hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
哺乳動物前脳に特異的な形態形成遺伝子Nkx-2.1の発現制御機構の解析

ヒトを含む哺乳動物の脳は、それぞれ異なる領域特異性をもった極めて多様な細胞群によって構成されている。脳神経系の領域特異化のひとつである背腹軸に沿ったパターン形成においては、Sonic hedgehog(Shh)と呼ばれる分泌性シグナル因子が重要な役割を果たす。一方、ホメオボックス遺伝子であるNkx-2.1は、Shh依存的に将来の視床下部原基である前脳腹側部に特異的に発現し、視床下部の発生に必須の機能を果たすことが知られている。本研究では、このNkx-2.1遺伝子の前脳特異的な発現を制御する機構の解析を通して、脳の領域特異的分化の機構の解明を目指した。まず、我々が樹立したShh応答性の神経前駆細胞株MNS-70をモデル系として、Nkx-2.1遺伝子のShh依存的発現誘導の分子機構を解析した。その結果、Shhの下流ではZinc-finger型転写因子であるGliファミリー遺伝子群が機能しており、そのうちGli1,Gli2の2種類の因子がNkx-2.1遺伝子の発現に重要な役割を担っていることを明らかにした。次にNkx-2.1遺伝子の前脳腹側特異的な発現を制御する機構を明らかにするため、その染色体遺伝子断片を単離し、発現制御領域を解析した。タンパク質コード領域周辺の約14kbpの染色体遺伝子に由来する種々の制限酵素断片をβ-galactosidase遺伝子の上流に接続したキメラ遺伝子を作成し、これらをマウス受精卵に導入して、トランスジェニックマウス胎児における発現パターンを解析した。その結果、転写開始点の上流約3kbpの領域に基本プロモーター活性およびshh依存的な神経系での発現を制御する活性があることが判明した。現在さらに前脳特異性を規定する領域の検索を進めている。
アゼルバイジャン語における言語接触による構造変化についての総合的研究

本研究の主要な目的は近年、言語調査が行われていないイラン・アゼルバイジャン語の現状を明らかにすることである。筆者が平成15年8月に実施したイランのタブリーズにおけるアゼルバイジャン語の現地調査では、イラン南部のカシュカイ族のカシュカイ語よりも言語の保存状態はかなり良好であるということがわかった。カシュカイ族の言語使用は家庭内に限られるのに対し、タブリーズのアゼルバイジャン語使用は家庭内のみならず、地域社会で広く使われており、ペルシア語よりも浸透している様子がわかった。しかし、同時にトルコからの衛星放送等のマスメディアの影響や留学や商業活動などの人の行き来により若年層では急速にトルコ共和国のトルコ語化が進んでいる。これに対して、カシュカイ語はペルシア語からの語彙的・文法的影響を相当程度に受けており、統語法にも顕著な変容として現れている。もちろん、アゼルバイジャン語の統語法もペルシア語からの影響は少なくないのであるが、両言語間における変容の差は相当程度の隔たりがある。本研究の特徴は記述的な貢献と理論的な貢献の二点に大きく分けることができる。記述的な点からは変容しつつある音韻および統語法を記述することで文法理論や言語接触による相互影響を考える上での基礎資料を提供した。理論的な点からはチュルク系諸言語の統語法を比較する上で、共通になる基準を構築するための試みを論じた。複合語という特定の文法構造に焦点をあてて、文法化との関係を考察していくことは新しい視点を提供することになる。複合語は心理言語学的な実験からも大きた関心が向けられており、今後も関連学問領域と連携しつつ、新たなアプローチで言語の分析が進むことが望まれる。研究概要今年度の当初計画で提示した重点項目に基づき、1)現地調査より得られたイラン・アゼルバイジャン語の音声資料の文字化と分析を行なった。また2)海外研究協力者の招へいに関しては、アゼルバイジャン共和国のバクー・スラビアン大学よりGulmira Sadiyeva氏を招へいし、講演会等を開催し学術交流を行い、言語資料に関する検討を行った。得られた成果は以下の形で発表し、学術論文作成のための準備を行った。口頭発表「カシュカイ語とイラン・アゼルバイジャン語の統語法」(2003年11月21日2003年度第2回研究打ち合わせ会・調査報告会大阪市)「イランのトルコ系少数言語の借用統語法」(2003年12月3日岡山大学文学部特別配分プロジェクト研究研究会)「イランのチュルク系言語に見られる借用統語法について」(2004年3月21日合同研究会-ユーアシアの言語と文献-:京都大学羽田記念館)社会活動岡山市主催さんかくカレッジでの一般向け講演講義題目「言語と地域社会」2003年10月研究概要今年度の研究計画に基づいて、機器の購入を行い、関連資料の収集と今までの研究成果の発表を中心に研究を実施した。2003年度に初めて実施したイラン・アゼルバイジャン語タブリーズ方言の音声資料を分析し、基礎語彙調査の整理を行った。それと同時に、関連する文献資料を収集し、特にイラン南部でトルコ系民族によって使用されているカシュカイ語との統語法および形態法上の違いについての分析を行った。また、チュルク語全体の中での位置付けを行うために統語法調査の方法論的な問題についても検討した。研究成果は二回の国際学会と一回の国内関連研究会において発表した。得られた資料の統語的分析を行い問題点を明らかにし、来年度の現地調査に向けての下準備を行った。口頭発表3.「チュルク語における名詞の「関連付け」の概念について-使役、主題化、連体修飾構文の関連性-」-ユーラシアの言語と文献-(京都大学羽田記念会館平成17年3月21日)2005海外での資料収集フランス国立図書館

平成17年3月12日平成17年3月19日研究概要今年度の研究計画に基づいて、研究の総括に必要な消耗品の購入を行い、必要となる関連資料の収集と今までの研究成果の発表を中心に研究を実施した。2003年度に実施したイラン・アゼルバイジャン語タブリーズ方言の音声資料を再度分析し、ペルシア語やトルコ語と対照させながら基礎語彙にみられる音韻変化の記述を行った。音声資料をデジタル化して今後も容易にアクセスできるようにした。それと同時に、国外および国内において関連する文献資料を収集し、特にイラン・アゼルバイジャン語と地理的・文化的に密接な関係にあるトルコ語からの音韻的および文法的影響について考察を行った。また、チュルク語諸方言全体の中での位置付けを行うために統語法調査の方法論的な問題についても資料を蒐集し、検討した。その結果、統語的な言語圏的な概念に基づく類型がチュルク語諸方言にも適応可能であろうとの結論に至った。また、その間に得られた研究成果は国内の関連研究会において口頭発表した。3年間にわたる研究期間中に得られた成果を総合的な視点から捉え直し、一次資料として蒐集した言語資料について統語的・形態的観点からの分析を行い問題点を明らかにし、研究の総括を行った。口頭発表「トルコ語の使役構文と意味的曖昧性について」形態・統語分析におけるambiguity(曖昧性)-通言語的アプローチ-プロジェクト研究会(東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所平成17年5月28日)2005海外での資料収集フランス国立図書館平成17年8月21日平成17年8月31日
抗酸化物質と炎症反応指標・動脈硬化指標との関連:ベースライン調査

【目的】野菜・果物に含まれる抗酸化栄養素の抗動脈硬化作用が推測されている。本研究では抗酸化栄養素として血清カロテノイドをとりあげ、脈波速度との関連を中心に検討した。【方法】三ケ日町基本健康診査受診者の中でインフォームド・コンセントが得られた者を調査対象とした。空腹時採血による血清カロテノイドの測定、脈波速度brachial-ankle pulse wave velocity(form【○!R】PWV/ABI, model BP-203RPEII)の測定、自記式問診票調査等を実施した。本研究は、浜松医科大学及び果樹研究所倫理委員会の承認を得て実施した。耐糖能は、血糖値(血漿)と糖尿病の既往歴から、糖尿病(>=126mg/dlまたは既往あり)、IFG(>=110mg/dlかつ<126mg/dl、N(normal)FG(<110mg/dl)の3区分に分類し、脈波速度高値は5分位値より1680cm/s以上とした。血清カロテノイド等は対数変換して分析を行った。【結果】健康診査参加者男494人、女956人(3070歳)のうち、協力者は男302人、女584人(協力率男61.5%、女61.4%)であった。調査の協力者は非協力に比べやや平均年齢が高かった(協力者男56.6歳、女55.0歳、非協力者男55.8歳、女53.9歳)ものの、統計学的に有意な差ではなかった。検討項目に関する調査を完了した男性297人、女性579人について分析したところ、NFGの多変量(性、年齢、収縮期血圧、BMI、総コレステロール、中性脂肪、現在喫煙・週6日以上の飲酒・週1日以上の運動の有無、血圧・高脂血症・糖尿病治療薬服用の有無)調整脈波速度の平均値をみると、β-carotene3分位高値(1386cm/s)では3分位低値1432cm/s)に比べ、β-cryptoxanthin高値(1382cm/s)では中位(1424cm/s)に比べ、有意に低かった。IFG+糖尿病群では統計学的に有意ではないものの同様の傾向が見られた。また、脈波速度高値の性、年齢、耐糖能区分調整オッズ比(95%信頼区間)はβ-carotene高値で0.35(0.20-0.60)、β-cryptoxanthin高値で0.45(0.27-0.77)等であり(低値を基準)、多変量調整後や、循環器疾患既往のない者に限定した分析でも同様の傾向が観察された。

血清抗酸化物質と炎症反応指標及び動脈硬化指標との関連を明らかにすることを目的として、疫学調査を実施した。調査対象は平成15年度静岡県三ケ日町基本健康診査受診者及び三ケ日町役場職員健康診査受診者のうち、本研究に関するインフォームドコンセントが得られた者である。研究協力者は、基本健診受診者1,450人のうち、885人(協力率61.0%、以下住民)、職員健診受診者203人のうち、187人(協力率92.1%)であった。調査項目は生活習慣、既往歴、食品摂取頻度等(自記式調査票による)、血液検査(カロテノイド、高感度CRP、アポリポ蛋白等)、動脈の脈波伝播速度(form【○!R】、コーリンメディカルテクノロジー製)等である。血清は冷凍保存され、研究者(担当:杉浦)の精度管理のもとに、委託した外部検査機関で血清カロテノイドを測定している。本報告は、現在までに測定結果が得られた住民男性278人、女性528人に関する中間的な解析結果である。動脈硬化の指標と考えられる脈波伝播速度(brachial-ankle pulse wave velosity : baPWV)は、女性に比べ男性で高く、男女ともに血清βカロテン、βクリプトキサンチン濃度と統計学的に有意な負の関連(年齢調整)を示した。この関連は、さらにBMI、血清総コレステロール、空腹時血糖、喫煙、飲酒、運動習慣を調整しても変わらなかった。また、baPWV高値の出現率は、血清βカロテン、βクリプトキサンチン濃度が低い群で高い傾向を認めた。今後全対象者の測定終了を待って、さらに多角的な検討を行う予定である。なお、本研究は「日本産カンキツと糖尿病に関する栄養疫学研究」の一環として、浜松医科大学及び農業・生物系特定産業技術研究機構の倫理審査委員会の承認を受けて実施した。【目的】野菜・果物に含まれる抗酸化栄養素の抗動脈硬化作用が推測されている。本研究では抗酸化栄養素として血清カロテノイドをとりあげ、脈波速度との関連を中心に検討した。【方法】三ケ日町基本健康診査受診者の中でインフォームド・コンセントが得られた者を調査対象とした。空腹時採血による血清カロテノイドの測定、脈波速度brachial-ankle pulse wave velocity(form【○!R】PWV/ABI, model BP-203RPE II)の測定、自記式問診票調査等を実施した。本研究は、浜松医科大学及び果樹研究所倫理委員会の承認を得て実施した。耐糖能は、血糖値(血漿)と糖尿病の既往歴から、糖尿病(>=126mg/dlまたは既往あり)、IFG(>=110mg/dlかつ<126mg/dl)、N(nomal)FG(<110mg/dl)の3区分に分類し、脈波速度高値は5分位値より1680cm/s以上とした。血清カロテノイド等は対数変換して分析を行った。【結果】健康診査参加者男494人、女956人(3070歳)のうち、協力者は男302人、女584人(協力率男61.5%、女61.4%)であった。調査の協力者は非協力に比べやや平均年齢が高かった(協力者男56.6歳、女55.0歳、非協力者男55.8歳、女53.9歳)ものの、統計学的に有意な差ではなかった。検討項目に関する調査を完了した男性297人、女性579人について分析したところ、NFGの多変量(性、年齢、収縮期血圧、BMI、総コレステロール、中性脂肪、現在喫煙・週6日以上の飲酒・週1日以上の運動の有無、血圧・高脂血症・糖尿病治療薬服用の有無)調整脈波速度の平均値をみると、β-carotene 3分位高値(1386cm/s)では3分位低値1432cm/s)に比べ、β-cryptoxanthin高値(1382cm/s)では中位(1424cm/s)に比べ、有意に低かった。IFG+糖尿病群では統計学的に有意ではないものの同様の傾向が見られた。
肥満細胞と好中球をモデル系としたアラキドン酸カスケード開始反応の統一的理解

本研究は、肥満細胞、好中球、マクロファージ等の血球系細胞をモデル系に、アラキドン酸代謝系の制御の全貌の解明を目指し、1995年度から1997年度の3年間に渡って行なわれたものである。【1】肥満細胞におけるアラキドン酸代謝:哺乳動物細胞に広く一般に認められるアラキドン酸代謝の異なるフェーズ(即時相、遅発相)におけるホスホリパーゼA_2(PLA_2)及びシクロオキシゲナーゼ(COX)の機能的連関について、骨髄由来培養肥満細胞(BMMC)とラット腹腔肥満細胞(CTMC)をモデル系として検討し、以下の結果を得た。(1) IgE/抗原やサイトカイン刺激に応じた即時相では、細胞質PLA_2(cPLA_2)とCOX-1の両常在性酵素の機能連関によって、一過的にPGD_2が産生された。(2)即時相に続いて起こる遅発相では、cPLA_2と誘導型COX-2の機能連関により持続的にPGD_2が産生された。遅発相と並行して分泌性PLA_2(sPLA_2)分子種のひとつであるsPLA_2-IIAの発現が誘導され、COX-2の発現の増強に寄与した。(3)先天的にsPLA_2-IIAを欠損するマウス由来BMMCを用いた解析により、新規sPLA_2分子種であるsPLA_2-VがsPLA<SUB>2</SUB>-IIAの機能を代替する可能性を示した。(4)肥満細胞の脱顆粒に伴って、PLA_2分子種のひとつである分泌型PAFアセチルハイドロラーゼが細胞外に放出され、肥満細胞自らが産生したPAFを速やかに分解することを見出した。また、PAFアセチルハイドロラーゼの発現が特定のサイトカインによって誘導されることが確認され、肥満細胞の抗炎症的側面が明かとなった。【2】好中球におけるアラキドン酸代謝:(5) cPLA_2がfMLPやザイモザン刺激に応じた即時的アラキドン遊離とそれに続くLTB_4産生、及びPAF産生に関与することを明らかにした。(6) cPLA_2の活性化にホスホリパーゼDが関与することを見出した。【3】マクロファージにおけるアラキドン酸代謝:(7)ラット腹腔マクロファージをA23187刺激すると常在型cPLA_2/COX-1経路を介してTXA_2が(即時相)、LPSで刺激するとcPLA_2とsPLA_2-IIAが協調的に誘導型COX-2と連関してPGE_2が(遅発相)産生されることを見出した。(8)あらかじめLPCで刺激した細胞を二次的にA23187で刺激すると、cPLA_2/COX-2経路を介してPGE_2が産生された(プライミング相)。(9) COX-2と連関するPGE_2合成酵素が誘導型酵素であることを見出した。【総括】以上の研究を通じて、それぞれの常在型または誘導型代謝酵素郡がアラキドン酸代謝の異なるフェーズで選択的にカップリングし、細胞、刺激、またはフェーズ特有のプロスタノイド産生が調節されているものと考えられる。【3】マクロファージにおけるアラキドン酸代謝:

(7)ラット腹腔マクロファージをA23187刺激すると常在型cPLA_2/COX-1経路を介してTXA_2が(即時相)、LPSで刺激するとcPLA_2とsPLA_2-IIAが協調的に誘導型COX-2と連関してPGE_2が(遅発相)産生されることを見出した。(8)あらかじめLPCで刺激した細胞を二次的にA23187で刺激すると、cPLA_2/COX-2経路を介してPGE_2が産生された(プライミング相)。(9) COX-2と連関するPGE_2合成酵素が誘導型酵素であることを見出した。【総括】以上の研究を通じて、それぞれの常在型または誘導型代謝酵素郡がアラキドン酸代謝の異なるフェーズで選択的にカップリングし、細胞、刺激、またはフェーズ特有のプロスタノイド産生が調節されているものと考えられる。本年度は現在までに肥満細胞、好中球と、それ以外の細胞としてマクロファージ、繊維芽細胞、骨芽細胞を用いた系で成果が挙がってしる。肥満細胞肥満細胞におけるホスホリパーゼA2(PLA2)およびその下流に位置する酵素、シクロオキシゲナーゼ(COX)各分子種の刺激による発現、機能調節の解析を継続し、以下の新知見を得た。(1)マウス肥満細胞をIL-10+IL-1β共存下IgEと抗原で処理すると、刺激後数分以内に起こる即時的なPGD2産生に続いて、刺激後2時間から10時間にかけて徐々に進行する遅発型PGD2産生が観察された。即時相では、常在型分子種であるcPLA2とCOX-1の活性化が見られた。一方、遅発相では、誘導型分子種であるsPLA2とCOX-2の強い発現誘導が観察された。各酵素に対する選択的阻害剤を用いた解析により、遅発相におけるPGD2産生はsPLA2とCOX-2に依存することが示唆された。今後更に、sPLA2の遅発相への関与を、遺伝的にsPLA2を欠損している129マウス由来の肥満細胞を用いて確認する予定である。(2)刺激したマウス肥満細胞よりsPLA2をクローニングし、これをCHO細胞に導入して安定変異株を得た。この細胞におけるアラキドン酸代謝の変動を解析し、(1)の肥満細胞で得られた結果と照合している。(3)今回新たに肥満細胞が新しいsPLA2分子種を発現していることが明かとなった。従来のsPLA2がCysを14残基持っているのに対し、本酵素は16残基持っていることから、便宜上C16-sPLA2と呼ぶ。肥満細胞におけるC16-sPLA2の発現は様々な刺激によっても変わらなかった。C16-sPLA2のcDNAをラット精巣より単離し、哺乳動物細胞及び昆虫細胞発現ベクターに組み込み、各々に発現させた。現在リコンビナント酵素の性状を解析中である。好中球FMLPまたはザイモザン刺激直後数分以内に起こるcPLA2の活性化の上流にホスホリパーゼDが存在することを明らかにした。その他の細胞以下の細胞におけるcPLA2とsPLA2の発現の変化を調べた。(1)マクロファージ:ペプトン誘導ラット腹腔マクロファージをLPSで刺激すると、PGE2産生が遅発相のみで認められた。このとき、COX-2の強い誘導と、cPLA2の増加が見られた。sPLA2は逆に減少した。(2)線維芽細胞:ラット線維芽細胞株3Y1をIL-1β+TNFαで刺激すると、sPLA2の発現が著しく誘導された。(3)骨芽細胞:ラット新生児頭蓋骨芽細胞をIL-1βで刺激すると、sPLA2の発現が著しく誘導された。以上の結果を通じて、プロスタノイド産生に関与するPLA2及びCOX分子種を統一的に説明すべく解析を続けている。
タンパク質の腸管吸収と食物アレルギー発症の分子機構

タンパク質を経口摂取してから食物アレルギーを発症するまでには、タンパク質の消化管内から体内への取込み、体内の免疫器官における抗原提示とIgE産生、マスト細胞表面に結合したIgEが再度摂取した抗原タンパク質で架橋されることにより誘導されるマスト細胞の脱顆粒、といった様々な過程を経る。本研究では、腸管におけるタンパク質の体内への吸収経路を明らかにする事、また、マスト細胞の脱顆粒誘導の引き金となる抗原とIgE抗体の架橋形成を質的、量的に解析する事を目的として以下の実験を行った。タンパク質の輸送経路を知る手がかりを探るために、卵アルブミン(OVA)をマウスに胃内投与後、門脈血および末梢血へ移行したOVAの電荷について二次元電気泳動法により解析した。その結果、OVAは血液中へ移行する過程で荷電の変化を伴う分子修飾を受けることが明らかになった。標準OVAをウシ腸上皮アルカリホスファターゼで脱リン酸化した場合にほぼ同様な荷電の変化が観察されることから、OVAが腸管で吸収される際に脱リン酸化を受けると予想した。OVAの腸管吸収におけるリン酸基の影響を調べるために、標準OVAまたは脱リン酸化処理したOVAを胃内投与した後、末梢血に移行したOVAを定量した結果、脱リン酸化処理による有意な低下が観察された。このことから、消化管におけるリン酸化タンパク質の吸収にはリン酸基を介する経細胞輸送機構が存在することが示唆された。アトピー性皮膚炎のモデルマウスと知られるNC/Ngaマウスの脾細胞を用いて作製した4クローンのモノクローナルIgEの抗原を、環境抗原および自己抗原についてWesternblot解析により探索した。その結果、1クローン(9E4)がヒストンH3に結合することが明らかになった。タンパク質を経口摂取してから食物アレルギーを発症するまでには、腸管内での消化、腸管上皮から門脈及びリンパ管を経た末梢への移行、IgEで感作された肥満細胞の脱顆粒誘導といった様々な過程を経る。本研究では、タンパク質の腸管から門脈血に移行する経路及び体内での動態を明らかにする事、また、肥満細胞の脱顆粒誘導の引き金となる抗原とIgE抗体の架橋形成を質的、量的に解析する事を目的として以下の実験を行った。タンパク質の輸送経路を知る手がかりにするために、胃内投与され腸管から体内へ移行したタンパク質の状態について分析した。卵アルブミン(OVA)をマウスへ胃内投与してから採取調製した血清及び精製OVAを添加した血清を陰イオン交換クロマトグラフィーにより分画した。各画分に含まれるOVAを定量した結果、それぞれのOVAのカラムからの溶出パターンに大きな差が無い事が明らかになった。また、上記血清からOVAを免疫沈降法により回収し、SDS-PAGEにより解析した結果、インタクトなOVAと同一の分子量(45kDa)のバンドが検出された。また、断片化を受けた分子は観察されなかった。これらの事から、胃内投与されたOVAはインタクトな分子のみが吸収され末梢血中へ移行する事が示唆された。既に取得していた単クローンIgE抗体と供に脱顆粒誘導の道具として使用するために、このIgE抗体が認識する抗原タンパク質を、市販飼料のタンパク質源であるダイズ、コメ、コムギなどを対象にSDS-PAGE及び免疫ブロット法により探索したその結果、コメ及びコムギの種子に含まれる17kDaのタンパク質を特異的に認識する事が明らかになった。また、この抗原タンパク質を同定するために、各種子から塩、アルコール、界面活性剤によりタンパク質を粗精製した結果、アルコール抽出画分に他画分より高い割合で抗原が存在する事が示唆された。タンパク質を経口摂取してから食物アレルギーを発症するまでには、腸管内での消化、腸管上皮から門脈及びリンパ管を経た末梢への移行、IgEで感作されたマスト細胞の脱顆粒誘導といった様々な過程を経る。本研究では、腸管におけるタンパク質の体内への吸収経路および体内での動態を明らかにする事、また、マスト細胞の脱顆粒誘導の引き金となる抗原とIgE抗体の架橋形成を質的、量的に解析する事を目的として以下の実験を行った。タンパク質の輸送経路を知る手がかりにするために、腸管から体内へ移行したタンパク質の分子量と電荷について解析した。卵アルブミン(OVA)をマウスに胃内投与後、門脈血および末梢血へ移行したOVAを免疫沈降により回収し、SDS-PAGEにより解析した。その結果、インタクトなOVA(45kD)と断片化した40kDaのバンドのみが検出された。また、十二指腸、空腸、回腸内にOVAを投与した場合においても同様なバンドのみが検出された。次に、免疫沈降により回収した末梢血中のOVAを二次元電気泳動法により分画した結果、45kDのspotがOVA標品のそれより塩基性側に検出された。以上の事から、OVAは単なる自然拡散ではなく、経細胞輸送により腸上皮から吸収され、その際に何らかの分子修飾を受ける事が示唆された。脱顆粒誘導の道具として使用するために、既に取得していた2クローンに加え、新たにNC/Ngaマウスの脾細胞を用いて2クローンのIgE産生ハイブリドーマを作製した。4クローンの培養上清によりラットマスト細胞株(RBL-2H3)を感作し、抗マウスIgE抗体により脱顆粒を誘導した結果、1クローン(22F4)のみ他のクローンより顕著に低い脱顆粒誘導能を示した。タンパク質を経口摂取してから食物アレルギーを発症するまでには、タンパク質の消化

管内から体内への取込み、体内の免疫器官における抗原提示とIgE産生、マスト細胞表面に結合したIgEが再度摂取した抗原タンパク質で架橋されることにより誘導されるマスト細胞の脱顆粒、といった様々な過程を経る。本研究では、腸管におけるタンパク質の体内への吸収経路を明らかにする事、また、マスト細胞の脱顆粒誘導の引き金となる抗原とIgE抗体の架橋形成を質的、量的に解析する事を目的として以下の実験を行った。タンパク質の輸送経路を知る手がかりを探るために、卵アルブミン(OVA)をマウスに胃内投与後、門脈血および末梢血へ移行したOVAの電荷について二次元電気泳動法により解析した。その結果、OVAは血液中へ移行する過程で荷電の変化を伴う分子修飾を受けることが明らかになった。標準OVAをウシ腸上皮アルカリホスファターゼで脱リン酸化した場合にほぼ同様な荷電の変化が観察されることから、OVAが腸管で吸収される際に脱リン酸化を受けると予想した。OVAの腸管吸収におけるリン酸基の影響を調べるために、標準OVAまたは脱リン酸化処理したOVAを胃内投与した後、末梢血に移行したOVAを定量した結果、脱リン酸化処理による有意な低下が観察された。このことから、消化管におけるリン酸化タンパク質の吸収にはリン酸基を介する経細胞輸送機構が存在することが示唆された。アトピー性皮膚炎のモデルマウスと知られるNC/Ngaマウスの脾細胞を用いて作製した4クローンのモノクローナルIgEの抗原を、環境抗原および自己抗原についてWesternblot解析により探索した。その結果、1クローン(9E4)がヒストンH3に結合することが明らかになった。
水処理工程・水環境中におけるサイクロスポーラ原虫の未知動態解明

本研究では,水処理工程および水環境中におけるサイクロスポーラ原虫の未知動態の解明を目的とし,感染性を有するサイクロスポーラ原虫のみを選択的・高感度に検出可能な手法の開発と,開発した手法を適用することで,浄水・下水処理における感染性サイクロスポーラ原虫の低減効果と水環境中における汚染実態の解明を試みる。本研究により,環境中におけるサイクロスポーラ原虫の循環サイクルの可視化が可能になると期待される。
堆積勾配による沖積扇状地の定義の再検討

湿潤地域の日本,台湾,フィリピンの扇状地では,勾配0.51.5度は珍しくない。これに対し,アメリカ合衆国西部の乾燥地域をおもな調査地としたBlair and McPherson(1994)は,0.51.5度の堆積勾配が自然界には存在しないこと,扇状地は1.5度以上であることを主張した。ほとんどの研究者がこの主張に同意していないものの,反証データがないために,1.5度以下の扇状地は扇状地と言いがたい状況になりつつあった。本研究では,スペインで開催された扇状地会議で,日本,台湾,フィリピンの690の扇状地を取り上げ,0.51.5度の堆積勾配の存在を主張し,多くの研究者の同意を得た。さらに,湿潤地域での堆積勾配を確実にするために,犬山扇状地,安倍川扇状地,浅間山麓の扇状地で現地調査を実施した。また,湿潤地域のデータを増やすために,スイスとオーストリアの60扇状地のデータ収集を終え,韓国,ニュージーランドの扇状地を収集しているところである。一方,乾燥地域においては,合衆国西部のデスバレーの123扇状地の勾配を測定した。現地調査も行い,デスバレーでは,0.51.5度の堆積勾配が欠けていることを明らかにした。これらのことから,扇状地を勾配1.5度以上に限ることができるのは少なくとも乾燥地域だけであり,湿潤地域にはあてはまらないことを確信した。現在,日本,台湾,フィリピンといった湿潤地域では,堆積勾配0.51.5度の扇状地も存在することを論旨とした,論文を執筆中である。
タブレットを用いた注意機能評価のデータ収集システムの開発と臨床応用

本研究では、臨床現場で利用可能なタブレットを用いた注意機能評価システムを開発し、健常者ならびに注意障害所見のある患者を対象に実験を行った。開発したシステムには、タブレット用の3種類の反応時間課題(単純、呈示、速度変化)と注意機能訓練を目的としたモグラたたきゲームと眼球運動トレーニングゲームが含まれている。実験データはタブレット内に保存されるとともにiCloud上のデータベースに蓄積するようにした。実験の結果として、モグラたたきゲームの継続利用の速度変化課題への効果、ならびに継続利用中断後の効果の持続に関する知見が得られた。今後は、さらなるデータ収集を行い、モグラたたきゲームの有効性を検証する。注意機能は、人間が日常活動を安全かつ円滑に行う際に必要不可欠なもので、同一の人でも置かれた環境の違いなどの様々な要因で変化することが知られている。このため、臨床現場で行われている注意機能検査の結果が必ずしも対象者の日常生活の行動状況を反映するものとはなっていない状況にある。そこで本研究では、タブレットを使って高齢者や脳損傷患者らの対象者自身が自宅で注意機能評価を実施し、その結果に基づいて、対象者の日常生活を支援するシステムの開発を目的として、本年度は以下の調査ならびに研究開発を行った。(1)注意機能評価のための反応時間課題を開発し、健常若年者20名、健常高齢者20名、中枢神経障害患者17名、を被験者として開発した課題の試験をiMac27インチを使って行い、注意障害所見を判断するための反応時間課題として感度と特異度がともに80%以上であることを確認した。(2) iMac27インチにUSBで接続して反応時間を高精度計測しているSMART機器のタブレット版を開発するために、データ通信としてBluetooth Low Energy(BLE)を利用できるマイクロプロセッサについて調査した。そして最終的に、現在のSMART機器で利用しているCypress社の最新のマイクロセッサであるPSoC4 BLEの利用が本システムの開発に最適であると判断し、このマイクロプロセッサを利用したタブレット版SMART機器の基本設計を行い、開発に着手した。(3) iOS上での反応時間課題の実装の準備として、iMac27インチで利用している反応時間課題の中の単純反応時間課題と呈示反応時間課題をSwift言語で開発し、iPad上での動作を確認した。本研究課題は、高齢者や脳損傷患者らの対象者自身が自宅で日々の注意機能の状況を把握し、日常生活を安全に送れるように支援するシステムの開発を目的としており、本年度は以下の研究・開発を行った。(1)Cypress社のPSoC4 BLE(Bluetooth Low Energy)を利用して、反応時間を高精度で計測できる小型の機器を開発し、Apple社のiPad Air2端末とBluetooth接続して利用試験を行った。この結果、反応時間の測定精度は5ミリ秒以内の遅延であること、また接続の安定性もあることを確認した。(2)iPad Air2上で実行する反応時間課題として、昨年度開発した単純反応時間課題、呈示反応時間課題に加えて、我々の研究グループで開発中の注意障害所見を判断するための反応時間課題(動的に視覚刺激が変化する課題)を実装し、動作試験を行った。(3)アルバータ大学の研究者らと共同で、注意機能と密接に関連するワーキングメモリを評価する新しい反応時間課題の開発を行うとともに、注意機能の改善をめざしたトレーニングのためのゲームの開発と利用についても検討を進めた。(4)対象者による実験を行うための倫理審査申請を札幌医科大学に提出し、許可を受けた。当初予定していた高齢者や脳損傷患者を対象者とした実験は実施できなかったが、開発は順調に進んでおり、また実験を実施するための倫理審査も済んでおり、次年度の早い段階で実験を実施する予定である。また、実験を行うために協力して頂く医療機関からの承諾も得ている。本研究課題は、高齢者や脳損傷患者らの対象者が自宅で日々の注意機能の状況を把握し、日常生活を安全に送れるように支援するシステムの開発を目的としており、本年度は以下の研究・開発を行った。(1)昨年度開発した3種類の反応時間課題をApple社のiPad Air2端末(9.7インチ)を利用して健常成人を対象に予備実験を行った結果、a)昨年度開発した反応時間を高精度で計測できる小型機器を利用することが在宅の高齢者には困難と推測できること、b)注意機能と密接に関連する周辺視や眼球運動を要する課題では9.7インチの画面の広さでは不十分であること、が明らかとなった。これらの課題の解決として、利用する端末をApple社のiPadPro 12.9インチに変更し、在宅で利用する場合には反応時間を高精度で計測できる機器を利用しないこととし、このためのアプリケーションの修正を行った。(2)アルバータ大学の研究者らが開発した認知機能を評価するためのもぐらたたきゲーム(Android上で動作)を改良して、iPad Pro 12.9インチで利用する注意機能の改善をめざしたトレーニングのための新しいもぐらたたきゲームを開発した。また、注意機能は眼球運動と密接に関連するため、JiNS社のMEMEを利用した眼球運動を訓練するためのゲームも開発した。(3)(2)で開発した新しい2種類のアプリケーションを実験で利用するための倫理審査の追加申請を札幌医科大学に提出し、許可を受けた。そして、健常成人、健常高齢者、脳損傷患者、パーキンソン病患者らを被験者として(合計人数は10名)、開発したアプリケーションを利用したデータ収集を行った。

当初予定していた9.7インチのiPadの利用を変更したための修正や新しいアプリケーションの開発を行ったために、健常高齢者や脳損傷患者を対象者とした実験を十分に行うことができなかった。しかし、実験で利用するアプリケーションの開発を終え、また実験を実施するための倫理審査も済んで、実験を開始しており、次年度の早い段階で当初予定していた実験を完了させる準備は整っている。本研究課題は、高齢者や脳損傷患者らの注意機能の状況を、対象者自らが自宅等で把握し、日常生活を安全に送れるように支援するシステムの開発を目的として実施しているもので、本年度の実績は以下の通りである。(1)アプリケーションの修正とデータベース開発:昨年度開発したiPadPro 12.9インチ用(以下、iPad)の3種類のアプリケーションの実験の際に生じた不具合を修正した。また、3種類のアプリケーションで共用利用するデータベースをApple社のCloudKitを利用して開発して利用するようにし、本研究課題でのアプリケーション開発を終了した。(2)基礎的なデータ収集実験:健常若年者8名、健常高齢者12名、患者8名を被験者として、開発したアプリケーションを利用した実験を行った。健常若年者の実験では、単純反応時間課題を利用してiPadの反応時間計測における画面から指を離す時の遅延を調べる実験も行った。この結果、反応の遅延は平均42.0msec(最小22.4msec最大66.8msec)で、これは反応時間の20%程度の大きさとなり反応時間を使った評価の際に注意が必要であることが明らかとなった。また健常高齢者の結果に基づいた患者評価のための基準値を決定し、患者の結果と比較検討して基準値の妥当性を示したが、被験者数が十分と言えず今後も継続したデータ収集を行う予定である。(3)患者を対象とした継続的な実験:患者3名には、2017年10月から12月末までの間、毎週一度実験を行い、さらに2018年2月上旬から2度、週一度実験を行い、週ごとの変化、実験の中断による影響を調べた。その結果、これら3名の患者では、週ごとの変化および中断前後の結果に大きな違いが見られないことが明らかとなった。この理由は幾つか考えられるが、今後の本研究課題の方向性を見直す必要があることが明らかになったと言える。本研究では、臨床現場で利用可能なタブレットを用いた注意機能評価システムを開発し、健常者ならびに注意障害所見のある患者を対象に実験を行った。開発したシステムには、タブレット用の3種類の反応時間課題(単純、呈示、速度変化)と注意機能訓練を目的としたモグラたたきゲームと眼球運動トレーニングゲームが含まれている。実験データはタブレット内に保存されるとともにiCloud上のデータベースに蓄積するようにした。実験の結果として、モグラたたきゲームの継続利用の速度変化課題への効果、ならびに継続利用中断後の効果の持続に関する知見が得られた。今後は、さらなるデータ収集を行い、モグラたたきゲームの有効性を検証する。今年度は、本研究課題で利用する計画の反応時間課題を使って、若年者、高齢者、脳損傷患者を対象とした実験を行い、反応時間の結果と注意障害所見の関連性を明らかにした。
多角形要素からなる平面と空間の幾何学的充填構造に基づく軽量・機能コア構造の開発

多角形から構成される平面/空間の幾何学図形に基づき,申請者はこれまで様々なコア構造を創製してきた.平成21年度前半はオクテット・トラス型コアパネル,「ダイアコア」の音響,振動特性に関して研究を行った.振動特性に関しては,鋼板からプレス加工により試作パネルを製作し,自由支持条件下でインパクトハンマーを用いた加振実験を行い,基本的な振動特性を明らかにした.また有限要素法による固有値解析を行い,板厚,パネル厚,セルサイズと固有振動数との関係を明らかにした.また音響特性に関しては木製の遮音箱を製作し,PET製ダイアコアパネルの遮音試験を行い,基本的な遮音特性を明らかにした.パネルと同じ材質の平板及び間に空気を挟んだ二重壁に対しても同様の試験を行い,ダイアコアパネルの試験で得られた値と比較した.21年度後半は,周期的な切り抜き,スリットを導入した平板から折り曲げのみによって製作される軽量コアパネルに関して,先進複合材料を用いた新しいモデルの創製を行った.まず,カーボン/エポキシ複合材シートにおいて,折線部のみシリコンを含浸させることによって折り曲げ可能なCFRPシートを製作する手法を研究した.またエポキシ含浸時に紙製のマスクを用いることで,自由な折パターンを描く手法を開発した.この手法により折紙のような複雑な折線パターンをCFRP上で実現することが可能となった.上記手法を応用することで,シリコンによってグリッド状の折線を導入したCFRPシートに周期的な短形の切り抜きをいれ,立体化することによってCFRPコアパネルを製作した.また,アルミ合金製の型を製作することによりコルゲート状のCFRPを製作し,周期的に切抜きを入れジグザグに折り曲げることで製作される新しいCFRP製の折紙ハニカムコアを創製した.さらにシリコンによって折線パターンを変化させることで,曲面,テーパー型等の様々な形状を持つCFRPハニカムを製作した.多角形から構成される平面/空間の幾何学図形に基づき,申請者はこれまで様々なコア構造をモデル化し,その幾何学的パターンを体系化してきた.平成19年度はそれらの中でも実現可能性の非常に高いオクテット・トラス型コアパネル,「ダイアコア」の機械的系特性に関して研究を行った.このコアパネルは塑性加工によって周期的な凹部を導入した2枚の平板を張り合わせることによって作製され,ハニカムコアに比べてはるかに安価に製作できる.材料に関してもアルミ合金,スチール等の金属材料から,PETやペーパーモルド等非金属材料まで幅広く利用可能であり,溶接で接合できる金属製パネルは耐熱性も高く非常に汎用性が高い.さらに,このコアモデルは表面に見られる幾何学的パターンを様々に変化させることで形状の異なる発展型のモデルを設計できる特徴を有する.このデザインの多様性は本コアパネルの大きな特徴であり,それぞれの形状のもつ機械的特性や機能特性を明らかにすることで,広汎な用途に使用可能な低コストコアパネルを開発できるものと考える.本年度は実験,数値解析を用いて上記の幾何学的パターンの変化がパネルの曲げ剛性,面内せん断剛性にどのような影響を与えるかを研究し,高い剛性を得られるパネル形状を明らかにした.この本年度の成果から,パネルの板厚やセルサイズ,材質等の通常の設計変数だけでなく,デザインを変化させることで,より優れた機械的特性を得ることが出来ることが示された.本研究成果をさらに発展させ,今後の研究において強度特性や衝撃緩衝特性等の機械的特性から音響特性や熱的特性などの機能特性まで更なる解析を行う予定である.ダイアコアの基本的なモデルを鋼板によって試作し,3点曲げ試験を行い線形領域における曲げ剛性を確認した.さらに有限要素法を用いて実験に近い条件で数値解析を行い,結果を比較するとともに,曲げ剛性に対するパネル高さや板厚の影響を分析した.また,ダイアコアパネルのセル形状と表面パターンの変化が機械的特性に与える影響を解析した.ここでは数値解析を用い,幾何パラメータと曲げ剛性,面内せん断剛性との関係を明らかにした.成形性が良く角柱型に近い形状のパネルが加工できるPET製パネルなどでは,曲げ,せん断共に幾何パラメータを変えるだけで基本モデルから最大で2倍近くまで剛性を上げることができる.現在のところ深い凹部の加工が困難な金属パネルについてはモデルの成形性を考慮しなくてはならないものの,剛性を向上させるのにモデルの幾何的パターンを変えることが有効であることが示された.さらに,金属製パネルを想定したプレス成形シミュレーションを行い,パネルのセル形状が成形性に与える影響を解析している.さらに前章の結果とあわせて剛性,成形性の両方の視点から金属製ダイアコアのセル形状を考察し,成形可能な形状の中で最も剛性の高い形状を明らかにした.成形性のよいPETなどの樹脂製パネルと異なり,鋼板やアルミ合金等の金属製ダイアコアパネルに関しては深い凹部の成形が困難であったが,これらの解析結果を利用することで金属性パネルの製作がより容易になると考える.これらの研究成果により,3次元構造を製作する上で基本となる平面パネルの実用化に関して大きく前進したと考える.特に,幾何学的パターンを数理的に体系化した上で,プレス成形性との関係を明らかにしたことで,需要の大きいと思われる金属製パネルの製作がより容易となった.多角形から構成される平面/空間の幾何学図形に基づき,申請者はこれまで様々なコア構造を創製してきた.平成21年度前半はオクテット・トラス型コアパネル,「ダイアコア」の音響,振動特性に関して研究を行った.振動特性に関しては,鋼板からプレス加工により試作パネルを製作し,自由支持条件下でインパクトハンマーを用いた加振実験を行い,基本的な振動特性を明らかにした.

また有限要素法による固有値解析を行い,板厚,パネル厚,セルサイズと固有振動数との関係を明らかにした.また音響特性に関しては木製の遮音箱を製作し,PET製ダイアコアパネルの遮音試験を行い,基本的な遮音特性を明らかにした.パネルと同じ材質の平板及び間に空気を挟んだ二重壁に対しても同様の試験を行い,ダイアコアパネルの試験で得られた値と比較した.21年度後半は,周期的な切り抜き,スリットを導入した平板から折り曲げのみによって製作される軽量コアパネルに関して,先進複合材料を用いた新しいモデルの創製を行った.まず,カーボン/エポキシ複合材シートにおいて,折線部のみシリコンを含浸させることによって折り曲げ可能なCFRPシートを製作する手法を研究した.またエポキシ含浸時に紙製のマスクを用いることで,自由な折パターンを描く手法を開発した.この手法により折紙のような複雑な折線パターンをCFRP上で実現することが可能となった.上記手法を応用することで,シリコンによってグリッド状の折線を導入したCFRPシートに周期的な短形の切り抜きをいれ,立体化することによってCFRPコアパネルを製作した.また,アルミ合金製の型を製作することによりコルゲート状のCFRPを製作し,周期的に切抜きを入れジグザグに折り曲げることで製作される新しいCFRP製の折紙ハニカムコアを創製した.さらにシリコンによって折線パターンを変化させることで,曲面,テーパー型等の様々な形状を持つCFRPハニカムを製作した.
神経細胞の分化に関わるポリラクトサミン鎖含有糖タンパク質の解析

1.ポリN-アセチルラクトサミン含有糖タンパク質を特異的に認識する単クローン抗体の作製(1)PC12細胞表面にはポリN-アセチルラクトサミン鎖を有するいくつかの糖タンパク質が存在する.それぞれの糖タンパク質の発現を調べるために,単クローン抗体の作製をこころみた.(2)PC12細胞を人量に培養し,それぞれの糖タンパク質をゲルろ過などの方法を用いて単離精製した.(3)単離した糖タンパク質を用いて完全フロイントアジュバントともにBalb/cマウスを免疫した.(4)免疫に用いた抗原の免疫原性は低かったが,免疫を繰り返すことで有意な抗体価の上昇をみとめた.(5)免疫マウスから得た脾細胞とミエローマ細胞を常法にしたがって細胞融合して,ハイブリドーマを作製した.現在は,各タンパク質を識別できる単クローン抗体をスクリーニング中である.2.ポリN-アセチルラクトサミン鎖生合成開始反応の解析(1)ポリN-アセチルラクトサミン鎖のポリペプチド鎖への付加反応を触媒するN-アセチルガラクトサミン転移酵素のラット脳内の発現をin situ hybridization法により調べた.(2)N-アセチルガラクトサミン転移酵素は脳特異的な発現様式をもっていた.(3)脳内においても大脳皮質中間層や海馬などに限局された発現様式を示した.(4)上記単クローン抗体が作製できれば,それぞれの糖タンパク質の脳内での発現様式調べ,それを酵素の発現様式と比較して,ポリN-アセチルラクトサミン鎖の生合成経路の解析の手がかりとする.1.ポリN-アセチルラクトサミン含有糖タンパク質を特異的に認識する単クローン抗体の作製(1)PC12細胞表面にはポリN-アセチルラクトサミン鎖を有するいくつかの糖タンパク質が存在する.それぞれの糖タンパク質の発現を調べるために,単クローン抗体の作製をこころみた.(2)PC12細胞を人量に培養し,それぞれの糖タンパク質をゲルろ過などの方法を用いて単離精製した.(3)単離した糖タンパク質を用いて完全フロイントアジュバントともにBalb/cマウスを免疫した.(4)免疫に用いた抗原の免疫原性は低かったが,免疫を繰り返すことで有意な抗体価の上昇をみとめた.(5)免疫マウスから得た脾細胞とミエローマ細胞を常法にしたがって細胞融合して,ハイブリドーマを作製した.現在は,各タンパク質を識別できる単クローン抗体をスクリーニング中である.2.ポリN-アセチルラクトサミン鎖生合成開始反応の解析(1)ポリN-アセチルラクトサミン鎖のポリペプチド鎖への付加反応を触媒するN-アセチルガラクトサミン転移酵素のラット脳内の発現をin situ hybridization法により調べた.(2)N-アセチルガラクトサミン転移酵素は脳特異的な発現様式をもっていた.(3)脳内においても大脳皮質中間層や海馬などに限局された発現様式を示した.(4)上記単クローン抗体が作製できれば,それぞれの糖タンパク質の脳内での発現様式調べ,それを酵素の発現様式と比較して,ポリN-アセチルラクトサミン鎖の生合成経路の解析の手がかりとする.PC12細胞とその変異細胞であるPC12D細胞を用いて、神経細胞への分化の過程で生じる細胞表面のポリラクトサミン(PNAL)糖鎖生合成量の減少について、PC12細胞では他のがん細胞の場合と異なってβ1-3GlcNAc転移酵素活性の活性低下がその原因であることを明らかにした(Glycobiology,2001,in press)。^3H-Glucosamineで代謝標識された膜画分のautoradiographyから、未処理のPC12細胞では僅かにしか検出されないが、2日間のNGF刺激で増強し、PC12D細胞ではNGFの添加の有無に関わらずconstitutiveに発現されていた35KDのバンドは、63KDのPNAL-GPに由来するPNAL鎖含量の高い糖タンパク質であった。現在、63KDのPNAL-GPを主に含む画分を用いてモノクローナル抗体を作製しているところである。1.ポリN-アセチルラクトサミン含有糖タンパク質を特異的に認識する単クローン抗体の作製(1)PC12細胞表面にはポリN-アセチルラクトサミン鎖を有するいくつかの糖タンパク質が存在する.それぞれの糖タンパク質の発現を調べるために,単クローン抗体の作製をこころみた.(2)PC12細胞を大量に培養し,それぞれの糖タンパク質をゲルろ過などの方法を用いて単離精製した.(3)単離した糖タンパク質を用いて完全フロイントアジュバントともにBalb/cマウスを免疫した.(4)免疫に用いた抗原の免疫原性は低かったが,免疫を繰り返すことで有意な抗体価の上昇をみとめた.(5)免疫マウスから得た脾細胞とミエローマ細胞を常法にしたがって細胞融合して,ハイブリドーマを作製した.現在は,各タンパク質を識別できる単クローン抗体をスクリーニング中である.2.ポリN-アセチルラクトサミン鎖生合成開始反応の解析(1)ポリN-アセチルラクトサミン鎖のポリペプチド鎖への付加反応を触媒するN-アセチルガラクトサミン転移酵素のラット脳内の発現をin situ hybridization法により調べた.(2)N-アセチルガラクトサミン転移酵素は脳特異的な発現様式をもっていた.(3)脳内においても大脳皮質中間層や海馬などに限局された発現様式を示した.

(4)上記単クローン抗体が作製できれば,それぞれの糖タンパク質の脳内での発現様式調べ,それを酵素の発現様式と比較して,ポリN-アセチルラクトサミン鎖の生合成経路の解析の手がかりとする.
ニューロモデュレーションによって中枢性疲労は回復するか？

持続的な高強度運動において脳などの神経系を要因とした中枢性疲労は発現し、運動後もすぐに回復せずに脳の興奮性の低下などが継続される。この運動後も継続される疲労ならびに中枢性疲労の生理的および機能的意義、およびその効果的な回復方法については未解明である。そこで、近年、脳を微弱な直流電流で刺激してその興奮性を変化させることで運動機能に有益な効果が実証されているニューロモデュレーションを高強度運動後の回復期に用いて、皮質運動野の興奮性の変化および運動パフォーマンスの回復について検証し、運動終了後も継続する中枢性疲労の生理的および機能的意義を解明することを目的とする。本年度は、詳細なペダリングパフォーマンスの計測が可能な自転車エルゴメータを導入し、高強度運動後の運動パフォーマンスの変化動態について詳細に調べた。30秒間全力ペダリング運動もしくは10kgのウェイトジャケットを装着してのスクワット(20回を3セット)を行い、これらの15分間の休息(座位安静)後に30秒間の全力ペダリング運動を行い、最大ペダリングパワー、疲労因子(%)、最大トルク角度、左右トルク比などの詳細なペダリングパフォーマンスについて計測した。運動後の休息時間は、我々がこれまで経頭蓋直流電流刺激によるニューロモデュレーションで成果をあげている15分間とした。その結果、最大ペダリングパワーや疲労因子、左右トルク比は運動後の15分間の休息で完全に回復し、有意な変化が認められなかったが、最大トルク角度は疲労課題後に変化する傾向が認められ、中枢性疲労の影響の可能性が示唆された。これまでの研究において、詳細なペダリングパフォーマンスの計測可能な自転車エルゴメータを導入し、疲労課題を決定するために高強度運動後の詳細なペダリングパフォーマンスの変化傾向の検証を行ったが、実験で用いた負荷強度が低かったために運動パフォーマンスの変化が少なく、回復効果の検証に用いる疲労課題の決定について課題を残した。しかしながら、高強度運動後のペダリングパフォーマンスの変化傾向を把握することができたなど、十分な予備実験をすることができている。また、経頭蓋直流電流刺激によるペダリング運動に対するニューロモデュレーション効果については、共同研究において成果をあげている。以上のことより、研究全体の進捗状況および目的の達成度としては、やや遅れていると考えられる。これまでの研究において、高強度運動後の詳細なペダリングパフォーマンスの変化傾向を把握することができたが、ニューロモデュレーションによる疲労の回復効果を検証するにはパフォーマンスの変化が少ない状況であるため、本年度は、疲労課題の負荷強度を上げて、パフォーマンスの低下をより大きく引き起こすことができるようにプロトコールに変更を加える。疲労課題において大きなパフォーマンスの変化の見込める伸張性筋収縮を用いることも検討している。また、高強度の定電流刺激装置を導入して、筋を刺激する単収縮外挿法による中枢性疲労の計測も行い、高強度運動後の中枢性疲労の変化についても明らかにする。疲労課題のプロトコールの決定後、高強度運動後の休息時間において、経頭蓋直流電流刺激装置を用いて陽極刺激、陰極刺激、および疑似刺激のいずれかを与え、回復期におけるニューロモデュレーションがペダリングパフォーマンスに及ぼす影響について検証する。

これまでの研究において、高強度運動後の詳細なペダリングパフォーマンスの変化傾向を把握することができたが、ニューロモデュレーションによる疲労の回復効果を検証するにはパフォーマンスの変化が少ない状況であるため、本年度は、疲労課題の負荷強度を上げて、パフォーマンスの低下をより大きく引き起こすことができるようにプロトコールに変更を加える。疲労課題において大きなパフォーマンスの変化の見込める伸張性筋収縮を用いることも検討している。また、高強度の定電流刺激装置を導入して、筋を刺激する単収縮外挿法による中枢性疲労の計測も行い、高強度運動後の中枢性疲労の変化についても明らかにする。疲労課題のプロトコールの決定後、高強度運動後の休息時間において、経頭蓋直流電流刺激装置を用いて陽極刺激、陰極刺激、および疑似刺激のいずれかを与え、回復期におけるニューロモデュレーションがペダリングパフォーマンスに及ぼす影響について検証する。定電流電気刺激装置を導入するためには、交付額が少なかったために前倒し請求をしたが、この研究機材を用いる研究の遂行まで至らずに購入をしなかったこと、および旅費および人件費については別の研究費から捻出できたため。定電流電気刺激装置については本年度に購入する予定である。
身体志向アプローチの効果メカニズムに着眼した心身融合型のトラウマ回復支援法の開発

トラウマからの回復支援法の確立が国内外で喫緊の課題となっている。そのため,本研究は,マインドフルネス技法の効果メカニズムについて,「身体ー認知ー行動」の3つの側面から包括的に検討することで解明し,最終的に身体志向アプローチと認知行動的アプローチを併用した心身融合型の新たなトラウマ回復支援法の開発に行う。