木パタン言語と呼ばれる言語族を対象とし,その言語の和集合族に対する無矛盾仮説探索問題がNP完全であることを示した.すなわち,与えられた2つの木パタンの集合に対し,その片方を正の例,もう一方を負の例とみなし,それら正負の例に矛盾しない,2個以上の木パタンからなる仮説を見つける問題が,計算量的に非常に困難な問題であることを示した.次に,高々2個の木パタン言語の和集合からなる言語族に対する無矛盾仮説探索を,質問を利用して対話的に効率良く解くアルゴリズムについて考察を行なった.結果として,部分性質問を利用することによって,与えられた木パタンのサイズの合計の多項式時間で,無矛盾な仮説を見つけるアルゴリズムを得た.さらに,各部分性質問が多項式個の所属性質問によって代替可能であることを示すことにより,質問としてはより自然な形態である所属性質問のみを用いて,同問題が多項式時間で解けることを示した.このことより,NP完全な探索問題である無矛盾仮説探索において,質問を利用することが極めて有効であるとの結論を得た.現在,上記の結果を,高々κ個の木パタン言語の和集合族に対して拡張するための手法について検討中である.今後は,探索時間を多項式から線形へと更に短縮するための手法,および,一般の文字列パタン言語を対象とした無矛盾仮説探索の効率的解法について検討を行なう予定である.また,効率的無矛盾仮説探索に基づく機械発見手法を確立し,ゲノムデータ解析等への応用を試みることも今後の重要な課題である.本年度は,無矛盾仮説探索における質問の有効性を検証するために,以下の課題について研究を行なった.まず,木パタン言語と呼ばれる言語族を対象とし,その言語の和集合族に対する無矛盾仮説探索問題がNP完全であることを示した.すなわち,与えられた2つの木パタンの集合に対し,その片方を正の例,もう一方を負の例とみなし,それら正負の例に矛盾しない,2個以上の木パタンからなる仮説を見つける問題が,計算量的に非常に困難な問題であることを示した.次に,高々2個の木パタン言語の和集合からなる言語族に対する無矛盾仮説探索を,質問を利用して対話的に効率良く解くアルゴリズムについて考察を行なった.結果として,部分性質問を利用することによって,与えられた木パタンのサイズの合計の多項式時間で,無矛盾な仮説を見つけるアルゴリズムを得た.さらに,各部分性質問が多項式個の所属性質問によって代替可能であることを示すことにより,質問としてはより自然な形態である所属性質問のみを用いて,同問題が多項式時間で解けることを示した.このことより,NP完全な探索問題である無矛盾仮説探索において,質問を利用することが極めて有効であるとの結論を得た.現在,上記の結果を,高々κ個の木パタン言語の和集合族に対して拡張するための手法について検討中である.今後は,探索時間を多項式から線形へと更に短縮するための手法,および,一般の文字列パタン言語を対象とした無矛盾仮説探索の効率的解法について検討を行なう予定である.また,効率的無矛盾仮説探索に基づく機械発見手法を確立し,ゲノムデータ解析等への応用を試みることも今後の重要な課題である.
ヒトSMC5/6複合体の網羅的アンバイアス解析：オーキシンデグロン法を中心に

Structural Maintenance of Chromosomes (SMC)複合体は、遺伝情報の担い手である染色体の制御において中心的な役割を果たし、その異常は癌や様々な遺伝的疾患とリンクしている。ヒトに3つ存在するSMC複合体の1つ、SMC5/6複合体は、これまでの精力的な解析にも関わらず、他の複合体と比べてその役割や分子機構に関する理解が大きく遅れている。本研究では、様々な最先端の解析手法を駆使し、網羅的で先入観のないアンバイアス解析を実施し、SMC5/6複合体の理解を深める。また、SMC5/6に関連するB型肝炎等の疾患の分子機構の解明にも繋げる。
エピジェネティック修飾の分子機構の解明

昨年度は、メチルシトシンやヒドロキシメチルシトシンといったエピジェネティックなDNA修飾がヌクレオソーム構造に与える影響について、原子間力顕微鏡による測定で評価を行った。その結果、DNAのシトシンがメチル化されてメチルシトシンとなることでヌクレオソームの構造はより強固になり、さらにヒドロキシメチル化されることで、ヌクレオソーム構造は少し緩むということが明らかになった。この結果を踏まえ、今年度は、エピジェネティックなDNA修飾が転写反応に与える影響について、in vitro転写システムを用いて評価を行なった。始めに、CpG配列のシトシンをメチル化したDNAと、全てのシトシンをメチルシトシンあるいはヒドロキシメチルシトシンに置換したDNAを作成し、このDNAを用いてヌクレオソーム再構成を行なった。続いて、作成したヌクレオソーム、あるいはフリーのDNAを鋳型としてin vitro転写反応を行い、転写産物の量を定量PCRにより測定した。その結果、ヌクレオソーム再構成を行なっていないフリーのDNAではCpG配列をメチル化した場合に転写産物の量の減少が見られた。また、全てのシトシンをメチルシトシンあるいはヒドロキシメチルシトシンに置換した場合には、さらに転写産物の量が減少した。この理由としては、メチルシトシンにメチル化DNA結合タンパク質が結合して転写が抑制されたことの他に、シトシンがメチルシトシンあるいはヒドロキシメチルシトシンに置換されことによる立体的な障害により、転写因子のプロモーターへの結合、あるいは転写反応の進行が阻害されたためであると考えられる。ヌクレオソーム再構成を行なったDNAにおいても同様の転写産物量の減少の傾向が見られた。29年度が最終年度であるため、記入しない。過去の研究で我々は,5-メチルシトシン(mC)を5-ヒドロキシメチルシトシン(hmC)へと酸化する活性を持っているTETタンパク質についてその反応性の評価を行なってきた.TETタンパク質は,細胞の脱分化や分化の過程において重要な役割を担っているタンパク質である.生体内においてDNAはヒストン8量体に巻きついてヌクレオソーム構造をとって存在している.本年度は,ヌクレオソーム構造におけるTET1タンパク質のmCとの反応性について調べるために,ヌクレオソーム再構成系を用いた研究を行なった.まず,ヌクレオソーム構造を形成しやすいDNA配列であるWidom 601配列を含む382 bpのDNAを作成した.そしてこの382 bpのDNA中のCpG配列をCpG配列特異的メチル化酵素であるM.SssIを用いてメチル化した後,塩透析法によりヌクレオソーム再構成を行なった.続いて,TET1タンパク質による処理を行い,最後にどのmCがTET1タンパク質によって酸化されたかをバイサルファイト法に基づく手法によって解析した.その結果,TET1タンパク質はヒストンと巻き付いている部分のmCよりも,巻き付いていない部分のmCを選択的に酸化することが明らかとなった.これは,ヒストンと巻き付いている部分ではヒストンタンパク質がTET1タンパク質のmCへのアクセスを妨げる為であると考えられる.当初の計画通り,我々はヌクレオソーム構造中におけるTETタンパク質の反応性について明らかした.現在は次世代シークエンサーを用いて,エピジェネティック修飾がTETタンパク質の反応性に与える影響についての評価を行なっている段階である.昨年度は、メチルシトシンやヒドロキシメチルシトシンといったエピジェネティックなDNA修飾がヌクレオソーム構造に与える影響について、原子間力顕微鏡による測定で評価を行った。次年度は様々なエピジェネティック修飾が遺伝子の転写反応に与える影響について,ヌクレオソーム再構成とレポーターアッセイを組み合わせて評価を行う.又,原子間力顕微鏡(AFM)を用いて脂質二重膜上でヌクレオソームの動的な観察を行う.29年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞外マトリックスがアトピー性皮膚炎の病態形成に果たす役割

アトピー性皮膚炎は、Th2型の免疫反応と皮膚のバリア機能の異常が複雑に絡み合った慢性炎症性皮膚疾患である。しかしながら、Th2型の免疫反応で産生されるIL-4/IL-13がどのような分子を誘導して、アトピー性皮膚炎の病態を形成し、炎症を慢性化させるのかはよく分かっていない。本研究ではIL-4/IL-13で誘導される細胞外マトリックスタンパク質であるperiostinがアトピー性皮膚炎の病態形成に重要な役割を果たしていることを明らかにした。アトピー性皮膚炎は、皮膚のバリア障害と免疫学的異常によって特徴付けられる慢性皮膚疾患である。本研究では、IL-4/IL-13によって誘導される細胞外マトリックスタンパク質periostinのアトピー性皮膚炎における役割について解析を行った。アトピー性皮膚炎患者組織の病変部においてperiostinの沈着が認められ、好酸球の浸潤といった炎症所見との相関が見られた。皮膚炎モデルマウスにおいても、同様に皮膚病変部にperiostinの沈着が認められ、それはSTAT6依存的であった。次にperiostin欠損マウスを用いて皮膚炎モデルの解析を行ったところ、野生型マウスに比べてperiostin欠損マウスでは皮膚の肥厚や炎症が顕著に抑制されていた。Periostinの標的細胞についての解析では、少なくともケラチノサイトといった非免疫細胞にも作用していることが明らかとなった。免疫細胞に作用しているデータは得られていないが、今後さらに解析を行う必要がある。以上より、作用機序はまだ明らかではないが、periostinがアトピー性皮膚炎の病態形成に関与していることが明らかとなり、periostinを標的とした創薬の可能性が示唆される。また、periostinのような細胞外マトリックスが組織の構造維持だけでなく、慢性的な炎症をも制御しうるという重要な知見を提供できた。今後さらに詳細な解析を行い、作用機序について明らかにする必要がある。細胞外マトリックスタンパク質の発現誘導や関与が示唆されているが、病態形成の寄与など詳しいメカニズムは明らかになっていない。本研究では、IL-4/IL-13によって誘導される細胞外マトリックスタンパク質であるperiostinのアトピー性皮膚炎における役割について解析を行った。アトピー性皮膚炎患者組織の病変部やアトピー性皮膚炎モデルマウス皮膚組織では、periostinの顕著な発現が認められ、その発現量と好酸球浸潤などの炎症所見との間に相関があることが明らかとなった。さらに皮膚炎の病態形成におけるperiostinの役割を明らかにするためにperiostin欠損皮膚炎モデルマウスを作製したところ、野生型マウスに比べて皮膚の肥厚や炎症が顕著に抑制されていることが明らかになった。Periostinが表皮肥厚を誘導する機構をin vitro皮膚再構成系を用いて解析したところ、periostinがケラチノサイトの増殖や分化を直接促進していることが明らかとなった。また、periostinはケラチノサイトからのサイトカインの産生を誘導することで、炎症の慢性化に寄与していることが明らかとなった。以上より、periostinがアトピー性皮膚炎の病態形成に寄与していることが明らかとなり、periostinを標的とした創薬の可能性が示唆される。また、periostinのような細胞外マトリックスタンパク質が組織の構造維持だけでなく、慢性的な炎症をも制御しうるという重要な知見を提供できた。
ヘテロアレーン類のσ/π-配位挙動の解明

ヘテロアレーンーパラジウム錯体はパラジウム触媒によるヘテロアレーン類の分子変換反応における重要な鍵中間体として、興味が持たれている。しかしながら、η1-ヘテロアレーンーパラジウム錯体においてはσ錯体が提唱されているのみであり、ヘテロアレーン類の遷移金属中心に対する配位挙動はほとんど明らかになっていなかった。本研究では、インドール類のパラジウム単核中心に対する配位挙動を検討し、種々のインドールーパラジウム錯体を単離およびX線結晶構造解析によってその分子構造を明らかにした。実験的および理論的アプローチにより、ヘテロアレーンー金属間の相互作用において、σ-π連続性が存在することを見出した。ヘテロアレーンー遷移金属錯体はヘテロアレーン類の炭素ー水素結合の直接的官能基化における中間体として考えられ、錯体化学や有機金属化学、触媒化学において重要な錯体である。しかしながら、ヘテロアレーンと遷移金属種との配位結合は弱く、その錯体構造はほとんど明らかにされていない。本研究ではヘテロアレーンの配位挙動とその反応性について明らかにすることを目的とする。本研究によってヘテロアレーンの配位挙動とその反応性を系統的に明らかに出来れば、金属触媒を用いたヘテロアレーン類の素反応研究や分子変換反応の機構解明に対して重要な知見が得られると期待される。平成28年度は、インドールのパラジウム(II)中心に対する配位挙動について検討を行った。インドールのパラジウム触媒による炭素ー水素結合直接官能基化は重要かつ有用な触媒反応であり、反応条件によって2位、3位の位置選択的官能基化を可能としている。しかしながら、これらの触媒反応の機構研究において、インドールーパラジウム錯体の配位形式はη1-σ錯体とη2-π錯体が実験的な証拠なしに提唱されており、配位形式と反応性の関係も理解されていないのが現状であった。本研究では置換活性なアセトニトリル配位子を有する種々のパラジウム(II)錯体に対してインドール配位子の導入を行い、インドールーパラジウム配位結合の結合様式を実験(NMR測定およびX線結晶構造解析)・理論(計算化学)両面から系統的に調べた。その結果、遷移金属錯体の中心金属の電子状態を変化させることによって、インドールのパラジウム中心に対する配位形式が連続的にσ-配位からπ-配位へと変化することを見いだした。本研究はアレーンー金属錯体がσ-配位からπ-配位へと連続的に配位形式を変化させる性質を持つことに発想を得て、ヘテロアレーンー金属錯体においても金属中心の電子状態に応じてσーπ配位の連続的な変化を示すのではないかと考えたものである。これまでに、インドールーパラジウム配位結合におけるσーπ連続性を実証することに成功しており、これは当初の計画に沿ったものであることから、研究は順調に進行しているといえる。本研究はヘテロアレーン類の遷移金属種に対する配位挙動を系統的に明らかにし、σ/π配位挙動と反応性の関係を解明することを目的して取り組んだ。平成29年度では、前年度に引き続き、ヘテロアレーンー遷移金属錯体の合成およびその構造解明に取り組んだ。その結果、インドールーパラジウム錯体のみならず、他のヘテロアレーン類のパラジウム金属中心に対する配位挙加を明らかにすることが出来た。また、計算化学的手法によってもヘテロアレーンパラジウムの理論的理解に取り組み、金属中心の電子状態と配位形式の相関について明らかにした。本研究によって得られたヘテロアレーンの配位挙動とその反応性に関する知見は金属触媒を用いたヘテロアレーン類の素反応研究や分子変換反応の機構解明に対して重要な指針を与えるものと考えている。配位形式の相違によりヘテロアレーン類の反応活性が異なることが考えられ、触媒的ヘテロアレーン変換反応における反応性や位置選択性等の起源の解明について重点的に取り組む。また、ヘテロアレーン類の遷移金属中心に対する配位挙動を系統的に調べる。錯体化学
ニワトリとウズラの行動と生体機能の日周リズム形成に関する松果体と眼の関与

本研究では、先ずニワトリヒナに対して様々なノイズがメラトニン日周リズム形成に与える影響を検討した。24時間ホワイトノイズを与え続けると、24日齢までメラトニン日周リズムは形成されなかった。12時間周期でホワイトノイズあるいはニワトリ雛の鳴き声を与えると、ともに音の周期に同調したメラトニン日周リズムが形成された。すなわち、ニワトリ雛がホワイトノイズの存在する恒常的な音の環境を本質的な暗期(夜)と感知し、ニワトリ雛の鳴き声の存在する断続的な音の環境を本質的な明期(昼)と感知し、音の種類によって逆のリズムの位相が形成された。また、そのリズム形成には聴覚を介したコミュニケ-ションが重要な因子となるものと推察された。なお、12L:12D下でのメラトニン日周リズムは、常暗下でも音の周期に同調して継続されるが、その変動幅が減衰していくことから、音のシグナルは日周リズムの位相を定める程度の弱い同調因子として働くものと推察された。次に、孵化直後のニワトリヒナに、松果体除去、眼球除去、松果体と眼球両者の除去を行うことにより、ニワトリにおける血漿メラトニンの日周リズム形成に対する松果体と眼球メラトニンの関与について経時的に検討した。1日齢から150日齢を通して偽手術区、松果体除去区および眼球除去区において、血漿メラトニン濃度は明期に低く暗期に高い日周リズムを示した。しかし、松果体・眼球除去区では、日内変動はほとんど認められなかった。孵化直後のニワトリでは血漿メラトニンリズムに対して松果体ならびに眼球がともに同程度関与していると考えられたが、日齢の経過にともない眼球から分泌されるメラトニン量は急激に減少し、主に松果体が血漿メラトニンの日周リズムを引き起こすものと推察された。また、孵化直後に松果体除去を行うと、松果体機能を代替して眼球が除去後の血漿メラトニンリズム形成を行うことが認められた。孵化後0日齢の雄ヒナを用いて手術を施し、松果体除去区、眼球除去区ならびに無処理区を設け、1、7、16日齢における明期(12:00)と暗期(24:00)の血漿、松果体および眼球メラトニン含量を調べた。1日齢では各区の松果体と眼球のメラトニン含量はほぼ同様な値であり、松果体除去区、眼球除去区の暗期の血漿メラトニン濃度はともに無処理区の約1/2であった。7日齢では無処理区、松果体除去区の眼球メラトニン含量が急激に上昇したが、暗期の血漿メラトニン濃度は無処理区と比較して、松果体除去区では約4/5、眼球除去区では2/3であった。16日齢においては無処理区、眼球除去区の松果体メラトニン含量は上昇を示し、暗期の血漿メラトニン濃度もほぼ同レベルであった。しかし、松果体除去区では眼球メラトニン含量が無処理区と同レベルであるにもかかわらず、血漿メラトニン濃度は減少を示した。これらのことより、ニワトリでは、孵化直後は血中メラトニンリズムに対して、松果体と眼球は同程度関与しているが、1日齢から16日齢にかけて、眼球からの分泌は減少し、主に松果体のみが関与するようになることが推察された。

次に12L:12Dの光周期条件下において、8週齢と26週齢の雌ニワトリの血漿コルチコステロン濃度を経時的に測定した。また28週齢の産卵鶏では光周期を逆転し、逆転前と逆転後2日目および7日目におけるコルチコステロンとアルギニンバソトシン(AVT)の血中濃度を経時的に調べた。その結果、血漿コルチコステロン濃度はいずれの日齢においても暗期にピ-クをもつ日周リズムを示した。光周期を逆転すると、2日目には新しい光周期への適応がみられ、明暗周期を同調因子としていることが推察された。血漿AVT濃度は、逆転前では暗期に高い値を示す日周リズムがみられたが、逆転後、リズムは不明瞭となり、明暗周期が直接の同調因子ではないと考えられた。本研究では、先ずニワトリヒナに対して様々なノイズがメラトニン日周リズム形成に与える影響を検討した。24時間ホワイトノイズを与え続けると、24日齢までメラトニン日周リズムは形成されなかった。12時間周期でホワイトノイズあるいはニワトリ雛の鳴き声を与えると、ともに音の周期に同調したメラトニン日周リズムが形成された。すなわち、ニワトリ雛がホワイトノイズの存在する恒常的な音の環境を本質的な暗期(夜)と感知し、ニワトリ雛の鳴き声の存在する断続的な音の環境を本質的な明期(昼)と感知し、音の種類によって逆のリズムの位相が形成された。また、そのリズム形成には聴覚を介したコミュニケ-ションが重要な因子となるものと推察された。なお、12L:12D下でのメラトニン日周リズムは、常暗下でも音の周期に同調して継続されるが、その変動幅が減衰していくことから、音のシグナルは日周リズムの位相を定める程度の弱い同調因子として働くものと推察された。次に、孵化直後のニワトリヒナに、松果体除去、眼球除去、松果体と眼球両者の除去を行うことにより、ニワトリにおける血漿メラトニンの日周リズム形成に対する松果体と眼球メラトニンの関与について経時的に検討した。1日齢から150日齢を通して偽手術区、松果体除去区および眼球除去区において、血漿メラトニン濃度は明期に低く暗期に高い日周リズムを示した。しかし、松果体・眼球除去区では、日内変動はほとんど認められなかった。孵化直後のニワトリでは血漿メラトニンリズムに対して、松果体ならびに眼球がともに同程度関与していると考えられたが、日齢の経過にともない眼球から分泌されるメラトニン量は急激に減少し、主に松果体が血漿メラトニンの日周リズムを引き起こすものと推察された。また、孵化直後に松果体除去を行うと、松果体機能を代替して眼球が除去後の血漿メラトニンリズム形成を行うことが認められた。