hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
劣線形時間パラダイム

本研究では研究代表者の提案している「劣線形時間パラダイム」の実証のための理論研究を行っている。2018年度の主な成果は以下の通りである。(I)データを徐々に読み込みながら徐々に精度の高い解を求めていく「漸進型アルゴリズム(progressive algorithm)」を研究代表者は提案しており、その構築技法の研究を行なっている。2018年度は、「定数時間アルゴリズム」と「全てのデータを読み込む線形以上の計算時間のアルゴリズム」の両者が存在する任意の問題に対し、オーダの意味での各々の計算時間を悪化させることなく、両者を円滑に繋げる漸進型アルゴリズムが構築できることを証明した。これは片側誤り、両側誤りどちらにも適用可能であり、また本技法はグラフに限らず、どのような対象、モデルに対しても適用可能であると考えられ、非常に一般性のある結果である。本結果は現在対外発表準備中である。(II)研究代表者は複雑ネットワークには階層性があり、それを利用することで高速な定数時間アルゴリズムが得られると考えている。研究代表者が[ESA2016]で発表したクラスHSF (Hierarchical Scale Free)はその理論に基づく成果であるが、過去に階層性に基づく複雑ネットワークのモデルが(研究代表者以外によって)いくつか提案されている([Dorogovtsev, 2011], [Barabasi, 2001], [Ravasz, 2002]など)。これらによって得られる任意のグラフ上の任意の性質が定数時間検査可能であることを2018年12月のコンピュテーション研究会(電子情報通信学会)で発表した。(III)一般化将棋、チェス、シャンチー(中国象棋)などの指数時間完全問題が定数時間検査可能であることを論文化し、受理された(2019年出版予定)。2015年度の主な成果は以下の通りである。(I)複雑ネットワーク上の定数時間アルゴリズム:複雑ネットワークに対し、孤立クリーク(伊藤らの提案した概念)の分布の冪乗法則とその階層構造があることを用いたモデルがShigezumiらによって2011年に提案されている。それに基づきHierarchical Scale Free (HSF)という多重グラフのクラスを提案した。そしてそのクラスが超有限(Hyperfinite)であることを証明し、それを利用すればNewman & Sohlerらが2013年に提案したアルゴリズムと同様の考え方を適用することで、「クラスHSFに属する多重グラフにおいては、任意の性質が定数時間で検査可能である」ことを示した。本結果を使うことで、多くのビッググラフデータの性質が、そのサイズとは無関係な定数時間で(少なくとも理論上は)検査可能であることになり、ビッグデータ時代の多くの問題を解決する手がかりとなるアルゴリズムである。本結果は国際会議に投稿中である。(II)一般化将棋問題の定数時間アルゴリズム:将棋盤を√n×√nとし、王将以外の駒をO(n)個に増やした一般化将棋問題が定数時間検査であることを証明した。本結果は国際会議The 12th International Symposium on Operational Research and Its Applications (ISORA 2015), Aug. 21--24, 2015, Luoyang, Chinaにおける招待講演で講演し、特集号の電子ジャーナルIETdigital libraryへ採録された。本結果はチェスや中国象棋など類似の問題にも拡張可能である。(III)ケーキ分割問題を劣線形時間で解く枠組みを与え、その下でのアルゴリズムを提案した。本結果は国際会議The 8th International Conference on Fun with Algorithms (FUN 2016), June 8--10, 2016, La Maddalena, Italyに採録が決定した。複雑ネットワークのモデルHSFの提案とそれに対する万能定数時間アルゴリズムの提案を行うことができた。HSFは多くの複雑ネットワークが包含されるクラスと考えられ、その上のそんな性質でも定数時間で検査可能であるというこの定理は画期的なものであると考えている。この成果は極めて重要であり、1年目にしてこの成果は当初の計画を遥かに超えている。2016年度の主な成果は以下の通りである。(I)複雑ネットワーク上の定数時間アルゴリズム:前年度に提案したHierarchical Scale Free (HSF)という多重グラフのクラスと、そのクラスが超有限(Hyperfinite)であること、「クラスHSFに属する多重グラフにおいては、任意の性質が定数時間で検査可能である」ことを示した結果を欧州最高のアルゴリズムの会議であるThe 24th European Symposium of Algorithms (ESA 2017)に投稿し、受理され、講演した。また、実用上も早く検査できる性質を考察した結果をAsian- Pacific World Congress on Computer Science 2016で講演した。(II)ケーキ分割問題を劣線形時間で解く枠組みを与え、その下でのアルゴリズムを提案した。この結果は国際会議The 8th International Conference on Fun with Algorithms (FUN 2016),June 8--10, 2016, La Maddalena, Italyに採録され、講演した。(III)一般化ボード

パズル:ライツアウトとは、碁盤目状に並んだ5×5のオン・オフが切り替えられるスイッチで、スイッチを一つ押すとそのスイッチとその上下左右のスイッチのオン・オフが切り替わるシステムで、与えられた盤面(一部のスイッチがオンになっている)に対し、すべてのスイッチをオフにできるか否かを問う問題である。これを√n×√nにした一般化ライツアウトを考え、この問題が定数時間検査可能であることを示した。複雑ネットワークのモデルHSFの提案とそれに対する万能定数時間アルゴリズムの提案を行うことができた。HSFは多くの複雑ネットワークが包含されるクラスと考えられ、その上のそんな性質でも定数時間で検査可能であるというこの定理は画期的なものであると考えている。この成果は極めて重要であり、当初の計画を既に超えている。本研究では研究代表者の提案している「劣線形時間パラダイム」の実証のための理論研究を行っている。2017年度の主な成果は以下の通りである。(I)複雑ネットワーク上の定数時間アルゴリズム:研究代表者は複雑ネットワークには階層性があり、それを利用することで高速な定数時間アルゴリズムが得られると考えている。研究代表者が[ESA2016]で発表したクラスHSF (Hierarchical Scale Free)はその理論に基づく成果であるが、過去に階層性に基づく複雑ネットワークのモデルが(研究代表者以外によって)いくつか提案されている([Dorogovtsev, 2011], [Barabasi, 2001], [Ravasz, 2002]など)。今年度は、これらのモデルがすべて超有限性を備えていることを証明することができた。これらが冪乗法則を満たしていることはそれぞれの提案者によって既に証明されているので、伊藤の[ESA2016]の結果を利用すれば、これらのモデルにおいて、任意の性質が定数時間検査可能であることになる。本結果は現在対外発表準備中である。(II)一般化ボードパズル:図形のパッキングパズルである「ポリオミノ」と、碁盤目のボードをマス目に与えられた数値に基づいて規則を満たすように長方形の領域に区切るパズル「四角に切れ」の両者に対し、定数時間アルゴリズムを与えた。ポリオミノに関しては国際会議JCDCG^3 2017で発表し、その後フルペーパーをジャーナルに投稿中である。後者に関しては対外発表準備中である。2016年度の段階で、複雑ネットワークのモデルHSFの提案とそれに対する万能定数時間アルゴリズムの提案を行うことができた。さらに過去に対案された多くの複雑ネットワークのモデルに対しても、その万能定数時間アルゴリズムが適用できるという結果を2017年度に得ており、この一連の結果は画期的なものであると考えている。この成果は極めて重要であり、当初の計画を大幅に超えている。
高齢者のメディア利用と社会的ネットワークの形成・維持に関する研究

高齢者の社会的ネットワークの形成と維持において、電話やファクシミリなどのメディアの利用が持つ意義を明らかにするために、札幌市およびその近郊の高齢者を対象にしてアンケート調査を行った。調査した項目は(1)社会的ネットワークに関する項目と(2)メディア利用に関する項目である。(1)については、調査対象者の社会関係の種類別にその交際頻度と主観的な重要度を尋ねた。(2)については、電話とファクシミリを中心にパーソナルな通信メディアの認知度と所有および利用の状況を尋ねた。特に電話については、1週間にわたって発信および着信ごとの相手・時間・内容などの記録をつけてもらった。アンケート調査の単純集計からは、以下のようなことが明らかになった。多くの高齢者にとって、同居している家族以外の人々との関係では、「近所の友人」との関係が交際頻度が多く、主観的にも重要な関係として認知されており、それはいわゆる「近所づきあい」とは区別される関係のようである。「近所の友人」は電話の発信と着信の頻度も多かった。このことは、対面的コミュニケーションのネットワークと電話コミュニケーションのネットワークとが重なり合っていることを示している。通話の内容を見ると、訪問の約束や誘いのために電話を利用することが多く、対面的な関係を支え補完するものとして電話が利用されている。なお、文献研究を通じて電話コミュニケーションのもつ独特な性格について知見を得ていたが、高齢者はそうした性格についてはあまり意識していないようであった。
日本における古代・中世移行期村落の構造と展開

本年度の当初の計画は、1日本における古代・中世移行期の村落(集落)に関する研究文献の目録を作成すること、2西海道の古代・中世移行期村落(集落)の景観復元のための文献史料の収集、3同じく西海道の古代と中世初期の集落遺跡の発掘事例の集積、の三点にまとめられる。このうち、1については、いわゆる移行期が12世紀までの古代史の研究対象であると見てよいことから、集落・村落・開発・刀禰・在地・住人・百姓・景観等のキイワードを定め、主として『史学雑誌』の文献目録(日本古代史)によって、タイトルおよび著者の研究歴を勘案して、第二次世界大戦後の当該分野の研究論文目録を、ほぼ作成し終えた。2については、当初の計画に従って、大分県史・宮崎県史・宗像市史・新熊本市史等、一部の自治体史から、主要な研究事例と概観を得たが、網羅性には欠けるものとなった。3については、福岡県内の全発掘調査報告書のデータベース化を行い、次年度以降の分析に備えた。集落遺跡と密接に関わる国府関連の遺跡について、熊本市の二本木遺跡・神水遺跡等をはじめとする肥後国府近傍出土墨書土器の釈読や、西都市の日向国府発掘現場の視察など、最新の知見を得ることができた。以上のほか、全国的な発掘調査の事例の中から、先行研究で集落の消長について示されているものをサンプル的に集め、日本史研究会例会準備会で報告して在地社会変容論の討論に参加したほか、次年度以降の予察として、京都近郊の古代・中世村落の故地を視察した。弥生時代以来集落が営まれている福岡市域における集落の消長について、福岡市文化財発掘調査報告書1200冊以上を通覧し、12世紀に到るまでの集落遺跡消長表をエクセルファイルで作成した。これには水田跡や窯跡等の生産遺構についての情報も盛り込まれており、消長の原因について検討する手がかりとなるはずである。併せて屋代遺跡群や村上遺跡等の関東・甲信越の著名な遺跡における集落遺跡の消長を再検討し、全国的な趨勢について、概観を得た。従来から言われているように、東国における律令期集落は10世紀に入る頃には激減するが、北部九州においては、9世紀前期に激減し、同じ立地では12世紀ころから再開発が始まることが確認された。この現象の背景については、考古学的な検出方法の抱える問題点、たとえば竪穴住居の消滅や土器から木器等の残存しにくい素材への食器の変化なども絡むであろうし、また、灌漑施設の技術的な発達といった要因による沖積地への進出といったことも絡むと思われるが、むしろ北部九州に関しては、文献資料に現れる弘仁・承和期の飢饉や、遺跡面に検出できる水害の痕跡など、災害史・気候史、疾病史に背景を探る方が有効ではないかとの感触を得ている。これは、いわゆる公営田制施行の背景としても考慮されなければならないだろう。こういった成果を国立歴史民俗博物館における研究会で披露し、諸専門分野からの有益な意見を頂戴した。また、2回にわたる日本史研究会準備検討会での討論にも上記資料が提供され、2015年3月例会においては、佐藤泰弘・小原嘉記両氏の報告に対するコメントの形で、今後の平安時代村落社会史の方法的課題について報告した。○資料整理とデータベースの作成福岡市内の発掘調査報告書については、全冊を見終え、集落遺跡の存続状況についてをエクセルファイル化して示した。その成果は学部生対象の「博多学」講義で披露したが、明らかに9世紀に入る頃に散在化が見られ、これは気候変動・地形変動と結びつけて理解できるだろうことを示した。引き続き、久留米市内の遺跡について同様の調査を終えたが、こちらでは国府関連の発掘が多いせいか、一般の集落の消長は、福岡市内ほど顕著には見いだせなかった。現在は、日向国府の調査が注目を集めている宮崎県内の集落遺跡について資料整理を進めている。○現地調査本年度は、古代中世荘園の故地である琵琶湖沿岸について、菅浦・水沼・覇流等の現地景観を古地図・絵図等と照合して確認した。その際特に、琵琶湖博物館の研究成果を批判的に活用した。また、栃木県を中心とする関東北部の官衙遺跡群の動向についての調査・研究の現状を調査し、これとの関連で集落の消長を見る視座を得た。○古代中世移行期村落についての素描刊行した著書の中で、主として9ー11世紀の受領制度・負名体制について、研究の現段階をまとめるとともに、有力農民という通念に対して疑問を呈し、文献資料の再検証が必要であることを論じた。九州・近畿・北関東の集落の変容について概観を得ることが出来、これに歴博の共同研究員として携わった北東北・南九州・美濃の事例を加えることで、古代中世移行期村落の動態について、ある程度の見通しを得ることができた。日本における古代・中世移行期の集落の存在形態を検討する本科研の四年目に当たる。モデルケースとしての福岡市域の発掘調査事例の細部の詰めを同市教育委員会の発掘調査報告書を用いて行った。その結果、九世紀前半における集落の衰退、移動が顕著であることが明らかとなり、その背景として弘仁・承和年間の疫病にともなう人口減少、大規模な水害等の自然災害が因となり果となって集落の解体を招いたのではないかという仮説を、文献史料を用いて立てることが出来た。これに加えて、中枢部分に存在した官衙の様相をうかがうべく、鴻臚館に的を絞って時期的な変容ぶりを検討し、遺構の変遷について新たな見通しを得た。

福岡市域に隣接する旧糟屋郡域についても、阿恵遺跡を中心に、評・郡レベルの末端支配機構の歴史的な推移を検討した。更に旧豊前国内京都郡の様相を検討する素材として福原長者原遺跡とソノ関連遺構群を取り上げ、特に律令体制成立・発展期ニツイテ概観を得ることが出来た。また、九州でも独特の展開を見せ、最近島津荘の荘政所らしい遺構が検出された宮崎県都城市にも現地視察に赴き、併せて同市教育委員会の発掘調査にかかる集落遺跡の変遷について、その概要をまとめた。更に初めて四国地方の官衙・集落の様相を検討すべく、菅原道真の菅家文草と対照できる讃岐国府跡推定地の現地視察や、延喜二年の戸籍が再発見された徳島県旧板野郡域の視察と戸籍の実見に赴いた。以上に加えて、現地視察は行っていないが、発掘と文献との両調査が進行しつつある神奈川県及び千葉県の研究状況を把握し、全国的な集落の消長の概観を得る一助とした。以上のような本年の成果を踏まえ、最終年度に当たる来年度には、これまでの調査・検討の結果を研究論文としてまとめるとともに、主として古記録類による集落関連記事の博捜による資料集を作成し、今後の当該分野の研究の深化に資するものとしたい。全国的な集落の動向を探るには、発掘調査報告書の悉皆調査が望ましいが、謝金で雇いあげる予定だった大学院生が、休学・就職等で払底してしまい、ピンポイントの調査に変更せざるを得なくなった。また、図書館の移転等、本学の特殊な事情もあって地方史類の閲覧が必ずしも容易ではなく、この点も網羅的な調査を妨げている。しかし、関係する教育委員会等の協力も得られ、また、同様の関心を持つ全国の研究者との情報交換の機会も増え、研究期間内に一定の成果を上げられる見通しは得ている。○本年度は最終年度に当たるため、これまでの五年間の研究成果をまとめ、中間報告に対していただいた指摘に応え、また、足りなかった部分を補足し、更に、これまでに見出された問題点を把握し、今後の当該分野の研究の足固めとして成果を報告することに努めた。○まず、昨年度口頭報告および公刊した福岡市・都城市をフィールドとする古代集落遺跡の中世への変貌過程についてのデッサンをもとに、地図と連動させて緻密化した発掘調査の成果のデータベースを作成した。○また、特に古代の北部九州地域の位置づけの特性である国際関係に重点を置いて、鴻臚館や糟屋屯倉、糸島地域の軍事的な位置づけとその具体的な景観・活動など、発掘で得られた遺構・遺物の意義づけに関する論文を3本公刊した。○次に、変貌の前提となる律令制下の村落秩序についての研究史をも含む古代国家の支配体制についての研究状況の概観を、アメリカ人の日本古代史研究者であるL.リーブス氏と共著の形でまとめ、英語論文として欧米圏の日本史研究者一般に向けた著書の形で公刊した。○実地踏査としては、主として山陰地域の集落と官衙遺跡との景観上の特質を把握するため、出雲・因幡両国の国府・国分寺、青木遺跡、上淀廃寺、青野横田遺跡等、8世紀から11世紀に至る諸遺跡を踏査し、文献史料や考古資料について、研究の現状を掌握した。福岡市の発掘調査報告書の悉皆調査に思いのほか手間取り、これを平安時代の文献資料と対比させて考えることが十分にはできていない。また、全国的な趨勢についても、サンプル数が予定より少なく、更に現地調査に時間が割けなかった。また、これまでの研究成果を刊行することができなかった。
歯周病原細菌とApoHの分子相同性がもたらす心臓血管系疾患の診断と治療

多くの疫学研究により歯周炎が心臓顕官疾患のリスクを増大させることが報告されているが、その直接的な機序は未だ明らかにされていない。申請者らは血栓を防止するタンパク質であるアポリポ蛋白H(ApoH, beta2glycoprotein I)と歯周病原細菌の間に分子相同性(molecular mimicry)が存在することに着目し、歯周病原細菌の感染によってApoHの機能を阻害する自己抗体が産生されて心臓血管系疾患のリスクなることを明らかにした。北海道医療大学内科に通院する歯周炎患者ならびに歯周組織も健康な健常者からインフォームドコンセントを得て、歯周ポケット、アタッチメントレベル、プロービング時の出血などの臨床症状を記録する。また唾液および血液を採取した。定量PCR法を用いて唾液のP.gingivalisならびにA.actinomycetemcomitans細菌の量を測定した。全身の状態と歯周病原細菌について検討したところ、全身の炎症状態(hsーCRP)が歯周炎によって悪化しており、特にスタチンを服用している高脂血症患者において顕著であった。歯周病原細菌とApoHとの分子相同性がもたらす心臓血管系疾患の診断と治療を検討する目的で、歯周炎患者のApoHに対する自己抗体の測定を行い、また免疫グロブリン遺伝子の測定系確立のために健常者における免疫グロブリン遺伝子の唾液中における発現状況を検討した。免疫グロブリン遺伝子の発現状況を健常者で検討したところ、末梢血と唾液では使用されるIgH遺伝子に違いが認められた。しかし個体間で共通したパターンは明らかでなく、更に礼数を増やす必要があると思われた。ApoHに対する自己抗体に関しては、P.gingivalis感染で引き起こされると報告されている(Blood 2012 p3320)PDDLPFSTペプチドに対する抗体測定を行ったが、歯周炎患者で有意な上昇は認められなかった。また、National Taiwan Universityとの共同研究でSLE患者におけるApoHに対する自己抗体を測定した。その結果、SLE患者においては歯周病原細菌への感染とApoHに対する自己抗体に関連が認められた。また、National Taiwan Universityとの共同研究ではRA患者においてApoH抗体の果たす明らかとなった。多くの疫学研究により歯周炎が心臓血管系疾患のリスクを増大させることが報告されている。しかし歯周炎が心臓血管系疾患を悪化させる直接的な機序は未だ明らかではない。申請者らは血栓を防止するタンパク質であるアポリポ蛋白H(ApoH)と歯周病原細菌の間に分子相同性(molecular mimicry)が存在することに着目し、歯周病原細菌の感染によってApoHの機能を阻害する自己抗体が産生されて、心臓血管系疾患を引き起こす可能性を報告してきた。本研究は心臓血管系疾患の発症・悪化における歯周炎の役割を明らかにする目的で、歯周病原細菌感染によるApoHに対する自己抗体の量と性質を検討した。全身性エリテマトーデス(SLE)患者では血栓ができやすく、心臓血管疾患のリスクが高いことが知られているが、その原因については十分に明らかとなっていない。SLE患者と健常者を比較したところ、健常者と比較してSLE患者では有意にApoHに対する自己抗体価が高かった。特に活動期のSLE患者でP.gingivalisあるいはP.gingivalisとT.denticolaが検出された患者では抗ApoH抗体が高かった。また抗ApoH抗体はCRPおよび赤血球沈降速度と有意な正の相関が認められた。これらのことからSLEの活動期においては、歯周病原細菌の感染によって抗ApoH抗体が上昇し、全身の炎症反応を悪化させることが示唆された。本研究で歯周病原細菌の感染による抗ApoH抗体の上昇が、SLE患者において心臓血管系疾患のリスクが高い一因である可能性が示唆された。唾液からDNAおよびRNAを分離し、PCR法を用いて免疫グロブリンV遺伝子の増幅を試みた。その結果、唾液を用いて免疫グロブリン遺伝子の増幅が得られる事が明らかとなった。また自己抗体の測定を行うためのペプチド合成、ならびにペプチドに対するウサギポリクローナル抗体作成も終了した。P.gingivalisおよびA.actinomycetemcomitansの感染とApoHに対する自己抗体産生について、さらに例数を増やして検討して行く。特にApoHに対する自己抗体に関しては、P.gingivalis感染で引き起こされると報告されている(Blood 2012 p3320)PDDLPFSTペプチドに対する抗体測定を行ったが、歯周炎患者で有意な上昇は認められなかったことから、測定システムの検討や他国の共同研究者との情報交換も含めて詳細に検討する。歯周病学今後は歯周炎患者と健常者を対象として歯周病原細菌に対する血清抗体価の測定、抗リン脂質抗体の測定および歯周病原細菌とApoHで共通なペプチドに対する血清抗体の測定を行う。

本年度に検討する予定であった臨床サンプルの数が思うように集まっていない事から、計測のための試薬の購入を遅らせて次年度に使用する事となった。ペプチド合成と抗体の作成が順調に行われ、研究計画が先に進んだため予算を先取りして使用したが、その後の測定サンプルが揃わなかったために全額は使用しなかった。臨床サンプルからのmRNA発現の解析に用いる予定である。抗体測定と遺伝子解析に使用する。
腸内共生菌が制御する大腸免疫応答の分子機構の解明と食品を用いた免疫調節

大腸には小腸に比べて多くの腸内細菌が存在し,完全に排除されることなく腸内での共生がみられる.本研究は,これまでにほとんど明らかにされていなかった大腸免疫系に注目し,腸内共生菌の定着が腸管免疫系組織の発達に寄与し,特にBacteroidesが腸管関連リンパ組織における活性化B細胞が集積する胚中心の形成や感染防御に重要な免疫グロブリンA産生を活性化することを明らかにした.さらに,大腸免疫系はこれらの腸内共生菌に対しては強い免疫応答は起こさない腸内共生系の重要な役割を担っている.大腸には小腸に比べて多くの腸内細菌が存在し,完全に排除されることなく腸内での共生がみられる.本研究は,これまでにほとんど明らかにされていなかった大腸免疫系に注目し,腸内共生菌の定着が腸管免疫系組織の発達に寄与し,特にBacteroidesが腸管関連リンパ組織における活性化B細胞が集積する胚中心の形成や感染防御に重要な免疫グロブリンA産生を活性化することを明らかにした.さらに,大腸免疫系はこれらの腸内共生菌に対しては強い免疫応答は起こさない腸内共生系の重要な役割を担っている.腸内共生菌はそのほとんどが大腸内に局在しており,腸管免疫系に対して大きな影響を与えている.一方で,宿主にとっての生体外異物である腸内共生菌は,大腸において,完全に排除されることなく腸管内に共生できるとともに,腸管組織形成や腸管免疫系の応答に影響を与えていると考えられている.大腸の腸管関連リンパ組織については,盲腸リンパ節(CP)と呼ばれるリンパ組織が存在し,CPは小腸バイエル板(PP)と類似した組織の形成がみられるが,その機能については不明な点が多い.本研究はCPとPPの菌体成分に対する免疫応答を比較しながら,腸内共生系における大腸および小腸の免疫学的反応の特性を明らかにし,腸共生系の維持に寄与するプロバイオティクスの開発につながる基礎的な検討を行った.その結果,CP細胞の菌体成分LPSに対する免疫応答(炎症性サイトカインIL-12p40産生)は,PPに比べて抑制される傾向にあることが明らかになった.このとき,リンパ球の微生物抗原を認識するToll様受容体(TLR)については,PP細胞のT細胞除去画分は腸内共生菌由来Lactobacillusなどの微生物抗原刺激に対して,CP細胞に比べて高いTLR2,4,6のmRNA発現がみられた.このことから,CPを含む大腸部位ではPPを含む小腸部位と比較して、腸内共生菌による恒常的な細菌刺激を強く受けていることが要因となって微生物抗原に対する炎症反応が制御され,腸内共生システムを維持する機構があると考えられた.また,経口摂取して宿主の腸管免疫系に作用が期待されるプロバイオティクスは,まず小腸PPに直接作用して免疫反応を惹起する一方で,大腸部位では管腔内に到達,または定着し,その菌体がCPに対しても取り込まれて免疫反応を誘導するが,小腸部位に比べて強い炎症反応は誘導しない特徴をもつことが示唆された.本研究は,腸内共生菌による影響を最も受けやすい大腸部位の免疫応答について,腸管免疫系の形成とIgA産生機構における腸内共生菌による修飾機構の解明と,大腸内共生細菌に対する免疫反応の制御機構の解明をめざした.無菌マウスにマウス腸内共生菌由来のBacteroides acidifaciens strain A43 (BA)とLactobacillus johnsonii 129 (LJ)をそれぞれ単独定着させたノトバイオートマウスを作製した.大腸(盲腸・結腸・直腸)部位の粘膜中総IgA量はBAマウスがLJマウスおよび無菌マウスに比べて有意に高く,小腸粘膜における総IgA量は差が認められなかった.BAマウスの盲腸リンパ節組織では,活性化B細胞が集積する杯中心の形成を示すPNA陽性画分が観察されたのに対し,LJマウスおよび無菌マウスでは観察できなかった.しかし,小腸パイエル板においては無菌マウスにはPNA陽性画分が検出されなかったが,BAおよびLJマウスのいずれも杯中心の形成がみられた.さらに,大腸および小腸粘膜に分泌されるIgAは,それぞれ定着した菌体に対して反応する抗体が誘導されており,特に,LAマウスの小腸粘膜では自身のLA菌体のみならずBA菌体にも反応する特徴がみられた.以上より,感染防御に重要なIgA産生応答については,腸内共生菌,特にBacteroidesが感染防御に重要なIgA産生を活性化することで,自身の腸管内での菌数をある程度制御すると共に,腸管粘膜に侵入した病原菌などの迅速な排除や適正な腸内共生菌の維持を通して,腸内環境の恒常性に寄与している可能性が考えられた.また,腸内共生菌によって誘導されるIgA産生は腸内共生菌の種によって異なる特性があり,その抗体との親和性は必ずしも高くないことから,腸内共生菌の完全な排除ではなく,腸内共生に寄与しているかもしれない.本研究は,腸内共生菌による影響を最も受けやすい大腸部位の免疫応答について,腸管免疫系の形成とIgA産生機構における腸内共生菌による修飾機構の解明と,腸内共生細菌に対する免疫反応の制御機構の解明をめざした.腸内共生菌を有する通常マウスにおいては,腸管関連リンパ組織の組織切片を作製して観察すると,大腸(盲腸・結腸)および小腸部位のリンパ節において活性化B細胞の集積がみられる杯中心の形成が観察されるのに対し,無菌マウスにおいてはいずれの部位においても十分な杯中心の形成は認められなかった.

また,小腸パイエル板および盲腸リンパ節は無菌マウスにおける組織の形成は未熟であるのに対し,結腸リンパ節は無菌マウスであっても組織形成,細胞数とも通常マウスとはあまり変わらないことが明らかとなった.しかし,それぞれのリンパ節細胞を通常マウスおよび無菌マウスより採取して調製し,ex vivoで腸内共生菌(BacteroidesまたはLactobacillus)との共培養を行ったところ,通常マウス由来結腸リンパ節細胞は最も高い総IgA産生応答を示すのに対し,無菌マウス由来結腸リンパ節細胞はIgA産生がほとんど検出されなかった.すなわち,大腸部位の中でも結腸リンパ節は腸内共生菌の影響を強く受けている免疫系細胞が存在し,感染防御において重要なIgA産生を活性化する作用が強いことから,他の腸管関連リンパ組織とは異なる特徴が明らかになった.一方で,小腸においては無菌マウスにおいてもある程度のIgA産生がみられ,このIgAは腸内共生菌との反応性があまり高くないことから,小腸においては腸内共生菌だけでなく食品成分によってIgA産生が影響を受けている可能性が考えられた.以上より,腸内共生菌の環境によって異なる免疫特性をもつリンパ組織の形成がみられ,このことが腸内の恒常性の維持に寄与していることが考えられた.
緑内障の視神経血流障害・動脈硬化度とエンドセリンA型受容体遺伝子多型の相関解析

我々はNTG患者において、データべースとなる治療前の眼圧の日内変動について最高眼圧および最低眼圧を調べ、NTG患者として眼圧の高い群に属するか、低い群に属するかの、後の設定に対する準備を行い、症例を蓄積しており、現在までにおよそ100例強となっている。各患者のバックグラウンドとしての全身疾患の検索および家族歴についても詳細な調査を行い、また脈波伝導速度の測定による動脈硬化度の判定を行っており、さらにHeidelberg Retina Flowmeterによる視神経乳頭部の血流測定を行い、緑内障性視野障害の部位と血流障害の相関についても同時に解析を進めており、目標とするデータべースの完成に向かいつつあるところである。NTG患者に対し同意を得たうえで採血し、新規にET-1血漿濃度の測定およびInvader法によるET-1(EDN1)およびET-A受容体(EDNRA)、ET-B受容体(EDNRB)の遺伝子多型の解析を行い、すでにわかっているEDNlのK198N, +138ins/del, T4124Cと臨床像(視野進行度・発症年齢・家族歴高血圧・高脂血症など)との関連を調べることを行う予定でデータ数の増加を見込んでいたが、これは予定より遅れており、今後の課題である。さらに発展した内容として、動脈硬化に関わると考えられる、プロスタグランジン受容体の遺伝子多型についても解析を進めたが、ある遺伝子多型が緑内障患者のみ存在し、コントロール群には認めないことを見出し、血管因子が原因と考えられる開放隅角緑内障の一つのタイプと考えられた。本研究によって新たに見出された開放隅角緑内障の一つの病因・病態と考えられる。この遺伝子多型による緑内障発症のメカニズムの解明も今後の課題と考えられる。我々はNTG患者において、データベースとなる治療前の眼圧の日内変動について最高眼圧および最低眼圧を調べ、NTG患者として眼圧の高い群に属するか、低い群に属するかの、後の設定に対する準備を行い、症例を蓄積しており、現在も続行中である。また、各患者のバックグラウンドとして全身疾患、とくに高血圧や糖尿病、高脂血症などの検索を行っている。家族歴についても詳細な調査を行っている。また各患者に対し、脈波伝導速度の測定を行い、動脈硬化度の判定を行いデータベースを作成中である。さらにHeidelberg Retina Flowmeterを用い、視神経乳頭部の血流測定を行い、緑内障性視野障害の部位と血流障害の相関について解析を行うことにより、血流障害の程度の判定を行っている。さらに発展した内容として、動脈硬化に関わると考えられる、プロスタサイクリン受容体の遺伝子多型についても現在解析を行っており、この遺伝子の変異と緑内障発症との相関についても研究を進めていく予定である。平成19年度にはNTG患者に対し同意を得たうえで採血し、ET-1血漿濃度の測定を行う予定である。さらにInvader法によりET-1(EDN1)およびET-A受容体(EDNRA)、ET-B受容体(EDNRB)の遺伝子多型の解析を行い、すでにわかっているEDN1のK198N,+138ins/del, T4124Cと臨床像(視野進行度・発症年齢・家族歴高血圧・高脂血症など)との関連を調べることにより、ET-1と動脈硬化度、視神経血流障害の程度、NTGとの関わりを包括的に検討し、NTGの病態解明を目指す我々はNTG患者において、データべースとなる治療前の眼圧の日内変動について最高眼圧および最低眼圧を調べ、NTG患者として眼圧の高い群に属するか、低い群に属するかの、後の設定に対する準備を行い、症例を蓄積しており、現在までにおよそ100例強となっている。
量子閉じ込め系における励起子と新しい非線形光学現象の開拓に関する共同研究

量子閉じ込め系としてII-VI化合物半導体量子井戸(超格子)を対象として励起子の特性を明らかにし、同時に、励起子が関与したいくつかの新しい非線形光学現象を初めて観測するなど多くの成果を上げた。1. II-VI量子井戸の代表的系であるZnSe/ZnS超格子の励起子構造を明らかにした。(1)2光子吸収分光法を駆使して、井戸層であるZnSeの伝導帯と価電子帯のそれぞれのバンドオフセット値を初めて実験的に決定した。(2)次に、同じく2光子吸収法の選択則を利用してP励起子の構造を明らかにし、また励起子の束縛エネルギーE_xを決定した。特に、E_xの値が、量子閉じ込め効果によりZnSeのバルク値と比べて2倍以上大きくなる画期的事実を見い出した。(3)II-VI系超格子系で初めて励起子分子の存在を明らかにした。励起光強度を強くすると励起子分子からの発光が生ずることに加えて、最も直接的な検証法である直接2光子吸収法により実証したものである。同時に、励起子分子の束縛エネルギーE_<xx>が異常に大きく安定であることを明らかにした。(4)この超格子の対称性の異なる1S,2Pのそれぞれに2光子共鳴して、コヒーレントな第2高調波光(SHG)が発生する現象、すなわち2光子共鳴SHG現象を発見し、その特性、共鳴の大きさの程度を実験的に解明した。また、発生の微視的機構も解明した。(5)LOフェノンによるインコヒーレントなハイパーラモ散乱(2光子ラマン散乱)の確立が、2P励起子の2光子共鳴により著しく増大する新しい現象を見い出して、その特性などを明らかにした。2.伝導帯のバンドオフセット値(10meV)が小さいZnSe/ZnS_xSe_<1-x>量子井戸(x=0.18)の励起子構造を解明した。また逆に、この系がエビ成長の際の下地結晶のGaAsと格子整合するために良質な超格子であることを利用して、新しい非線形光学現象を開拓することに成功した。(1)まず通常のハロゲン光源を励起に用い、P偏光の平行ビームを試料にブリュスター角で入射させた場合の反射分光法が超格子などの薄膜試料の励起子構造並びに界面の不均一性の知見を得る上で極めて有用な方法であることを実証した。(2)この手段を駆使して、井戸層の厚さが薄いこの超格子(d<80A)が、界面での一原子層のゆらぎが励起子のボ-ア直径より大きい、いわゆるテラス構造になっていることを明らかにした。(3)フェムト秒パルス光のブリュスター角反射信号の超高速時間減衰の観測により、分極のコヒーレントな自由誘導減衰が容易に観測できることを世界で初めて明らかにした。同時に、先の(2)で述べた、井戸層の厚さが一層異なるため生ずる励起子の遷移エネルギーの僅かな差をフェムト秒域の量子ビ-トとして観測し、(2)の事実を裏ずけた。(4)以上の基礎知見を基にして、同じくブリュスター角配置による4光波混合現象が、従来の方法と比べて良い感度で観測できることを初めて明らかにした。(5)この配置での4光波混合現象を詳細に実験的に調べることにより、励起子分子が存在する事実を実証した。これとは独立に、光励起強度を上げていくと励起子分子からの発光とは別に励起子発光が強く生ずる事実、並びにその励起強度依存性が1.5乗のベキに従っていることも明らかにし、4光波混合の結果と矛盾しないこともわかった。また、井戸層の厚さが19A,24A,50A,98Aの4種類の超格子で同様な結果を得た。(5)その結果、この系では伝導帯の電子の量子閉じ込め効果が小さいため、励起子の束縛エネルギーの増大は、バルクの値に比べて高々1020%であるのに対し、励起子分子のE_<xx>は80%強の増大を示す事実が明らかとなった。物理的にも、将来の光素子としての応用の観点からも重要な成果である。3. CdS並びにCuBr量子微結晶(量子ドット)の双方の試料で電子準位に2光子共鳴により生ずる、SHG散乱現象並びに共鳴ハイパーラマン散乱現象を初めて観測する成果を上げた。

同時に、励起子分子の束縛エネルギーE_<xx>が異常に大きく安定であることを明らかにした。(4)この超格子の対称性の異なる1S,2Pのそれぞれに2光子共鳴して、コヒーレントな第2高調波光(SHG)が発生する現象、すなわち2光子共鳴SHG現象を発見し、その特性、共鳴の大きさの程度を実験的に解明した。また、発生の微視的機構も解明した。(5)LOフェノンによるインコヒーレントなハイパーラモ散乱(2光子ラマン散乱)の確立が、2P励起子の2光子共鳴により著しく増大する新しい現象を見い出して、その特性などを明らかにした。2.伝導帯のバンドオフセット値(10meV)が小さいZnSe/ZnS_xSe_<1-x>量子井戸(x=0.18)の励起子構造を解明した。また逆に、この系がエビ成長の際の下地結晶のGaAsと格子整合するために良質な超格子であることを利用して、新しい非線形光学現象を開拓することに成功した。(1)まず通常のハロゲン光源を励起に用い、P偏光の平行ビームを試料にブリュスター角で入射させた場合の反射分光法が超格子などの薄膜試料の励起子構造並びに界面の不均一性の知見を得る上で極めて有用な方法であることを実証した。(2)この手段を駆使して、井戸層の厚さが薄いこの超格子(d<80A)が、界面での一原子層のゆらぎが励起子のボ-ア直径より大きい、いわゆるテラス構造になっていることを明らかにした。(3)フェムト秒パルス光のブリュスター角反射信号の超高速時間減衰の観測により、分極のコヒーレントな自由誘導減衰が容易に観測できることを世界で初めて明らかにした。同時に、先の(2)で述べた、井戸層の厚さが一層異なるため生ずる励起子の遷移エネルギーの僅かな差をフェムト秒域の量子ビ-トとして観測し、(2)の事実を裏ずけた。(4)以上の基礎知見を基にして、同じくブリュスター角配置による4光波混合現象が、従来の方法と比べて良い感度で観測できることを初めて明らかにした。(5)この配置での4光波混合現象を詳細に実験的に調べることにより、励起子分子が存在する事実を実証した。これとは独立に、光励起強度を上げていくと励起子分子からの発光とは別に励起子発光が強く生ずる事実、並びにその励起強度依存性が1.5乗のベキに従っていることも明らかにし、4光波混合の結果と矛盾しないこともわかった。また、井戸層の厚さが19A,24A,50A,98Aの4種類の超格子で同様な結果を得た。(5)その結果、この系では伝導帯の電子の量子閉じ込め効果が小さいため、励起子の束縛エネルギーの増大は、バルクの値に比べて高々1020%であるのに対し、励起子分子のE_<xx>は80%強の増大を示す事実が明らかとなった。物理的にも、将来の光素子としての応用の観点からも重要な成果である。3. CdS並びにCuBr量子微結晶(量子ドット)の双方の試料で電子準位に2光子共鳴により生ずる、SHG散乱現象並びに共鳴ハイパーラマン散乱現象を初めて観測する成果を上げた。1層厚の薄いZnSe/ZnS超格子を対照にして,通常の光第2高調波(SHG)が発生しえない偏光を用いて,量子閉じ込め励起子の2光子共鳴により強いSHG光が前方方向に発生する現象を新たに見い出した。この現象は1S並びに2P励起子の双方で,しかも同程度に生ずること,並びにその強度は有効SHG定数に換算して許容SHG定数より1桁小さい程度であることを明らかにした。北大とフランスで協力してこの新しい現象の詳しい側面を調べると共に,その微視的起源の解明を進めている。なお,この現象は下地のGaAs結晶を除去せずに観測できるため,II-VI化合物超格子の励起子構造並びに問題の量子閉じ込め束縛エネルギーを導出する優れた分光方法となることが予想される。
感染症がヒト個体群の長期間の適応に及ぼす影響のマイクロシミュレーション分析

ヒト個体群の遺伝子組成に対する感染症の影響を検討するために、既にBrass、Coale、Trussellらによって人口学的に確立している人口モデルを基にして個人ベースの確率モデルに改変し、感染症耐性に関連する遺伝子の伝達を組み入れた。即ち、ある遺伝子をもつ個人ともたない個人の間にマラリア感染時の生残率に差が出ると仮定し、マラリア感染率が高い村落群と低い村落群の間で人口移動があるという条件で、遺伝子伝達シミュレーションを行った。こうしたマイクロシミュレーションによる集団遺伝へのアプローチは1970年代にMacCluerが始めていたが、あまり進展しておらず、とくに感染症との関連を見たものはおそらくこれが最初である。シミュレーションのためのプログラムはC言語で記述し(約800ステップ)、本研究助成により導入したコンピュータ上で、いくつかのパラメータについて100回ずつの試行をおこなった。現段階では、婚姻の社会的規制の有無や分集団間の距離による婚姻のしやすさの違いを組み込んでおらず、マラリア感染リスクも村落群別に固定してあり、季節変動やヒト個体群との相互作用によってリスクが変動することは表現していない。今後、現実に即した予測などのためには、マラリア感染の確率モデルとの結合が必要とされる。その意味ではプロトタイプだが、人口学、遺伝学と生態学を結び付けるモデルの可能性を示した。この研究結果は平成5年度の日本人類学会・民族学会連合大会で報告済みである。
羽ばたき翼の高効率断面形状に関する研究

羽ばたき型超小型飛翔体に適用するべき最適な翼断面形状を明らかにすることを目的として研究を行い、次の成果を得た。剛体羽ばたき翼にとっての最適な断面形状は平板翼であり、昆虫の断面形状をそのまま剛体翼として使用しても平板翼の空力性能を超えることはできない。しかし、ヒンジで接続された前後羽ばたき翼のヒンジ角を制御する翼型モーフィングの手法により、従来の平板翼を超える空力性能を得ることができる。最適なヒンジ角運動によって、従来平板翼と比べて同じパワー消費量で22.8%の大幅な揚力の増加を達成することができ、これは羽ばたき型超小型飛翔体の空力性能を大幅に向上させる有用な技術である。高振動数で羽ばたく昆虫の羽ばたき翼の断面形状は、平板ではなく波型断面形状をしており、その翼断面形状には羽ばたき翼の性能を向上させる空力的・構造的秘密が存在していると考えられる。本研究は、昆虫サイズの低レイノルズ数羽ばたき翼の断面形状について、従来の平板断面よりも高揚力・高効率となる断面形状の可能性を実験的・数値的研究により調べることを目的としている。25年度(2年目)は、1年目に開発した「複雑断面形状を考慮した羽ばたき翼の数値流体解析コード」を用い、実際のマルハナバチから測定した翼断面形状が羽ばたき翼の空力特性に与える効果について数値的研究を行った。昆虫の翼断面形状は、波型形状とキャンバによって特徴づけられる。羽ばたき翼における波型形状は、数値解析結果から空力的には効果が小さいことが明らかになった。一方、キャンバについてはその空力的効果は大きいが、羽ばたき運動の場合、一方のストロークで正のキャンバとして空力性能を高める働きをしたとしても、もう一方のストロークでは負のキャンバとなり空力性能を低下させ、結果として1周期平均では効果が相殺されるため、平板翼の性能を超えるものではなかった。しかし、本研究では翼断面形状をストローク毎に変化(モーフィング)させることで、平板翼を超える空力性能を発揮できることを明らかにした。翼断面形状をストローク毎に変化させる方法として、ヒンジで接続された前後2枚の翼を1枚の翼として羽ばたかせ、前後それぞれの羽ばたき運動を制御することで常に正のキャンバにすることができる方法を提案した。本手法は、比較的簡単な手法で羽ばたき翼の断面形状の制御することができ、平板翼を超える翼断面形状という研究目的を達成するものである。これまでの成果は数値的研究によるものであるので、最終年度ではその実証試験を行う。昆虫サイズの低レイノルズ数領域における羽ばたき翼の断面形状が空力特性に与える効果については、これまで明らかにされておらず、一般的に平板翼が用いられてきたが、実際の昆虫の断面形状は平板ではなく波型の断面形状をしており、効率の高い翼断面形状が存在していると考えられる。本研究は、昆虫サイズの低レイノルズ数羽ばたき翼における断面形状について、従来の平板断面よりも高揚力・高効率となる断面形状の可能性を実験的・数値的研究により調べることを目的とする。研究の構成として、最初に2次元翼の断面形状について実験的・数値的に研究を行い、その結果を踏まえて3次元翼の断面形状について実験的・数値的に研究を行う。研究手法として、波型断面形状を有する羽ばたき翼の数値流体シミュレーション、およびその実証として水中模型実験による流体力の計測および流れの可視化を行う。当初計画では、24年度(1年目)は波型断面形状を考慮した「2次元羽ばたき翼の数値流体シミュレーションコードの開発」、および「2次元羽ばたき翼の水中模型実験装置の設計開発」を行う計画であったが、数値流体シミュレーションコードの開発については、計画を前倒しして2次元および3次元翼の数値流体シミュレーションコードの開発を同時に行った。一方、模型実験装置の設計開発については、後述の理由により次年度に延期した。24年度に開発した2次元および3次元羽ばたき翼の数値流体シミュレーションコードでは、従来では対応できなかった振幅の大きな波板断面形状や、大きな羽ばたき捻り運動(フェザリング運動)にも対応できるようコードの改造を行った。ここで開発されたコードは、羽ばたき翼の水中模型実験の設計データを得るために使用されると共に、高効率断面形状およびそれを実現する羽ばたき運動パターンの組み合わせについての数値的研究に使用される。昆虫を模した羽ばたき型超小型飛翔体の研究開発が世界中で行われているが、未だ昆虫の飛翔能力には達していない。

本研究では、羽ばたき翼の翼断面形状に注目し、従来の平板翼よりも高効率となる断面形状を明らかにすることを目的としている。24・25年度では、波型形状(コルゲート翼)は羽ばたき翼の空力特性に与える効果が小さいこと、キャンバ翼は瞬間的な空力効果は大きいが、時間平均値で平板翼に劣ることを明らかにした。以上の結果は、剛体翼の場合、いかなる翼断面形状も平板翼の性能を超えないことを意味する。そこで本研究では、変形することで最適な断面形状を常に実現するモーフィング羽ばたき翼を提案した。その手法は、ヒンジで接続された前後2枚の羽ばたき翼のヒンジ角制御により、常に最適なキャンバを実現するものである。26年度では、これまでに提案したヒンジ型モーフィング羽ばたき翼の設計変数が与える効果について、最適なヒンジ位置・ヒンジ角・ヒンジ回転タイミングを明らかにし、従来の剛体平板翼と比較して、同じパワー消費量で発生揚力を22.8%向上させることに成功した。また、翼の弾性変形を考慮することで、コルゲート翼構造の利点が明らかとなった。すなわち、コルゲート形状によって軽量かつ高剛性の翼構造を実現し、結果として必要パワーを抑えることができることを明らかにした。また、コルゲート構造によって翼の剛性に異方性を持たせることで、羽ばたき翼の振動応答波形を制御することに成功した。その結果、簡単な正弦波の入力振動だけで、昆虫に近い複雑な羽ばたき運動を実現することができ、空力性能の向上を達成した。本研究の成果は、従来の羽ばたき型超小型飛翔体と昆虫との間に存在したギャップを埋め、羽ばたき型超小型飛翔体の性能を大幅に向上させる重要な技術を提案したことである。航空宇宙工学本研究は、従来の平板断面よりも高揚力・高効率となる羽ばたき翼の断面形状の可能性を実験的・数値的研究により調べることを目的としており、これまで2年間(24年度・25年度)の数値的研究の成果により、平板翼を超える剛体翼としての断面形状を発見するには至らなかったが、前後翼の運動の制御により翼断面形状をストローク毎に変化(モーフィング)させることで、平板翼よりも空力性能が向上することを数値解析より明らかにした。この手法により、比較的簡単な手法で本研究の目的である羽ばたき翼の高揚力・高効率断面形状を達成することができ、研究はおおむね順調に進展していると言える。しかし、これまでの成果は数値的研究によるものであり、実験的な検証が必要である。最終年度(26年度)では、スケールモデルを水中で羽ばたかる模型実験により非定常流体力の測定を行い、数値解析結果の検証および高効率羽ばたき翼の実証を行う。25年度ではその実験装置の設計開発を既に行った。当初計画では、1年目に2次元羽ばたき翼の数値解析および模型実験装置の設計開発、2年目に2次元翼の模型実験、3次元翼の模型実験装置の設計開発および数値解析、3年目に3次元翼の数値解析および模型実験を行うという予定であったが、25年度より研究代表者が所属研究機関を変更したことに伴い、研究計画を次のように変更した。すなわち、24年度(1年目)に2次元および3次元羽ばたき翼の数値解析コードの開発を行い、25年度(2年名)に2次元および3次元羽ばたき翼の高効率翼断面形状に関する数値的研究を行い、26年度(3年目)に羽ばたき翼の高効率翼断面形状に関する実証試験を行うように変更し、研究の効率化を図った。当初計画では、24年度(1年目)には「2次元羽ばたき翼模型実験装置の設計開発」および「2次元羽ばたき翼の数値
認知的介入を用いた社交不安障害予防プログラムの開発

本研究では,社交不安傾向を持つ大学生を対象に,注意バイアスの改善と不安症状の低減を目的とした注意訓練プログラムを作成し,その効果について検討した。8週間にわたるプログラム実施の結果,介入群において,ベースライン時から訓練直後,およびフォローアップ時の社交不安の認知的症状に減少が見られた。今後は,より多くの対象にプログラムを実施し,長期的な介入効果について検討していくことが課題である。近年,他者とうまくかかわることが困難であるために,学業や職務に支障をきたす若年層の問題が深刻化している。本研究では,人前での不安や緊張を主訴とする社交不安障害に対して,ネガティブな刺激に過剰な意識を向ける認知的傾向を改善するための注意訓練プログラムを実施し,疾患の予防効果を検証することを目的としている。研究の2年目にあたる本年度は,注意訓練プログラムのパイロット運用を開始した。社交不安を測定する尺度において,平均値+0.5SD以上の得点を示した大学生11名(男性4名,女性7名)に対して,プログラムの試験運用を行った。対象者は実験群と統制群にランダムに割り付けられた。プログラムは,ニュートラルな表情刺激に意識を向けることが要求される課題操作を通じて,ネガティブな情報に過剰な意識を向ける傾向の改善をはかるものであった。週に1回,5分程度(練習試行10回+本試行160回)の訓練を行い,8回(毎週1回,計2カ月)のトレーニングの前後における変化を測定した。実験群・統制群にかかわらず,訓練の回数を重ねるにつれて,誤答率が下がり,反応速度の外れ値が減ることが示された。実験群に割り付けられ,現在までにトレーニングが終結した4名のうち,2名においては実験前後の社交不安得点に顕著な変化が見られたが,2名においてはほとんど変化が見られなかった。統制群においては,顕著な変化が見られた例はなかった。これらのことから,プログラムには一定の訓練効果があることが示唆された。今後はサンプル数を増やし,統計的な検討を可能にするとともに,プログラムに反応する対象者とそうでない対象者を弁別できる変数を特定することが必要であると考えられる。分散分析の結果,感情価(ネガティブ・ニュートラル)と群(低群・高群)の主効果はいずれも有意であり,両者の交互作用も有意傾向を示した。その後の検定を行ったところ,いずれの尺度で測定した場合にも,社交不安高群は低群よりもネガティブ刺激に速く反応しており,感情価間の反応時間の落差が大きいことが示された。また,抑うつの高い者は低い者に比べて,感情価にかかわらず反応時間が長かった。以上のことから,今回作成した課題で注意バイアスが生起すること,またプログラムの実施に当たっては抑うつ得点を考慮する必要があることが示された。本年度は,前年度に実施したプログラム参加者の3か月・6か月フォローアップデータの収集を行った。プログラムではニュートラルな顔刺激と,ネガティブな顔刺激を用いたドットプローブ課題を実施した。対象者を介入群(ニュートラル刺激へのプローブ随伴率100%)と統制群(プローブ随伴率50%)にランダムに割り付け,Fear of Negative Evaluation Scale(FNE)短縮版,Social Phobia Scale(SPS),およびSocial Interaction Anxiety Scale(SIAS)を用いて,訓練前後とフォローアップ期の社交不安得点の推移を測定した。その結果,FNE短縮版において,群と時期の交互作用が有意傾向を示し,介入群においてのみ,社交不安得点が減少することが示された。SPS,SIASにおいては時期の主効果が有意であり,介入群・統制群のどちらにおいても,時間の経過とともに社交不安得点が下がっていた。このことから,プログラムには一定の効果が示唆されるものの,具体的なパフォーマンス場面や対人交流場面における不安にはプローブ随伴率が影響していなかった。今後はサンプル数を増やすことで検定力を十分にあげ,再度プログラムの効果を詳細に検討する。本研究では,人前での不安や緊張を主訴とする社交不安症に対して,ネガティブな刺激に過剰な意識を向ける認知的傾向を改善するための注意訓練プログラムを実施し,疾患の予防効果を検証することを目的としている。前年度の秋より本年度の夏まで,研究代表者が産前産後休暇・育児休暇を取得した。このため,本年度の報告は,秋以降に新たにプログラムに参加した対象者のデータに基づくものである。現在は訓練終了後3か月のフォローアップデータを取り進めている最中であり,訓練の長期的効果については,次年度の最終報告の中で検討する。プログラムの効果は,Fear of Negative Evaluation Scale(FNE)短縮版,Social Phobia Scale(SPS),およびSocial Interaction Anxiety Scale(SIAS)を用いて測定した。