hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自立金属ナノ薄膜の繰返し塑性構成式評価とこれに基づく疲労き裂進展の支配力学の解明

膜厚が100 nmオーダである自立金属ナノ薄膜の疲労き裂は,き裂前方に先行して入込み・突出しを形成し,これと主き裂が合体して進展する.この疲労き裂進展の支配力学を解明するには,金属ナノ薄膜の塑性/繰返し塑性構成式を解明し,これを用いたき裂先端応力・ひずみ場の定量評価が必要である.しかし,面内寸法がmmオーダの金属ナノ薄膜を用いた場合,薄膜中の欠陥で変形が局所化して低ひずみで破壊するため,き裂先端前方の高応力・高ひずみ領域に相当する塑性構成式を評価できない.そこで本研究では,欠陥を低減するために面内寸法が数μmである微小ナノ薄膜試験片(マイクロ試験片)を用いて塑性/繰返し塑性構成式を評価し,これを用いた有限要素法解析によりき裂先端応力・ひずみ場を特徴づける力学量を評価する.併せて,疲労き裂周囲の繰返し変形場(ひずみ場)を実測することでき裂閉口の寄与を解明する.これらの結果を比較・統合することで,金属ナノ薄膜の疲労き裂進展の普遍的な支配力学を解明する.本年度は下記の課題に取り組んだ.(1)マイクロ試験片を用いた塑性特性評価膜厚約500 nmと約100 nmの自立銅ナノ薄膜微小試験片に対する引張試験を実施し,面内寸法がmmオーダの試験片を用いた場合に比べて高応力・高ひずみ領域までの応力-ひずみ関係の評価を達成した.(2)き裂/疲労き裂周囲のひずみ場の実測面内寸法がmmオーダの自立銅ナノ薄膜中の切欠き前方に変位測定用の標点をあらかじめ電子ビーム誘起堆積法で多数配置した試験片を作製し,その場電界放射走査型電子顕微鏡観察破壊じん性試験および疲労き裂進展試験を実施した.標点群に対してデジタル画像相関法による同一点探索を実施してき裂周囲の変位場を実測し,これを基にひずみ場を算出して,き裂発生時の切欠き前方ひずみ場および疲労き裂進展過程のひずみ場の評価を達成した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。膜厚が100 nmオーダである自立金属ナノ薄膜の疲労き裂は,き裂前方に先行して入込み・突出しを形成し,これと主き裂が合体して進展する.この疲労き裂進展の支配力学を解明するには,金属ナノ薄膜の繰返し塑性構成式を解明し,これを用いたき裂先端応力・ひずみ場の定量評価が必要である.しかし,面内寸法がmmオーダの金属ナノ薄膜では,欠陥で変形が局所化し,低ひずみで破壊するため,き裂先端前方の高応力・高ひずみ領域に相当する繰返し塑性構成式を評価できない.そこで本研究では,欠陥を低減するために面内寸法が数μmである微小ナノ薄膜試験片(マイクロ試験片)を用いて繰返し塑性構成式を評価し,これを用いた有限要素法解析によりき裂先端応力・ひずみ場を特徴づける力学量を評価する.併せて,疲労き裂周囲の繰返し変形場(ひずみ場)を実測することでき裂閉口の寄与を解明する.これらの結果を比較・統合することで,金属ナノ薄膜の疲労き裂進展の普遍的な支配力学を解明する.本年度は,マイクロ試験片の設計と作製プロセスの開発および繰返しマイクロ引張試験機の開発を行った.まず,現有の集束イオンビーム装置に電子/イオンビーム誘起蒸着システムとマイクロプローブシステムを増設した.これを用いて,面内寸法がmmオーダの金属ナノ薄膜中にマイクロ試験片を加工し,これをプローブでハンドリングする手法を確立した.つぎに,マイクロ試験片に対して精度よく引張荷重・繰返し引張荷重を負荷するために,サブμNの荷重測定精度を有する荷重センサー,1 nmオーダの変位精度を有するピエゾアクチュエータおよび4軸ピエゾステージからなる試験機を開発した.これらを用いて,膜厚約500 nmの自立銅ナノ薄膜のマイクロ試験片に対する引張試験を実施した結果,面内寸法がmmオーダの金属ナノ薄膜に対する引張試験結果に比べてより高応力・高ひずみ領域の塑性特性を評価できた.本年度は,計画通りにマイクロ試験片の設計および作製プロセスの確立,およびその場電界放射走査型電子顕微鏡(FESEM)観察繰返しマイクロ引張試験機の開発を完了した.本試験機を用いたマイクロ引張試験法は,従来の引張試験方法に比べて高応力・高ひずみ領域の塑性特性を評価可能であることを確認しており,提案した試験手法によって欠陥の影響を低減して塑性特性を評価できることを実証した.繰返し引張負荷試験についても,プログラムの基本動作の確認が完了している.また,疲労き裂周囲の繰返し変形場(ひずみ場)の実測に先立って,その場FESEM観察下で膜厚約500 nmの自立銅ナノ薄膜の疲労き裂進展試験を実施し,疲労き裂進展特性と進展挙動の基礎データを取得した.さらに,電子/イオンビーム誘起蒸着システムを用いて疲労き裂周囲に標点を付与する技術の予備検討を前倒しして実施した結果,規則的な標点を薄膜試験片上に配置できることを確認した.以上の観点から,おおよそ当初の計画通りに進展していると結論できる.膜厚が100 nmオーダである自立金属ナノ薄膜の疲労き裂は,き裂前方に先行して入込み・突出しを形成し,これと主き裂が合体して進展する.

この疲労き裂進展の支配力学を解明するには,金属ナノ薄膜の繰返し塑性構成式を解明し,これを用いたき裂先端応力・ひずみ場の定量評価が必要である.しかし,面内寸法がmmオーダの金属ナノ薄膜では,欠陥で変形が局所化し,低ひずみで破壊するため,き裂先端前方の高応力・高ひずみ領域に相当する繰返し塑性構成式を評価できない.そこで本研究では,欠陥を低減するために面内寸法が数μmである微小ナノ薄膜試験片(マイクロ試験片)を用いて繰返し塑性構成式を評価し,これを用いた有限要素法解析によりき裂先端応力・ひずみ場を特徴づける力学量を評価する.併せて,疲労き裂周囲の繰返し変形場(ひずみ場)を実測することでき裂閉口の寄与を解明する.これらの結果を比較・統合することで,金属ナノ薄膜の疲労き裂進展の普遍的な支配力学を解明する.本年度は下記の課題に取り組んだ.(1)繰返し引張試験による繰返し塑性特性評価前年度に確立した引張試験法を拡張して繰返し引張試験法を開発し,膜厚約500 nmの自立銅ナノ薄膜のマイクロ試験片に対する繰返し引張試験を実施した.(2)疲労き裂周囲の変形場の実測面内寸法がmmオーダの自立銅ナノ薄膜中の切欠き前方に変位測定用の標点をあらかじめ電子ビーム誘起堆積法(EBID)で多数配置した試験片を作製し,これに対する疲労き裂進展試験を実施した.進展途中で試験を中断し,負荷・除荷過程をその場電界放射走査型電子顕微鏡(FESEM)観察し,き裂周囲の標点群に対してデジタル画像相関法による同一点探索を実施することで,き裂周囲の繰返し変形場を定量評価できることが明らかになった.本年度は,膜厚約500 nmの銅薄膜から作製したマイクロ試験片に対する引張試験/繰返し引張試験を実施し,塑性/繰返し塑性特性評価に取り組んだ.引張試験においては,面内寸法がmmオーダの金属ナノ薄膜の引張試験結果に比べて高応力・高ひずみ領域までの応力-ひずみ関係を評価できた.つぎに,繰返し引張試験においては,引張試験プログラムに繰返し荷重負荷機能を追加・拡張することで,マイクロ試験片に対してもひずみ速度を制御して繰返し荷重を負荷できることを確認した.しかしながら,引張試験に比べて試験時間が長時間となるため,荷重センサーの測定の長期安定性および位置決め用ピエゾステージの長期安定性の確保が課題となった.これらについて,試験機の構成と試験手順の見直しおよび試験プログラムの改良を行い,信頼できる試験データが取得できることを確認した.これらの改良作業に時間を要したため,繰返し引張試験結果を十分に得られておらず,本年度中に繰返し塑性構成式を評価する当初計画に対して遅延が生じた.つぎに,疲労き裂周囲の繰返し変形場(ひずみ場)の実測については,まず面内寸法がmmオーダの自立銅ナノ薄膜中の切欠き前方に変位測定用の標点をEBIDで多数配置した試験片を用いて,疲労き裂進展中の負荷・除荷過程のその場FESEM観察を行った.これらの観察像において,き裂周囲の標点群を対象としたデジタル画像相関法による同一点探索によってき裂周囲の変形場を定量評価でき,これを基にき裂開口点を決定できることを確認した.膜厚が100 nmオーダである自立金属ナノ薄膜の疲労き裂は,き裂前方に先行して入込み・突出しを形成し,これと主き裂が合体して進展する.この疲労き裂進展の支配力学を解明するには,金属ナノ薄膜の塑性/繰返し塑性構成式を解明し,これを用いたき裂先端応力・ひずみ場の定量評価が必要である.しかし,面内寸法がmmオーダの金属ナノ薄膜を用いた場合,薄膜中の欠陥で変形が局所化して低ひずみで破壊するため,き裂先端前方の高応力・高ひずみ領域に相当する塑性構成式を評価できない.そこで本研究では,欠陥を低減するために面内寸法が数μmである微小ナノ薄膜試験片(マイクロ試験片)を用いて塑性/
高齢者の体幹姿勢と歩行の質（歩幅距離や速度など）との関係調査と歩行指導の開発研究

60歳以上の地域高齢者の姿勢や体の可動性が、歩行の質に関係しているかを調査すると共に、高齢者への歩行指導の即時効果を検討した。結果,円背の予防と体の伸展可動域が、歩行能力と関係することが示唆された。また「歩幅を少し広くして,踵から着くように歩いて下さい」や「胸を張って背筋を伸ばし,前を向いて歩いて下さい」という簡単な歩行指導で、約60%の方が即時的に効率の良い歩き方になることが解った。また年2回のパンフレット配布による体のストレッチ体操の介入では、週に1回以上運動を行った高齢者は、行わなかった高齢者に比べ歩幅が広い傾向を示した。ただ著明な効果ではなかった。平成23年度の研究結果から、脊柱の直立・後屈角度が通常歩行の歩幅・歩行速度と相関性を示し、歩行の質を表す床反力鉛直成分の2峰性の有無に、歩幅の増大が関係することが明らかとなった.直立角度は円背の程度を表すため、円背を予防し脊柱後屈角度を維持改善すれば歩幅の増大につながり歩行の質も維持できることが示唆された.そこで、今年も継続したデータ計測と円背予防の介入目的に、高知県室戸市の特定健診(平成24年10月15日19日実施)に参加された268名のうち、杖などを使用せずに歩行をしている60歳以上の参加者201名(男性75名、女性126名、平均年齢は69±5歳)を研究対象とし、調査・介入を行った。調査は、1体幹姿勢の写真、2Spinal Mouseのよる脊柱矢状面解析、3歩行解析機器(Gait Scan)による歩幅の距離・時間の評価と、4運動機能評価(UP&GOテスト、Functional Reachテスト)並びに5アンケート調査(過去1年以内の転倒歴など)を行った。介入は、パンフレットの配布により簡単な体幹のストレッチ方法を指導した。結果、Spinal Mouseの平均値(前屈が正、後屈が負の値で表示)は、直立姿勢:3.2±3.1°、前屈姿勢:102.8±17.5°、後屈姿勢:ー23.8±9.2°であった。また、UP&GOテストの平均値は、7.41±1.5秒、Functional Reachテストの平均値は30.35±5.26cmであった。転倒歴の有無は、転倒歴あり22名であった。さらに歩行解析の結果、通常歩行に比べ前を向いて背筋を伸ばすことを意識させると、歩幅は60.6±7.2cmから63.0±7.0cmに、1歩時間は527±40msecから521±38msecに有意に変化し(p<0.01)、歩行速度も有意に増加し、2峰性の出現率も84.1%から92.0%に増加した。平成23・24年度の研究結果から、歩行の質を表す床反力鉛直成分の2峰性の有無に、歩幅の増大と1歩時間の短縮が関係し、さらに特に歩幅は脊柱の直立・後屈角度が正の相関性を示すことが明らかとなった。そこで、25年度もデータの継続取得と介入効果判定を目的に、高知県室戸市で特定健診に参加され本研究に協力していただけた205名の内、杖などを使用せずに歩行をしている60歳以上の参加者149名(男性53名、女性96名、平均年齢は69±5歳)を対象とした。調査は、1Spinal Mouseのよる立位脊柱矢状面解析、2歩行解析機器による歩幅の距離・時間の評価、3運動機能評価(UP&GOテスト、Functional Reachテスト)、5アンケート調査(過去1年以内の転倒歴など)を行った。介入は、年2回のパンフレット配布により簡単な体幹ストレッチ運動を指導した。結果各々の平均値は、Spinal Mouse(垂線より前屈が正、後屈が負の値を示す)は、直立:2.6±4.7°、前屈:100.2±19.2°、後屈:ー28.4±11.1°であった。また、UP&GOは、7.26±1.2秒、Functional Reachは32.15±6.43cmであった。転倒歴の有無は、転倒歴あり18名(12.1%)であった。さらにパンフレットを配布し中で今年の調査に参加された80名中、週に1日以上パンフレットの運動を実施した人は19名(23.8%)であった。その運動実施群19名と、それ以外の運動未実施群130名で各評価の比較を行った結果、歩幅が運動実施群64.1±6.7cm、未実施群61.1±6.6cmと実施群が広い傾向(p=0.068)を示したが、全評価で有意差は認められず、年2回のパンフレット配布では、十分な介入が出来なかったことが示唆された。

また年2回のパンフレット配布による体のストレッチ体操の介入では、週に1回以上運動を行った高齢者は、行わなかった高齢者に比べ歩幅が広い傾向を示した。ただ著明な効果ではなかった。高知県室戸市の健診(平成23年10月20日26日実施)に参加された45歳以上の364名のうち、杖などを使用せずに歩行をしている281名(男性95名、女性186名、平均年齢は68.70歳)を研究対象とした。調査内容は、(1)体幹姿勢の写真、(2)Spinal Mouseのよる脊柱矢状面解析、(3)歩行解析機器(Gait Scan)による歩幅の距離・時間の評価と、(4)運動機能評価(UP&GOテスト、Functional Reachテスト)並びに(5)アンケート調査(下肢や腰の痛み・しびれ・手術の有無、過去1年以内の転倒歴)を行った。結果、Spinal Mouseの平均値(前屈が正、後屈が負の値で表示)は、直立姿勢:2.9±4.9°、前屈姿勢:96.2±18.3°、後屈姿勢:-20.2±10.5°であった。また、UP&GOテストの平均値は、7.57秒、Functional Reachテストの平均値は31.22cmであった。転倒歴の有無は、転倒歴あり33名、転倒歴なし191名、無回答57名であった。さらに、Spinal mouseによる脊柱可動性の値と他の評価間の相関性を検討した結果、後屈姿勢での角度が小さい人ほど、年齢が高く、股関節・腰部・膝関節の痛み、下肢・下腿の手術歴、転倒歴を有する割合が多く、UP&GOテストでは有意に遅くなっていることが分かった。そして直立姿勢で前屈状態にある人ほど年齢が高く、下肢・腰部・股関節・膝関節・足首の痛みを持つ割合が高く、下肢の手術歴も有意に多く、UP&GOテストも有意に遅くなっていることが分かった。平成23年度の研究データに基づき、平成24年度も継続したデータの取得を行っただけではなく、老化における歩行の質の維持向上を目的とした介入も行えたため。室戸市の検診に参加し、当初予定していた研究データの取得ができているため。3年間継続してデータが取得できた方を対象に、年齢を重ねるにつれた経年的な姿勢の変化や歩行の変化を検証する。さらに、平成24年度介入して指導した体幹伸展運動の継続性などから姿勢や歩行データの改善性を調べ、介入効果を検討する。姿勢の評価及び、脊柱の可動性と歩行の評価を検討するとともに、歩行指導による効果も検討する。さらに、今回計測した対象者の継時的姿勢変化を評価し、姿勢や脊柱可動性の変化と歩行や転倒歴など他の評価の変化との関連性を検討する。データ取得および、データ処理のための機器やパソコン、ソフト関連の購入や人件費。さらに関連学会への参加や演題発表などの旅費に使用予定。データ取得および、データ処理のための人件費。および、データ解析のためのパソコンやソフト関連の購入。学会参加などの旅費に使用予定。
癌免疫遺伝子治療を目的とした遺伝子導入樹状細胞の品質評価システムの開発

ウイルスベクターを介してサイトカイン等の治療遺伝子を導入した樹状細胞は癌免疫療法の画期的な手法になると考えられているが、臨床試験薬としての遺伝子導入樹状細胞の品質を定めた公的な基準は存在せず、各実施機関の判断に任されているのが現状である。そこで我々は最終産物である遺伝子導入樹状細胞の品質評価システムの開発を目的として、原料となるベクターと細胞のそれぞれの品質・安定性を明らかにし、その結果をふまえた遺伝子導入樹状細胞調製法の検討を行った。そこで我々は最終産物である遺伝子導入樹状細胞の品質評価システムの開発を目的として、原料となるベクターと細胞のそれぞれの品質・安定性を明らかにし、その結果をふまえた遺伝子導入樹状細胞調製法の検討を開始した。はじめに治療遺伝子発現アデノウイルスベクターとして、CAプロモーターにhuman IL-12遺伝子(hp40-IRES-hp35)を結合した発現カセットをアデノウイルスtype5の全長遺伝子を含むコスミドベクターに挿入し、293細胞を用いてE1領域欠損非増殖型の組換えアデノウイルスベクター(Ad-IL12)を調製した。Ad-IL12の生物学的特質の評価としてTCID50法によるウイルス感染力価、およびAd-IL12感染細胞の培養上清中に含まれるIL-12タンパク量を選び、それらについて再現性のある方法を確定した。一方、物理的特質の評価として散乱強度比A320/A260値を用いてウイルスベクターの凝集を測定する方法を検討したが、精製ウイルスベクターが高力価でない揚合には測定される個々の吸光度値が低く、信頼性のある散乱強度比が算定できないことが判明したため、別法として白色光源下で凝集の有無を観察する方法を開発した。さらに臨床試験薬の要求事項として-150°Cでの長期保存に対する容器の完全性を確認する方法を規定した。これらの確立した手法によりウイルスベクターの製造直後の評価値を基準値として、3か月後、6か月後の測定を実施・比較したところ、Ad-IL12の安定性が確認できた。現在、細胞についても品質・安定性評価の検討を進めているところである。平成20年度は、ベクターにおいては、調製したhuman IL-12遺伝子発現アデノウイルスベクターの安定性を引き続き検討し、TCID50法による感染力価、および感染指標細胞にA549を用いたIL-12タンパク産生能評価に関して、製造後30か月までその品質が失われていないことを確認した。一方、細胞においては、臨床研究に用いられる培養容器の主流がプラスティックディッシュから閉鎖系の培養バッグに移行していることを勘案し、本研究の細胞調製法をフッ素樹脂製ガス透過性培養バッグに切り替えた。そこで、品質評価項目を再検討し、遺伝子導入工程のもたらす細胞への影響をより詳細にとらえるため、細胞表面抗原の発現解析の他に微分干渉観察、および蛍光色素標識細菌を用いた食作用の観察を加えた。今後、さらに評価項目の検討を行い、調製した遺伝子導入細胞の安定性評価、ならびに培養バッグの特質を活かした遺伝子導入方法の開発を進める。
コンクリ-トの衝撃引張り強度と鉄筋コンクリ-ト部材の衝撃的破損に関する研究

1.コンクリ-ト材の衝撃引張り強度試験法の提案コンクリ-ト材の衝撃引張り強度に関する評価試験法の確立を目的として、1次元応力波の入反射・重ね合わせによる引張り応力波集中現象を利用したコンクリ-ト材の衝撃引張り強度試験法(反射引張り応力波法)の提案を行った。すなわち、既に提案している脆性材料(セラミックス等)の衝撃引張り強度試験法をコンクリ-ト円柱試験材(φ50×500750mm)の場合に応用した。実験は現有のエア-ガン式衝撃試験装置の一部(入力伝達棒、支持治具等の製作)を改良して行った。測定機器は申請のシグナルコンディショナ-を現有のディジタル・オシロスコ-プ等に接続し、デ-タ処理・実験解析には申請のパソコンを使用した。2.各種コンクリ-ト材に関する衝撃実験と実験解析寸法および配合比等の異なる数種類のコンクリ-ト材について、衝撃引張り強度試験を実施してデ-タの蓄積と実験解析を行った。また、静的強度試験(直接引張り強度、割裂引張り強度、曲げ強度)およびホプキンソン棒法による衝撃圧縮強度および衝撃割裂強度についても試験を行い、それらと衝撃引張り破壊確立強度との関係を調べた。コンクリ-ト材の衝撃引張り強度は、静的な直接引張り強度および静的割裂引張り強度の約2倍となり、セラミックス等に比べ荷重速度(ひずみ速度)の影響を大きく受けること等を明らかにした。3.コンクリ-ト試験片棒を伝播する応力波動の数値解析軸対称2次元応力波動に関する数値解析を行いコンクリ-ト試験片棒を伝播する応力波挙動を明らかにすると共に衝撃引張り試験法としての反射引張り応力波法の精度と適用限界の検証を行った。現在、鉄筋コンクリ-ト部材に関する衝撃引張りおよび衝撃圧縮破壊・破損様式の分類を行なっており、衝撃応答解析を進め鉄筋コンクリ-トに関する衝撃破壊・破損機構の解明を行うことを予定している。1.コンクリート材の衝撃引張り強度試験法の提案コンクリート材の衝撃強度、特に衝撃引張り強度に関する評価試験法の確立を目的として、試験コンクリート棒中を伝播する1次元応力波の入反射・干渉による引張り応力波集中を利用したコンクリート材の衝撃引張り強度試験法の提案を行った。すなわち、既に提案している脆性材料(プラスター、セラミックス等)の衝撃引張り強度試験法(反射引張り波試験法)をコンクリート円柱試験材(φ50×500750mm)の場合に応用した。実験は現有の高圧空気発射式衝撃試験装置の一部(入力伝達棒、支持治具など)を改良して行い、測定機器は現有のディジタル・オシロスコープ(Nicolet Model 4094)等を、またデータ処理・実験解析には申請のパソコンを使用した。2.各種コンクリート材に関する衝撃実験と実験解析寸法および配合比等の異なる数種類のコンクリート材について、上記の衝撃引張り強度試験を実施してデータの蓄積と実験解析を行った。同上の衝撃試験装置の一部を更に改変して、通常のホプキンソン棒法による衝撃割裂強度および衝撃圧縮強度についても試験を行った。また、静的強度試験(直接引張り強度、割裂引張り強度、曲げ強度)を行い、それらと得られた衝撃引張り破壊確立強度との関係を調べた。コンクリート材の衝撃引張り強度は、直接引張り強度および割裂引張り強度の約2倍の値となり、荷重速度の影響を受けることを明らかにした。また、コンクリート円柱試験材の衝撃引張り強度は破断位置(引張り応力波集中位置に対応する)および衝撃持続時間に影響を受けることを示した。1.コンクリート材の衝撃引張り強度試験法の提案

コンクリート材の衝撃引張り強度に関する評価試験法の確立を目的として、1次元応力波の入反射・重ね合わせによる引張り応力波集中現象を利用したコンクリート材の衝撃引張り強度試験法(反射引張り応力波法)の提案を行った。すなわち、既に提案している脆性材料(セラミックス等)の衝撃引張り強度試験法をコンクリート円柱試験材(φ50×500750mm)の場合に応用した。実験は現有のエアーガン式衝撃試験装置の一部(入力伝達棒、支持治具等の製作)を改良して行った。測定機器は申請のシグナルコンディショナーを現有のディジタル・オシロスコープ等に接続し、データ処理・実験解析には申請のパソコンを使用した。2.各種コンクリート材に関する衝撃実験と実験解析寸法および配合比等の異なる数種類のコンクリート材について、衝撃引張り強度試験を実施してデータの蓄積と実験解析を行った。また、静的強度試験(直接引張り強度、割裂引張り強度、曲げ強度)およびホプキンソン棒法による衝撃圧縮強度および衝撃割裂強度についても試験を行い、それらと衝撃引張り破壊確立強度との関係を調べた。コンクリート材の衝撃引張り強度は、静的な直接引張り強度および静的割裂引張り強度の約2倍となり、セラミックス等に比べ荷重速度(ひずみ速度)の影響を大きく受けること等を明らかにした。3.コンクリート試験片棒を伝播する応力波動の数値解析軸対称2次元応力波動に関する数値解析を行いコンクリート試験片棒を伝播する応力波挙動を明らかにすると共に衝撃引張り試験法としての反射引張り応力波法の精度と適用限界の検証を行った。現在、鉄筋コンクリート部材に関する衝撃引張りおよび衝撃圧縮破壊・破損様式の分類を行なっており、衝撃応答解析を進め鉄筋コンクリートに関する衝撃破壊・破損機構の解明を行うことを予定している。
前頭前野領域を中心とする高次脳機能の、神経回路アーキテクチャとしての解析

平成17年度における私の研究は、16年度に引き続き、前頭前野内ドーパミンの安定調節メカニズムを、モデル深海回路のシミュレーション、およびモデル解析の両面から分析することであった。シミュレーションモデルに関しては、leaky integrate-and-fire neuron modelを自研究にあった形に改良したものを使用した。結果として、前頭前野と中脳間にある閉ループ回路が、前頭前野内ドーパミンレベルを最適レベルに安定化させる、という従来の結果を裏付ける結果が得られた。また、様々な変数を変化させてシミュレーションを行った結果、この安定化には前頭前野から中脳に対するフィードバック投射が非常に重要であるということがわかった。今年度は特に、このようなシミュレーション結果の理論的な証拠を得るために、解析モデルを用いた研究にも注力した。そこで得られた結果は、1)前頭前野-中脳閉回路によってドーパミンレベルが最適レベルに安定化されるのは、そこに安定な結節点をこのシステムが持つからである、ということと、2)ドーパミンレベルの安定領域は、回路パラメータに依存するということがわかった。後者については、さらなる解析により、安定領域への影響度合いがパラメータによって違ってくるということもわかった。この後、この解析結果を実際にシミュレーションで確認した上で、解析データ、シミュレーションデータを合わせて論文を作成し2005年度12月にNeural Computationに投稿したが、現在査読中である。平成15年度において、私は生理学的研究によって明らかにされている、前頭前野神経回路とドーパミン受容体活性間における逆U字型特性のメカニズムについて、モデル解析による研究を行った。研究の発端は2003年に発表したIFモデルを用いた発火ニューロン回路網を用いた研究であるが(Yamashita and Tanaka 2003)、今回ニューロンモデルに関しては、制御工学的解析を可能にするために、従来用いてきたIFモデルを簡略化した状態方程式モデルを適用した。得られた結果から主に以下の仮説が導き出された:1、逆U字型特性の低ドーパミン領域における前頭前野神経活動の低下は、興奮性信号伝達の欠如によるものである。2、逆U字型特性の高ドーパミン領域でのニューロン活動の低下は、抑制性ニューロンの内在的な変化、すなわちカリウムチャネルに対するドーパミン効果が促進されるために起こる。3、抑制性ニューロンへのドーパミン効果が過度に高くなると、前頭前野における持続活動は不安定になり、さらには神経回路内でのSN比を低下させる(以上の研究成果に関する論文については現在査読中である)。このような特性が妥当であるとすると、前頭前野内のドーパミンレベルはワーキングメモリプロセス内で最適レベルに制御されている必要があるだろう。従って、おそらく前頭前野を取り巻く回路においてドーパミンレベルの制御機構があると考えられる。今後はその制御機構について解析していこうと考えている。その際には、従来用いてきたニューロンモデルによるより生物学的なモデル解析に加えて(Yamashita and Tanaka 2003)、今年度新しく導入した制御工学的手法の適用が非常に有力な武器になるだろう。平成16年度における私の研究の焦点は、前頭前野内ドーパミンの安定調節メカニズムを、モデル神経回路のシミュレーション、およびモデル解析の両面から分析することであった。シミュレーションモデルに関しては、所属研究室にて従来から用いられてきたleaky integrate-and-fire neuron modelに改良を加えたものを使用した。結果として、前頭前野と中脳間にある閉ループ回路が、前頭前野内ドーパミンレベルを最適レベルに安定化することができるということがわかった。また、この安定化には、前頭前野から中脳に対するフィードバック投射が非常に重要であるということもパラメトリックシミュレーションにより明らかとなった。さらに、中脳に対する脱抑制性の信号は、最適下レベルのドーパミン放出を実現するのに必須であるということも示唆された。以上の研究から得られた結果についてより理論的な証拠を示すために、今年度後半ではシミュレーションモデルを簡略化して解析モデルを構築し、そのモデルにより安定性解析を行った。解析結果はシミュレーションモデルから得られた結果を完全に保証するものであり、以下に示すものが主な結果である:・前頭前野-中脳閉ループ回路によって調節されるドーパミンレベルは、最適値点で安定点をもつことができる(レギュレータ機能)。・ドーパミンレベルの安定領域は、回路パラメータによって変化する。特に、特に、最適下領域を広げるには、脱抑制の信号と弱いフィードバック信号が必要であるし、また超最適領域に関しては皮質からの強いフィードバック信号が必要となった。なお、これらの研究結果に関しては、現在印刷中の論文および、査読中の論文に掲載した。

そこで得られた結果は、1)前頭前野-中脳閉回路によってドーパミンレベルが最適レベルに安定化されるのは、そこに安定な結節点をこのシステムが持つからである、ということと、2)ドーパミンレベルの安定領域は、回路パラメータに依存するということがわかった。後者については、さらなる解析により、安定領域への影響度合いがパラメータによって違ってくるということもわかった。この後、この解析結果を実際にシミュレーションで確認した上で、解析データ、シミュレーションデータを合わせて論文を作成し2005年度12月にNeural Computationに投稿したが、現在査読中である。
発声における内喉頭筋調節機構の実験形態学的解析

本研究は、発声運動を調節する中枢神経機構の一端を形態学的立場から明らかにすることを目的とし、中心灰白質から延髄網様体を経て内喉頭筋を支配する疑核運動ニューロンへ至る神経路の存在様式を、順行性および逆行性標識法を利用して解析した。その結果、疑核後核の軸索終末の分布領域と、輪状甲状筋を支配するニューロンの分布領域の一致を疑核吻側部において認めた。さらにこの領域を電子顕微鏡下で解析した結果、両者の間に非対称性シナプスが形成されることを確認した。過去の報告と併せて考えると、中心灰白質から疑核後核を経て内喉頭筋支配運動ニューロンへ至る興奮性神経路が発声の調節に関わることが示唆される。本研究は、発声運動を引き起こす中枢神経機構の一端を形態学的立場から明らかにすることを目的とし、中脳中心灰白質から脳幹網様体ニューロンを経て、内喉頭筋を支配する延髄疑核運動ニューロンへ至る神経路の存在様式を、神経解剖学的ならびに神経化学的に分析するものである。本年度は、中心灰白質の発声誘発部位を刺激することによって活性化する網様体ニューロンの分布様態、および内喉頭筋を支配する疑核運動ニューロンへ投射する運動前ニューロンの脳幹における分布様態についての検討を試みた。まず、興奮性アミノ酸を中心灰白質外側部へ微量注入することによって超音波発声の誘発を試みた。過去の報告を参考に溶液の希釈濃度や種類を設定して実験を行ったが、現時点では発声運動が誘発された例はなかった。多くの哺乳類において中心灰白質刺激によって発声が引きおこされることが報告されており、ラットにおいても同様の反応が引き起こされることが予想されるため、今後も引き続き刺激条件の最適化を行っていく。次に、内喉頭筋を支配する運動ニューロンが存在する疑核の領域に逆行性標識物質であるCTbを注入し、逆行性に標識されたニューロンの脳幹における分布様態について検討した。その結果、中心灰白質、結合腕傍核、孤束核および疑核後核などの領域に逆行性に標識されたニューロンが分布することを確認した。今後は、中心灰白質発声誘発部位を同定した上で、その刺激によって活性化するニューロンと疑核投射運動前ニューロンの分布の異動について検討を行っていく。これまで、中心灰白質の発声誘発部位を刺激することによって活性化する網様体ニューロンの分布様態、および内喉頭筋を支配する疑核運動ニューロンへ投射する運動前ニューロンの脳幹における分布様態についての検討を試みた。過去の報告を参考に刺激条件の最適化を試みたが、現時点で発声運動が誘発された例を確認することができなかった。その結果、中心灰白質、結合腕傍核、孤束核および疑核後核など領域において、逆行性に標識されたCTb陽性ニューロンが分布する事を確認した。本年度は、輪状甲状筋を支配する疑核運動ニューロンへの疑核後核からの入力について解析を行った。疑核後核へ順行性標識物質であるBDAを、輪状甲状筋へCTbをそれぞれ注入し、BDA標識終末とCTB標識ニューロンの分布が疑核領域で一致することを確認した。この領域を電子顕微鏡下で観察した結果、両者の間に非対称性シナプスが形成されることを確認した。神経解剖学本年度は研究計画に基づき、疑核へ投射する運動前ニューロンの脳幹における分布様態について逆行性標識法による解析を行い、上述の結果を得ることができた。しかしながら、中心灰白質の発声誘発部位の同定に想定以上の時間を要しており、その結果、発声時に活性化する脳幹網様体ニューロンの分布の解析を研究計画書通りに進展させることができなかった。したがって、自己点検区分では(3)とした。当初の研究計画通り、本年度は疑核運動ニューロンへの入力について、電顕解析およびin situハイブリダイゼーション法を用いて解析を進めていく予定である。また、脳内への薬物注入の最適条件の決定を最優先に行う。

そして中心灰白質発声誘発部位を同定した上で、活性化したニューロンの分布や、疑核運動ニューロンへの入力様態についての解析を進めていく。上述したとおり、興奮性アミノ酸注入の最適条件の決定に想定以上の時間を要している。そのため、神経活動の指標となるFos蛋白の検出に必要な抗体や試薬の必要量が予想を下回り、残額が生じた。次年度の研究経費は、抗体や試薬の購入、実験動物の購入費と飼育費に充てる。また、得られた成果を学会や論文で発表するのに必要な経費にも使用する。
乳幼児精神保健に基づく地域子育て支援　ペアレント・メンターの養成と協働支援の構築

本研究では「乳幼児精神保健(Infant Mental Health)」の理念に基づいてペアレント・メンターおよび専門職メンターの養成を行い、チームとして協働する体制作りを行う。およそ2年をかけて、ペアレント・メンターと専門職メンターを養成し、相補的で組織的な協働体制を構築する。それぞれのメンターは実際にペアレント・トレーニングを運営し、実践を基にした定期的なフィードバックおよびスーパーバイズを受け資質と能力の維持・向上を図る。ペアレント・メンターを活用した子育て支援の効果を測定し、発達障害児を育てる親の育児支援に寄与できる支援であることを証明し、以降の支援体制規模の拡大につなげるものとする。
マスト細胞を介したシェーグレン症候群唾液腺炎メカニズム解析と治療への応用

シェーグレン症候群は自己免疫が病因として考えられるが、その発症機序には未解明な部分が多く、根本治療は未だ確立されていない。眼および口腔乾燥症状により患者のQOLは著しく低下し、慢性に経過することから新規治療法の確立は急務である。本研究で、マスト細胞のシェーグレン症候群における唾液腺炎への関与について注目している。先行実験でマスト細胞は唾液腺炎局所で増殖し、マスト細胞数と唾液分泌能低下が有意に相関することを明らかにした。本研究で唾液腺炎におけるマスト細胞の機能解析を行い、マスト細胞およびその関連分子を標的とした新規治療法の確立を目標に本研究を立案した。
競争政策から見た技術標準とパテントプールの最適制度設計に関する研究

本研究ではパテントプール(多くの権利(特許権)を束ね、一箇所でライセンス管理を行う事により効率化を図るシステム)の契約内容がどのような時に反競争的・非効率的になるかを特許技術や市場に応じて理論的・実証的に分析し、競争政策上のインプリケーションを得る。近年、スマートフォンやブルーレイディスクのように、単一の製品に数多くの知的財産権が利用される製品が増加している。このため多くの権利者が協力しなければひとつの製品を商業化出来ない事態が生じている。パテントプールが結託や談合、抱き合わせ販売といった反競争的性質を持たないような、望ましい活用範囲の境界条件を検討する。
ヘリオトロントルサトロン系プラズマ装置における高速イオン閉じ込めに関する研究

平成12年度における本研究では、核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)とコンパクトヘリカル装置(CHS)にて高速イオンの閉じ込め・損失を実験的に調べる事を行った。LHDにおいては、荷電交換高速中性粒子分析器としてコンパクトで取り扱いが比較的容易な半導体検出器(天然ダイヤモンド)を用い、イオンサイクロトロン加熱(ICRH)時にプラズマ中に生成される高エネルギー捕捉イオンのエネルギー分布の測定を行った。この計測により、ICRHは確かに高速イオンを生成している事が確認された。現在までに実験で観測されている高速イオンの最大エネルギーは約300keVである。高エネルギーテール成分のエネルギー分布の傾きから評価した実効温度の解析から、LHDにおける高速イオンの閉じ込め性能は良好で、顕著な損失がないことが示された。これらの結果については、2つの国際会議:1)第13回US Transport Task Force Meeting(H12.4.26-29、米国バーモント州バーリントン)、2)第13回High Temperature Plasma Diagnostics(H12.6.18-22、米国アリゾナ州ツーソン)において発表を行った。また論文(タイトル:Charge exchange neutral particle analysis with natural diamond detectors on LHD heliotron)は、Review of Scientific Instruments Vol.72,No.1 pp611-614に掲載された。CHSにおいては、ヘリカルリップル捕捉された後、軌道損失する高速イオンを、真空容器内の大半径方向内側において直接的に測定するシンチレータプローブの開発を行い、現在までに製作がほぼ終わった段階である。実際の実験への適用はH13年度に行う。本年度は、核融合科学研究所のヘリオトロン/トルサトロン型プラズマ閉じ込め装置:コンパクトヘリカルシステム(CHS)において軌道損失高速イオンを検出する為のプローブの設計を行った。プローブは、ヘリカルリップルに捕捉された高速イオンのうち、軌道損失により大半径方向内側の真空容器壁に衝突、損失する成分を直接的に測定出来るように設計されている。検出部はステンレス製ボックスの中に設置された平板のZnS(Ag)シンチレータで、ボックスの1側面に1個のアパーチャを設けた。高速イオンがこのアパーチャを通過してZnS(Ag)に衝突した際、シンチレーション光が放出される。ZnS(Ag)板上に現れた光の分布測定から、損失高速イオンのエネルギーとピッチ角を同時に知ることができる。粒子軌道計算から、従来タイプの直線シャフトを持つ検出器では、CHSの内側にある計測ポートから捕捉粒子の軌道損失成分を捕まえる事が出来ないことが分かった。よって本研究では、ステンレス製ボックスを真空容器内壁に溶接固定し、その位置にて損失高速イオンの衝突により生じるシンチレーション光パターンを、イメージファイバースコープにて捕らえ、それを真空容器外へ導く事にした。イメージファイバースコープはステンレス製チューブの中を通される。チューブのシンチレータ側端には小型ビューポートが設置されており、シンチレーション光はビューポートを通して観測される。チューブ内、すなわちファイバースコープはCHSの本体真空から切り離されている。既にプローブを構成するハードウェアを揃え、現在製作に入っている。平成12年度の上旬に測定を始め、軌道損失領域についての実験と計算の比較、MHD振動とリップル捕捉高速イオンの損失との関連等について調べる予定である。
情報数理,グラフ理論そして微分幾何

平成8年度においては、(1)無限グラフの離散ラプラス作用素のスペクトル、熱核、及びグリーン核を調べ、斉次等質樹木の場合にベストになるような一般的な評価を得た。更に、その応用として、種々の無限グラフのグリーン核を決定した。(2)ユークリッド空間の領域の場合に成り立つ固有値問題の離散版を考察した。境界を持った有限グラフについて、その離散ラプラス作用素に関するディリクレ境界値問題の第1固有値を考えるとき、辺の個数が一定という条件の下で、第1固有値が、最小となるものは、凧型グラフの場合に限るという、ファーベル・クラーン型の定理を得た。(3)確立微分方程式の解の安定性からリー群の第2基本群が消えるかという「エルウォーシ-・ローゼンバークの問題」について、断面曲率評価定理とラプラス作用素の第1固有値ピンチング定理を得、それらを使って、コンパクト・リー群のなかで彼らの主張する不等式を満たすものは、2次特殊直交群のみであることを示し、彼らの問題を否定的に解決した。(4)四元数対称空間上の等質ベクトル束上の等質ヤング・ミルズ接続がいつ自己双対となるかホロノミー表現を用い群論的手法により決定した。これは、4次元の伊藤光弘の等質ヤング・ミルズ接続に関する定理の高次元四元数対称空間への拡張である。(5)ターゲットがリー群や等質空間となる調和写像の特徴付けについて、リー代数の間に引き起こされる写像を用いて決定できるという定理を得た。その応用として、リー群の間の準同型写像から引き起こされるリーマン対称空間の間の調和写像の特徴付けが与えられる、調和写像の例が豊富に構成されること、また、3次元リー群の場合の調和写像の分類定理を得た。(6)ラプラス作用素のスペクトル理論とグラフの離散ラプラス作用素のスペクトル理論との間に興味ある対応関係があり、両者の理論の間には強いアナロジーが成立する。微分幾何学とグラフ理論の相互の連関を解明し未解決問題を提示し、その成果を単行本として発表した。
栄養状態が生殖に及ぼす影響の生体内神経・内分泌機構の解明

生殖は生体内の栄養状態と非常に強い関係性があることが知られているが、その関係性は生物種や雌雄によって多様化している。この生物種・雌雄毎に異なる栄養状態に応じた生殖制御の中枢機構については不明瞭な点が多い。昨年度までの非哺乳類モデル動物メダカを用いた研究により、絶食による低血糖(グルコース)により、雌特異的に生殖制御に必須な役割を持つ視床下部GnRH1ニューロンの神経活動が抑制され、メスメダカのみに見られた絶食時の生殖抑制に寄与していることが示唆された。本年度は、この雌特異的なグルコースレベルに応じたGnRH1ニューロンの神経活動制御の細胞内メカニズムについて引き続き解析を行った。グルコースレベルによって変化する細胞内ATP/AMPレベルに応じて神経活動制御を行うことが知られていたATP感受性カリウム(KATP)チャネルとAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)の活性化剤を投与したところ、メスのGnRH1ニューロンの神経活動は低グルコース同様に抑制されたが、オスのGnRH1ニューロンの神経活動には顕著な影響は見られなかった。最後に、KATPチャネルとAMPKの雌特異的なグルコース感受性への関与を、各阻害剤を用いて解析した。各阻害剤の単独投与下では低グルコースによるメスのGnRH1ニューロンの神経活動抑制はブロックできなかった。一方、阻害剤共投与下において低グルコースによる神経活動抑制がブロックされた。本年度の解析結果より、雌特異的なGnRH1ニューロンのグルコース応答には、KATPチャネルとAMPKの両経路が寄与していることが示唆された。本年度までの解析により、雌雄で異なる栄養状態に応じた生殖機能制御の神経・内分泌メカニズムの一端として、視床下部GnRH1ニューロンにおけるグルコース感受性の雌雄差とその神経メカニズムを発見し、一定の成果が得られたと考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。動物の生殖機能は生体内の栄養状態に大きな影響を受けることが知られている。しかし、栄養状態の変化を生殖機能・行動に反映する、生体内の神経・内分泌機構については未解明な部分が多い。本研究では、栄養状態が生殖に及ぼす影響の生体内神経・内分泌機構の解明を目指し、生殖機能の中枢制御機構を中心に多角的な解析を進めている。本年度はまず昨年度以前より進めてきた、生殖状態に応じた生理機能・行動の中枢制御への関与示唆されている脳内の神経ペプチド:キスペプチンニューロンについての解析を引き続き行った。メダカキスペプチン:Kiss1ニューロン特異的にGFP蛍光標識した遺伝子改変メダカを用いた電気生理学的解析により、Kiss1ニューロンの神経活動が生殖状態に応じて劇的に変化することを明らかにした。この研究結果とkiss1遺伝子発現が生殖状態に応じて変化するという過去の知見より、Kiss1ニューロンは生殖状態の中枢センサーとして働き、生殖状態に応じた生理機能制御に関与していることが示唆された。次に、絶食という大きな栄養状態変化が生殖機能・行動に及ぼす影響を解析した。雌メダカを絶食処理した所、雌メダカの生殖機能・行動が抑制された。また、生殖機能の中枢制御機構に対する絶食の影響についても解析を開始した。生体内の生殖制御において必須な役割を持つ、脳下垂体生殖腺刺激ホルモン(LH・FSH)や視床下部の生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン:GnRH1ニューロンに絶食が及ぼす影響について、Real-time PCRを用いたmRNA定量解析・電気生理学的手法を用いた神経活動解析など多角的な解析を進めており、来年度以降も継続して行っていく予定である。様々な生物種において生殖と栄養状態が密接に関係していることが報告されているが、その関係性は生物種・雌雄によって多岐に渡る。このような、生物種・雌雄毎に異なる栄養状態に応じた生殖機能を制御する神経・内分泌機構については未だ不明瞭な点が多い。この研究課題の解決のために、本年度私は雌雄のメダカにおいて栄養欠乏:絶食が生殖機能に及ぼす影響を引き続き解析した。絶食により雌メダカでは生殖機能は強く抑制されたのに対し、雄メダカにおいては2週間の絶食でも生殖機能・行動に顕著な影響は見られなかった。生殖への影響に雌雄差が見られた絶食について、次に生殖の中枢制御機構で必須な役割を持つ視床下部GnRH1ニューロンの神経活動に及ぼす影響を解析した。電気生理学的手法:パッチクランプ法を用いた解析を行ったところ、通常給餌時のグルコースレベル(血糖値)の人工脳脊髄液(ACSF)記録条件下では、2週間の絶食によるGnRH1ニューロンの神経活動への顕著な影響は見られなかった。生体内に近い記録条件下にするために、絶食時と同様の低グルコースACSFにした所、雌メダカにおいてGnRH1ニューロンの神経活動は直接的に抑制されることを発見した。一方で、雄メダカにおいては、2週間絶食・低グルコースによるGnRH1ニューロンの神経活動への顕著な影響は見られなかった。上記の解析結果より、メダカにおいて絶食による生殖抑制と絶食時の低グルコースによるGnRH1ニューロンの神経活動の抑制が、どちらも雌特異的に見られることが分かった。この雌特異的な相関性より、栄養状態に応じたグルコース(血糖値)変化によるGnRH1ニューロンの神経活動制御が、栄養状態依存的な生殖制御に寄与している可能性が示唆された。

本年度の解析結果より、メダカにおいて絶食が生殖機能・行動を雌特異的に抑制することを発見した。また、絶食による生体内グルコース低下が生殖制御中枢のGnRH1ニューロンの神経活動を、こちらも雌特異的に抑制することを見つけた。雌特異的な点で絶食による生殖機能抑制と相関性が見られた、この生体内のグルコースレベル変化によるGnRH1ニューロンの神経活動制御メカニズムが、栄養状態に応じた生殖機能の中枢制御において重要な役割を果たしている可能性が考えられる。そのため、本年度までの解析により、栄養状態に応じた生殖制御に寄与する神経・内分泌システムの1つの経路を発見し、一定の成果が得られたと思われる。上記の研究進捗状況により、研究課題の解決のために概ね順調に研究が進展していると思われる。生殖は生体内の栄養状態と非常に強い関係性があることが知られているが、その関係性は生物種や雌雄によって多様化している。この生物種・雌雄毎に異なる栄養状態に応じた生殖制御の中枢機構については不明瞭な点が多い。昨年度までの非哺乳類モデル動物メダカを用いた研究により、絶食による低血糖(グルコース)により、雌特異的に生殖制御に必須な役割を持つ視床下部GnRH1ニューロンの神経活動が抑制され、メスメダカのみに見られた絶食時の生殖抑制に寄与していることが示唆された。本年度は、この雌特異的なグルコースレベルに応じたGnRH1ニューロンの神経活動制御の細胞内メカニズムについて引き続き解析を行った。グルコースレベルによって変化する細胞内ATP/AMPレベルに応じて神経活動制御を行うことが知られていたATP感受性カリウム(KATP)チャネルとAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)の活性化剤を投与したところ、メスのGnRH1ニューロンの神経活動は低グルコース同様に抑制されたが、オスのGnRH1ニューロンの神経活動には顕著な影響は見られなかった。最後に、KATPチャネルとAMPKの雌特異的なグルコース感受性への関与を、各阻害剤を用いて解析した。各阻害剤の単独投与下では低グルコースによるメスのGnRH1ニューロンの神経活動抑制はブロックできなかった。一方、阻害剤共投与下において低グルコースによる神経活動抑制がブロックされた。本年度の解析結果より、雌特異的なGnRH1ニューロンのグルコース応答には、KATPチャネルとAMPKの両経路が寄与していることが示唆された。本年度までの解析により、雌雄で異なる栄養状態に応じた生殖機能制御の神経・内分泌メカニズムの一端として、視床下部GnRH1ニューロンにおけるグルコース感受性の雌雄差とその神経メカニズムを発見し、一定の成果が得られたと考えられる。昨年度以前より進めてきた、キスペプチンニューロンの生殖状態に応じた神経活動についての解析が、本年度で一定の成果が得られ、国外学会や科学雑誌でその研究成果を発表した。また、当初より予定していた絶食による栄養状態変化が生殖制御機構に及ぼす影響についての解析だが、まず絶食による雌メダカの生殖機能・行動への影響について解析を行い、絶食が雌メダカの生殖機能・行動を抑制することを発見した。また、まだ解析途中であるが、絶食がLH・FSH mRNA量やGnRH1ニューロンの神経活動に及ぼす影響についても結果が得られ始めている。これらの進捗状況より、概ね順調に研究が進展していると考えている。
痛みを伴う歯科心身症への認知行動療法適応に関する研究

本研究では、痛みを伴う歯科心身症に対する認知行動療法の有効性について検証することを目的とした。痛みを伴う歯科心身症を対象とした認知行動療法プログラムを作成し,その効果を舌痛症および非定型歯痛患者を対象に検証した。その結果,プログラムは舌痛症および非定型歯痛に効果的で有り,認知行動療法は痛みを伴う歯科心身症に対して効果的な治療方法であることが示唆された。本研究では、これまで研究ら者が行ってきた舌痛症患者への調査研究を広げる形で、痛みを伴う歯科心身症患者を対象に調査研究を行い、痛みを伴う歯科心身症患者に対する認知行動療法の適応可能性を検討した。調査研究の結果、認知行動療法を適用できると考えられた痛みを伴う歯科心身症に対して認知行動療法プログラムを実施し、短期的な効果を検討した。(1)痛みを伴う歯科心身における認知的特徴の検討:慢性疼痛患者にみられる認知的特徴(破局的思考)が、痛みを伴う歯科心身症患者にもみられるかどうか、またそうした破局的思考の特徴が実際に歯科心身症患者の症状や機能状態に悪影響を及ぼしているかどうかを縦断的な調査研究を行った。その結果、舌痛症患者、非定型歯痛患者では、破局的思考の強くこのことが症状へも影響を及ぼしてることが示唆された。このことから、破局的思考の認知を修正することが症状へ良い影響を与えるものと考えられた。(2)舌痛症患者に対する認知行動療法の効果検討:これまでの調査研究から認知行動療法の適用可能性が高いことが明らかにされている舌痛症患者に対して認知行動療法を用いた治療を行いその効果検討を行った。治療プログラムは、「セッション1:舌痛症に対する心理教育、セルフモニタリング、リラクゼーション」、「セッション2:ディストラクション、思考の同定」、「セッション3:思考に関する妥当性の検討」、「セッション4:適応的思考の生成」として、1回60分程度のセッション2を2週に1回、合計で4回実施した。その結果、このプログラムにより有意な症状の改善がみられた。(3)非定型歯痛患者に対する認知行動療法の効果検討:舌痛症で効果の得られた認知行動療法プログラムを非定型歯痛患者に応用した。その結果、有意な症状の改善がみられた。本研究では痛みを伴う心身症患者を対象に調査研究を行い、認知行動療法の適応可能性を検討した。(1)痛みを伴う歯科心身症における認知的特徴の検討:調査の結果舌痛症患者、非定型歯痛患者では慢性症状を持つ患者二見られるような破局的思考が強く、このことが症状へも影響を及ぼしていることが示唆され、破局的思考の認知を修正することが症状へ良い影響を与える物と考えた。(2)歯痛症患者に対する認知行動療法の効果検討:治療プログラムは「セッション1:舌痛症に対する心理教育、セルフモニタリング、リラクゼーション」、「セッション2:ディストラクション、思考の同定」、「セッション3:思考に関する妥当性の検討」、「セッション4:適応的思考の生成」として、1回60分程度のセッション2を2週に1回、合計で4回実施した。その結果、このプログラムにより有意な症状の改善が見られた。(3)非定型歯痛患者に対する認知行動療法の効果検討:舌痛症で効果の得られた認知行動療法プログラムを非定型歯痛患者に応用した結果、有意な症状の改善が見られた。心理療法を行う際に治療内容のマニュアルが作成されていない場合は、治療の内容は治療者の力量に左右される部分が大きく、均質な治療を提供することは難しいといわれている。痛みを伴う歯科心身症の疾患ごとに最適な治療プログラムを明らかにすることによって、治療で実施すべき技法の明確化・治療のマニュアル化が可能となる。そこで現在は歯科心身症患者に対して認知行動療法を実施できる施設・治療者は少ないものの、認知行動療法の治療内容が明確化・マニュアル化することができた。これで歯科医院を始めさまざまな施設で治療プログラムの導入が可能になると思われる。本研究で作成したプログラムは必要最小限のものであり術者、患者双方治療への負担軽減が期待できる。このことは、歯科のチェアーサイドでの応用を後押しするものである。(1)痛みを伴う歯科心身における認知的特徴の検討慢性疼痛患者にみられる認知的特徴(破局的思考)が、痛みを伴う歯科心身症患者にもみられるかどうか、またそうした破局的思考の特徴が実際に歯科心身症患者の症状や機能状態に悪影響を及ぼしているかどうかを縦断的な調査研究を行った。その結果、舌痛症患者、非定型歯痛患者では、破局的思考の強くこのことが症状へも影響を及ぼしていることが示唆された。(2)舌痛症患者に対する認知行動療法の効果検討