hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多重スケール解析を応用した生体信号時系列の分析法の開発

生体信号解析のために多重スケール解析の基礎理論および分析手法を開発した.多重スケール解析の重要な応用例として長時間相関の分析がある.本研究の重要な成果として,トレンド除去に基づくランダムウォーク解析の基礎理論を確立した.また,非定常信号に対する効果的なトレンド除去手法としてSavitzky-Golayフィルターの有用性を示し,Savitzky-Golayトレンド除去フィルターを用いたランダムウォーク解析の高速アルゴリズムを開発した.一方で,多重スケール解析を心拍変動の分析に応用し,脳梗塞発症リスクの予測,心疾患の生命予後予測における有用性を示した.本年度の主な成果は,(1)生体信号時系列に含まれる非定常トレンド成分の除去法の開発とその性能評価,(2)平均2乗偏差の推定に基づくランダムウォーク解析の数理の解明である.(1)については,従来広く用いられてきた局所多項式のあてはめによるトレンド除去法の問題点を克服するために,Savitzky-Golayフィルタを用いた方法を提案した.従来法では非線形フィルタを用いるため統計的推定にバイアスが生じるという欠点がある.それに対し,Savitzky-Golayフィルタを用いた方法では,この点が解決されること,さらに,従来法よりも優れたトレンド除去能力があることを示した.生体信号時系列にはトレンド成分を含んだ非定常性がしばしばみられるため,信頼度の高いトレンド除去法の開発は非常に有用である.(2)については,detrended fluctuation analysis (DFA)およびdetrending moving average (DMA)解析について,線形確率過程のパワースペクトル(フーリエスペクトル)との関係を解析的に導出した.これまで,DFAおよびDMAについては,数値実験に基づき経験的にそれらの特性が示されていただけであり,解析的な結果はほとんど示されていなかった.本研究では,単一周波数成分に対する応答に基づき,これらの方法の特性を解析的に導く方法を開発した.さらに,DFAの時間-周波数対応のずれを補正する方法を開発した.DFAおよびDMAを使ったフラクタル解析は,生体信号時系列の分析に広く応用されてきた.我々の成果は,その正当性と解釈に数理的基礎を与えるものである.非定常性を除去するための方法の検討については,Savitzky-Golayフィルタを用いた方法を新たに提案するなど,想定以上の成果がえられた.ただし,Empirical mode分解の応用について検討を行うことができず,この部分はやや遅れている.スケーリング解析法の検討については,時間領域もしくは周波数領域の周波数応答に基づく新たなアプローチを開発することができており,おおむね順調に計画が進展した.また,多重スケールエントロピー解析に関する検討も計画通り実施できた.非ガウス統計の応用については,持続性心房細動の心拍変動の非ガウス性と脳梗塞発症リスクの関連性を見いだすなど,計画通りの進展があった.(1)トレンド除去スケーリング解析法の数理的基盤の確立:Detrended fluctuation analysis (DFA)やdetrending moving average analysis (DMA)などのトレンド除去スケーリング解析法の基礎理論を構築した.これらの解析法は,時系列にみられる長時間相関を定量化するものである.本研究では,トレンド除去スケーリング解析法の周波数応答特性を解析的に導出する方法を提案した.この方法の応用例として,DFAおよびDMAの周波数応答特性を解析的に求め,これらの解析法の基本特性を明らかにした.(2) Detrending moving average analysis (DMA)の高速アルゴリズムの開発:DMAの高速アルゴリズムを構築した.DMAでは,観測時系列に含まれる滑らかなトレンド成分を除去するためSavitzky-Golayフィルタが用いられている.Savitzky-Golayフィルタは畳み込みとして計算可能であるが,ここでは部分和計算の逐次更新式を導入することで,畳み込みを用いる方法よりも高速なアルゴリズムを開発した.従来のアルゴリズムが時系列の長さの2乗に比例した計算時間が必要であるのに対し,本研究で提案したものは時系列の長さに比例した計算時間に短縮可能である.(3) Detrended fluctuation analysis (DFA)の非線形フィルタ特性:現在,長時間相関やフラクタル構造の分析のためにDFAが広く用いられるようになっている.本研究では,DFAで用いられている区分的多項式のあてはめが非線形フィルタであるため,推定誤差が大きくなることを明らかにした.さらに,Savitzky-Golayフィルタを用いることで,その欠点が改善できることを示した.トレンド除去スケーリング解析法の数理的基盤の確立について,大幅な進展があった.さらに,心拍変動にみられる高周波数領域の非ガウス性の起源を解明するなどの成果がえられた.全体として,順調に計画が進展している.1.トレンド除去演算を用いたスケーリング解析法の数学的基盤の確立.生体信号時系列にみられる長時間相関の解析法として,局所トレンド除去を用いたDetrended Fluctuation Analysis (DFA)や,Savitzky-Golayトレンド除去フィルタを用いたDetrending Moving Average Analysis(DMA)が広く用いられている.本研究では,これらの解析法の基礎理論を確立した.我々の基礎理論では,弱定常過程を仮定し,DFAやDMAで扱う二乗偏差の平方根,パワースペクトル,自己相関関数の関係を厳密に導いた.さらに,この関係に基づき,トレンド除去演算を用いたスケーリング解析法の基本特性(トレンド除去能力,評価可能なスケーリング指数の上限,有限サイズ効果)が導出できることを示した.2.長時間相互相関の解析法の開発と数理的基盤の構築.DFAやDMAは,2信号間の相互相関にみられる長時間相関解析に対しても適用されてきた.

本研究ではそのような解析法の数学的基礎を確立した.線形確率過程の調和成分の位相に注目した場合,DFAでは非一様な位相のずれが発生するが,DMAでは位相のずれは発生しない.このことは,DMAの優位性を表している.また,高次DMAの高速アルゴリズムを開発した.3.心拍変動と呼吸変動の振幅変調の長時間相関分析.2で開発した長時間相互相関の解析法の高速アルゴリズムを用いて,心肺系にみれらる同期特性を分析した.結果として,心拍変動と呼吸変動の振幅変調に長時間相関がみられることが明らかになった.生体信号解析のために多重スケール解析の基礎理論および分析手法を開発した.多重スケール解析の重要な応用例として長時間相関の分析がある.本研究の重要な成果として,トレンド除去に基づくランダムウォーク解析の基礎理論を確立した.また,非定常信号に対する効果的なトレンド除去手法としてSavitzky-Golayフィルターの有用性を示し,Savitzky-Golayトレンド除去フィルターを用いたランダムウォーク解析の高速アルゴリズムを開発した.一方で,多重スケール解析を心拍変動の分析に応用し,脳梗塞発症リスクの予測,心疾患の生命予後予測における有用性を示した.今後は,スケーリング解析を中心として多重スケール解析の方法論の数理的基礎を整備する.さらに,マルチフラクタル解析が適用できない非ガウス過程の解析に有用な非ガウス解析法を開発する.これらの成果を実際の生体信号時系列(心拍変動,呼吸変動,血圧変動,脳波など)への応用することで,その有用性の検証を行う.また,近年注目されている,知識発見のアプローチとして深層学習がある.今後は,多重スケール解析と深層学習を組み合わせた知識発見法についても検討する.平成29年度は,前年にえられたトレンド除去スケーリング解析法の理論を,多次元データや多変量データへと拡張する.特に,Savitzky-Golayフィルタを用いたトレンド除去スケーリング解析法について,詳細な理論を構築し,その応用について検討する.また,非ガウス性に関連した,高次の統計量の応用についても検討する.生体信号処理
直下型地震を受ける履歴ダンパー付き鉄骨造建物の変形応答特性

兵庫県南部地震以降、鉄骨造建物に履歴ダンパーを組み込むことによって、建物の損傷(最大変形)を積極的に制御しようという試みが増えている。しかしこの種の構造物が長周期パルスなどに代表される直下型地震を受けるときの地震応答特性は、従来考えられてきた地震応答特性とは相当異なる可能性が高いことも指摘されるに至っている。本研究では、直下型地震を受ける履歴ダンパー付き多層鉄骨造建物の最大層間変形特性と、ダンパー降伏耐力、主体骨組の剛性、ダンパー降伏耐力層方向分布らとの関係を、主として数値解析から検討するとともに、特に最大変形制御という観点から、直下型地震に対する履歴ダンパー付き鉄骨造建物の耐震設計に供しうる情報を提供することを目的とした。本研究では、従来から多用されてきた地震動群に加えて、兵庫県南部地震および米国ノースリッジ地震において、断層近傍で記録された地震動群(計29)を解析に用いた。本研究の主たる知見は以下の通りである。(1)幾つかの直下型地震動は、骨組を崩壊に導くほどの大きな層間変形を産み出す、(2)直下型地震と分類されても、それぞれの地震動がもつ卓越周期は大きく異なり、それによって同じ骨組でも、それが被る最大変形は大きく違う、(3)一般に最大変形が小さいほど、つまり地震動が小さいほど、履歴ダンパーの効果(最大層間変形の低減)は高く、逆に地震動が大きなものほどその効果は希薄になる、(4)履歴ダンパー効果は地震動毎に相当異なり、従来から多用されてきた地震動群に対する履歴ダンパー効果と、直下型地震動群に対する履歴ダンパー効果には顕著な差が見られない。これらの所見から、履歴ダンパーによる最大変形低減効果は、直下型地震に対しても、従来から考えられてきた程度の効果が得られるとの結論を得た。
ネットワーク構造の連結性と柔軟性をもつロボット群の制御系設計

本研究では,周囲の環境にあわせてロボット群が群れの形を変え,一部が分離することなく目標地点まで到達させる制御手法の確立に向けて,以下の研究を実施した.(i)操作者が1台のロボットに目標経路を与えると,ロボット群が通信による情報交換を行うことなく,ネットワーク構造の連結性を維持する手法,さらに周囲の障害物にあわせて群れの形を変え,狭隘な環境でも目標経路に追従する分散的な制御手法の構築.(ii)ロボット群が物体の周囲を取り囲み,ネットワーク構造の連結性を維持しながら群れの形を変えることにより,効率的に物体を運搬し,目標経路に追従する手法の構築.(iii)移動ロボットへの実装と実験検証.実施計画に記載したように,操作者が1台のロボットに目標経路を与えることにより,ロボット群が通信による情報交換を行うことなくネットワーク構造の連結性を維持する手法,さらに周囲の障害物にあわせて群れの形を変え,狭隘な環境でも目標経路に追従する分散的な手法を提案した.提案した制御手法はサンプリング周期ごとに(i-1)つぎのサンプリング時刻でエッジを接続するロボットを選択するアルゴリズム,(i-2)選択されたロボットとの接続を維持し,なおかつ衝突回避を実現する制御入力を決定するアルゴリズム,の2つに大別される.(i-2)についてはロボットの移動方向の決定と,つぎのサンプリング時刻までの移動量の決定の2段階から構成されるアプローチを採用した.このように移動方向を先に決定することにより,全ての制約条件を満足する最大移動量を導出することが容易となり,従来研究で困難である障害物環境下で連結性と衝突回避を理論的に保証することが可能となった.また,従来研究で考慮していない障害物との衝突やLOSを考慮したアルゴリズムの構築を行った.(i-1)については,狭隘な環境では群全体の連結性を維持しながらエッジを除去してデッドロックを回復する一方,広いスペースでは凝集してエッジの接続を回復するアルゴリズムを構築する必要がある.そのため,ロボット間通信を行うことなく,各ロボットが局所的な計測情報のみを用いて,群全体の連結性を維持しながらセンシングリンクを除去するアルゴリズムを提案し,シミュレーションにより有効性を示した.さらに,次年度以降に取り組む予定の協調運搬アルゴリズムの構築にも着手した.当初の研究目的を達成するアルゴリズムを提案し,シミュレーションによる有効性検証まで行うことができたため.研究実施計画に記載したように,28年度はロボット群がネットワークの連結性を維持しながら物体を協調運搬する手法のうち,「運搬する物体への接近」「物体の取り囲み」の研究を行った.1台のリーダロボットのみに目標経路が与えられ,他のロボットは近傍ロボットとの計測ネットワークのリンクを維持することにより,ネットワークの連結性を維持しながら移動する.ロボット群が物体に接近すると,一部のロボットが物体を認識し始め,ネットワークのリンクの維持に加え,物体に接近するような人工ポテンシャル場が加えられる.これにより物体の周囲に到達したロボットは「物体の取り囲み」のアルゴリズムに移行する.「物体の取り囲み」のアルゴリズムは分散配置最適手法に基づいて構築した.物体の周囲に到達したロボットは最近傍のロボットと離れる方向に物体の周囲を移動する.この方法により,物体の周囲にいるロボット間の距離が一定になるように物体を取り囲むことをシミュレーションにより確認した.さらに,前年度に構築した2次元の障害物環境におけるロボット群の移動制御手法に基づき,3次元環境にも適用可能な手法を提案した.具体的には,道幅の狭い環境を通り抜けるために,連結性を維持しながらネットワークのリンクを除去するアルゴリズムが従来の方法では3次元環境に適用が困難であったため,新たな手法を提案し,シミュレーションにより有効性を検証した.当初の計画目的を達成するアルゴリズムの構築,およびシミュレーションでの有効性の検証ができたため.本研究の目的は,周囲の環境に合わせてロボット群が分散的に群れの形を変え,群れの一部が分離することなく目標地点に到達させる制御手法の確立に向けて,以下の課題に取り組むことである.(i)操作者が1台のロボットに目標経路を与えると,ロボット群が通信による情報交換を行うことなく,ネットワーク構造の連結性を維持する手法,さらに周囲の障害物にあわせて群れの形を変え,狭隘な環境でも目標経路に追従する分散的な制御手法の構築,(ii)ロボット群が物体の周囲を取り囲み,ネットワーク構造の連結性を維持しながら群れの形を変えることにより,効率的に物体を運搬し,目標経路に追従する手法の構築,(iii)移動ロボットへの実装と実験検証.本年度は,(ii)における協調運搬アルゴリズムの提案を行った.提案手法では,ロボット間のデータ通信を行うことなく,群れのネットワーク構造の連結性を維持し,効率的に物体を運搬できる配置に隊形を変えながら協調的に運搬を行うことを目的としている.また,(iii)に関連して,(i)(ii)で構築したアルゴリズムの有効性の検証を行った.さらに,検証実験を踏まえ,(i)のアルゴリズムの問題点の解決に取り組んだ.

具体的には,各ロボットの移動方向の決定が適切でないために道幅の狭い経路上で,ロボットが動けなくなってしまう問題,および,近傍ロボット間の視線(Line-of-Sight)を維持することを保証するために移動速度が過度に制限されてしまう問題の改善を行った.本研究では,周囲の環境にあわせてロボット群が群れの形を変え,一部が分離することなく目標地点まで到達させる制御手法の確立に向けて,以下の研究を実施した.(i)操作者が1台のロボットに目標経路を与えると,ロボット群が通信による情報交換を行うことなく,ネットワーク構造の連結性を維持する手法,さらに周囲の障害物にあわせて群れの形を変え,狭隘な環境でも目標経路に追従する分散的な制御手法の構築.(ii)ロボット群が物体の周囲を取り囲み,ネットワーク構造の連結性を維持しながら群れの形を変えることにより,効率的に物体を運搬し,目標経路に追従する手法の構築.(iii)移動ロボットへの実装と実験検証.当初の計画どおり,今後はロボット群による協調運搬,実機実験による有効性検証を行う.計画通り,2次元環境の物体の協調運搬における「運搬」モードのアルゴリズムの構築と実験検証を行う.また,障害物環境におけるロボット群の移動制御実験を行う.制御工学次年度以降の実験検証の準備のために必要な移動ロボットを,不具合が生じた場合の予備1台も含めて購入予定であった.しかし,アルゴリズム開発の進展が予定より少し早かったために追加の経費が生じる可能性もあったことから,予備1台の購入を延期したため.提案した手法が当初の計画の2次元環境だけでなく,3次元環境への適用の可能性も生じたことから,実験に用いるロボットを一部UAVに変更した.UAVの選定が今年度に完了しなかったため,次年度に購入する.本年度に購入予定であった移動ロボットは,次年度分とまとめて購入する.次年度6月ごろまでにUAVの選定を行い,購入する.
ナチス・ドイツの対アジア文化政策の変遷――ナチ日本学の展開を軸として

2018年度における申請者の研究内容は以下の通りである。まず、前年度までに収集した国内外の史料について読解をすすめ、研究ノートにまとめる作業を継続的に行った。これらの多くは、九州大学附属図書館に所蔵されている戦前期の日独国際法学に関する重要な史料群、およびドイツ連邦文書館に所蔵されている日独文化関係(日本学)史料群である。さらには、戦前期の日独文化交流において主要な立場にあった荒木光太郎文書についての調査を新たに行うことができた。本年度における追加的な史料調査・収集活動によっても、申請者の研究状況は大いに進展したと言える。これらの史料群に基づく研究成果は、次年度以降、順次公表を予定している。これとともに、前年度までの研究成果を公表する活動にも積極的に取り組むことができた。まず、すでに作成していた研究ノートに基づいて、関連の学会で日独国際法学に関するテーマ(7月、九州国際法学会)、文化外交に関するテーマ(10月、九州西洋史学会、シンポジウム形式)での口頭発表を行った。次に、この間の研究成果の一部をまとめた学術論文を、国内の専門の学会誌に掲載することができた(『歴史評論』2019年2月号)。さらには、博士論文を基にした単著を刊行することができた。これは、申請者の研究課題にとって基礎的な研究となるが、同書の内容の一部には、この間の日本学に関する研究成果が反映されている。また、1930年代に日本に滞在した日本学者W・ドーナートの思想と政治的活動についての研究を個別論文としてまとめ、これも次年度以降、公表予定である。以上、本年度には、史料収集や文献の読み込み等を通じた研究発展のための蓄積作業と、それ以前までの研究成果を公表する活動をバランスよく行うことができたと言える。これによって戦前日独文化関係史の発展を目指す本研究課題が充分に達成されたと思われる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。2016(平成28)年度の研究実績は以下の通りである。本研究課題は、戦間期・第二次世界大戦期の日独関係について、当該時期の両国間における思想・学術交流の側面からこれを描くことを目的としている。具体的には、多様な思想・学術領域の中でも、特にナチ・ドイツの日本学/日本におけるドイツ学を最初の手がかりとして、これに着目した研究を進めてきた。研究代表者の受入研究機関である九州大学は、戦前の帝国大学時代から日独文化交流にも関連深く、同学附属図書館には当時から収集されていた日独思想交流に関する重要な文献史料が豊富に所蔵されている。そこで、研究代表者は本年度前半期において、これらの諸史料を収集・読解することを優先的な作業内容とした。これに加えて、同じく戦前期の日独思想交流を研究されてきた葉照子氏のご厚意により、氏が以前にドイツで収集されていた哲学者・鹿子木員信関連の史料を譲り受ける機会に恵まれ、九州大学で収集した史料とともに、整理・読解作業を進めた。これらの諸史料に基づいて、ナチ・ドイツの日本学者/戦前日本の国家主義的なドイツ学者たちを中心に、当時の日独相互認識の解明に向けた研究を進めた。また、これらの作業が進展するなかで、研究代表者は当該時期の日本とドイツにおける国際法学に関する諸史料(同時代文献)も、九州大学法学部蔵書においてさらに豊富に所蔵されていることを新たに知った。そして、これが思想・学術交流の側面から日本とナチ・ドイツの関係性を読み解くことを目的とする本研究課題に資するところが大であると判断し、本年度後半以降、戦前日本の国際法学者(特に立作太郎)やナチ期ドイツの国際法学者における政治と国際法をめぐる議論に着目して、あわせて調査研究を進めた。以上の研究成果の一部はすでに国内の学会・研究会において口頭発表を行い、かつ現在、それらに基づく学会誌への投稿論文を準備中である。当初の研究計画においては、戦前期における日独間の思想・学術交流の研究を進めるうえで、そのアプローチはなおもナチ・ドイツの日本学/日本におけるドイツ学に限定されていた。もちろん、日独の相互認識を検討するために、このアプローチの意義も十分に認められ、かつ先行研究もいまだ限られている。しかしながら、それだけではなく、九州大学所蔵資料の調査を通じて、当該時期の両国における国際法論に関する豊富な史料を入手することができたこと。そしてこれに伴って、1933年から1945年にかけての日独間の法的次元における関係性という新たな研究視点を発見できたことは、本研究課題を遂行するうえで極めて重要な意義がある。なお、この問題領域において関係史的に、かつ実証的に取り組まれた国内外の先行研究はなく、全くの未開拓のテーマである。さらに、これに加えて、研究代表者が所属する九州大学大学院法学研究院において、また受入研究者である熊野直樹教授からの法学の専門的知見に基づく具体的な指導を通じて、収集した国際法関連の諸史料を専門的見地から適切に扱う方法を学ぶ機会が得られたこと。これらによって研究の視野が大いに広げられるとともに、本研究課題をより多面的な視点から扱うことができるようになったことがその理由として挙げられる。本研究では、戦間期・第二次世界大戦期における日独同盟の形成・維持を支えた相互イメージの内容について、これをドイツ・東アジア関係史の枠組みのなかで、文化史的・思想史的アプローチから明らかにしていくことを目的としている。その際、特に学術交流の側面から日本とナチ・ドイツの関係性について考察する。

平成29年度においては、学術交流の分野のなかでも特に国際法学について、立作太郎をはじめとする戦前期日本の国際法学者たちの議論に着目して、彼らの言説におけるナチ・ドイツ、あるいはナチ期ドイツの国際法論の位置づけについて研究を進めた。また、こうした戦前期日本の国際法論の内容が実際の外交政策とも密接な関係にあって、しかもそれがナチ・ドイツを含む国際社会とのあいだに大きな対立・摩擦を引き起こしていたことを、日中戦争における第三国被害とその損害賠償問題を事例に研究した。さらには、戦争が拡大していくなかで、日米開戦後、日本において従来の伝統的国際法論(普遍主義的国際法論)の立場から地域主義的国際法論の立場へと移行していく過程を研究した。その際、こうした日本の動向を、ナチ・ドイツにおけるカール・シュミットの広域理論との比較、およびその影響関係の面から研究を進めた。以上のような内容の研究は、1930年代にいわゆる「現状打破」勢力として既存の国際秩序の修正を目指し、40年代前半には共同で新たな国際秩序を打ち立てることを試みた日本とナチ・ドイツが、国際社会における行動規範としての既存の国際法秩序に対してどう向かい合っていたのか、どのような新たな規範を打ち立てようとしたのかを考察し、そのなかでの両国の協力関係および対立関係を明らかにするものである。昨年度から引き続き、日中戦争期における日独関係について、国際法学に着目した研究を行った。この研究成果は二本の論文にまとめ、そのうちの一本はすでに年度内(『九州歴史科学』第45号、2017年12月)に刊行済みであり、別のもう一本もすでに内容を完成させ国内の学会誌に投稿中である。さらに、アジア太平洋戦争期における日独関係についても研究を進め、その最初の成果は国内の学会・研究会においてすでに口頭報告を行っている。また、こうした研究の進展によって、新たな課題が発見された。すなわち、ナチ・ドイツから日本への国際法論の受容に関する問題であり、従来はカール・シュミットの広域理論が主に着目されていたが、それとは異なって、当時の日独交流史において重要な人物であった国法学者オットー・ケルロイターと大串兎代夫の人的つながりに着目して、従来とは異なる着眼点でもってナチ期ドイツの国際法論の日本への受容過程を追うというものである。以上のような研究成果の公表と、研究の進展によってもたらされた、当初は予期していなかった新たな課題の発見でもって、当初の計画以上の進展が見られたと言える。2018年度における申請者の研究内容は以下の通りである。まず、前年度までに収集した国内外の史料について読解をすすめ、研究ノートにまとめる作業を継続的に行った。これらの多くは、九州大学附属図書館に所蔵されている戦前期の日独国際法学に関する重要な史料群、およびドイツ連邦文書館に所蔵されている日独文化関係(日本学)史料群である。さらには、戦前期の日独文化交流において主要な立場にあった荒木光太郎文書についての調査を新たに行うことができた。本年度における追加的な史料調査・収集活動によっても、申請者の研究状況は大いに進展したと言える。これらの史料群に基づく研究成果は、次年度以降、順次公表を予定している。これとともに、前年度までの研究成果を公表する活動にも積極的に取り組むことができた。
断層深部流体の化学成分と震源断層

松代群発地震域内の湧水を化学分析した。その結果、地震を発生させた深部源水の組成を、例えば、主要陽イオン、陰イオン、Na^+、Cl^-、はそれぞれ、310、330meq/1だと推定できた。糸魚川-静岡構造線上にある諏訪湖温泉の源泉から採取し、化学分析を行った結果、源泉によつてイオン濃度は大きく異なるにもかかわらずNa^+対Cl^-の比は一定値であることが判明した。これは、すべての源泉が一つの高濃度の深部源泉とつながっていることを示している。長野県西部地震地域の温泉・冷泉の化学成分を分析した。推定断層との明瞭な関係は見えなかったが、御嶽山に近いほどSO_4^<2->の濃度が高く、硫黄成分は火山性のものであろうと推定された。1.松代群発地域内の湧水を化学分析および同位体分析し,一種類の高濃度の地下水が低濃度の地下水と混合しさまざまな濃度の湧水になっていることが分かった.深部源水の組成を知る見通しがついた.2.糸魚川-静岡構造線上にある諏訪湖温泉は,地域内各地からの湧出温度をみると,高温泉が何本かの線上に並んでおり,これは断層線であるとかねてから指摘されている.温泉源泉から採水し,化学分析を行った結果,源泉によってイオン濃度は大きく異なるにもかかわらずNa^+対Cl^-の比は一定値であることが判明した.これは,すべての源泉が高濃度の深部源泉とつながっていることを示している.一つの断層線ではないかと推定される.3.長野県西部地震地域の温泉・冷泉の化学成分を分析した.推定断層との明瞭な関係は見えなかった.御嶽山に近いほどSO^<2->_<4->の濃度が高く,硫黄成分は火山性のものであろう推定される.4.まだ側定数が十分でなく,今後データを増やし,断層深部流体の化学成分,同位体組成を明らかにしたい.1.松代群発地震地域内の湧水を化学分析および同位体分析した.その結果,地震を発生させた深部源水の組成が推定できた.例えば,主要陽イオン,陰イオン,Na^+,Cl^-,の濃度はそれぞれ,310、330meq/lであった.2.糸魚川-静岡構造線上にある諏訪湖温泉の源泉から採水し,化学分析を行った結果,源泉によってイオン濃度は大きく異なるにもかかわらずNa^+対Cl^-の比は一定値であることが判明した.これは,すべての源泉が一つの高濃度の深部源泉とつながっていることを示している.すなわち,一つの断層線であろうと推定される.3.長野県西部地震地域の温泉・冷泉の化学成分を分析した.推定断層との明瞭な関係は見えなかった.御嶽山に近いほどSO_4^<2->の濃度が高く,硫黄成分は火山性のものであろう推定される.4.糸魚川-静岡構造線の北半部にある白馬地域の温泉の一つ,倉下の湯(深度1050mから自噴)の化学成分の経時変化を観測している.2000年になって,イオン濃度が下がる(SO^<-4>を除いて)と共に温度も下がり続けている.地殻変動との関連は明瞭には見えないので,今後観測をつづける必要がある.
ヘンリー・ソローに及ぼしたライシーアムの影響研究

この研究では、19世紀前半の合衆国における文化啓蒙活動の組織(ライシーアム)について調査し、当時の作家ヘンリー・ソローがライシーアムで行なった講演と、彼の実際の作品との関係を主に取り上げた。特に彼の代表作『ウォールデン』と、それ以降の後期作品を主な対象とした。例えば、『エクスカーション』という作品中の「ウォーキング」というエッセイに注目し、この作品と彼の講演原稿との関わり、講演中に朗読された自作の詩の効果等の研究を論文化した。当時の自然科学思想や自然環境観のソローへの影響、及びソロー自身の原生自然体験や彼の自然観の特色については、主に『メインの森』という作品を対象にして研究した。メイン州の原生林地帯を探検したソローのメモ、それを基にした彼の講演活動、さらにそれを実際の作品に仕上げていった際の状況、これらのプロセスをたどり、各々の制作段階において原生自然のテーマがいかに取り上げられ、発展させられているかを検討し、論文化した。さらに、ソローのネイチャー・ライティングの作品中、『月』(彼の日記からの抜粋集)を対象にし、当時の天文学についてのソローの知識や関心、及びそれらと彼の自然観・人生観との結びつきを研究した。この作品の主要部分はやはりライシーアムで「夜と月光」という題で講演されており、この講演が作品に及ぼした効果についても検討を行った。このようなテーマは、今後も、ソローの後期作品の各々において引き続き研究対象としてゆく予定である。その他、ソローと関係の深い20世紀の自然作家ジョン・ミューアの作品にも取り組み、ヨセミテの山域についての自然描写の特徴と、ミューアの原生自然観についての研究を行い、あわせて解説記事の執筆を行なった。ヘンリー・ソロ-の後期作品、「メインの森」、「エクスカーション」、「コッド岬」等を研究対象にし、19世紀前半から中頃にかけての合衆国の文化啓蒙活動であるライシ-アム活動との関わりを主に調査した。「メインの森」では、ソロ-が行なったメイン州旅行のメモと、それをコンコード・ライシ-アムで講演した際の原稿、並びに実際に作品化されたものの三者を比較検討した。実際の作品では、現代に見られるような、地球=惑星という新たな視座が採り入れられていることが判明した。講演原稿にその萌芽があり、作品化する際にそれが強化されたものと考えられる。さらに、作品「エクスカーション」の中では、特に「ウォーキング」というエッセイに挿入されている詩「旧マルボロ-街道」を取り上げた。そしてこの詩がソロ-によってコンコード・ライシ-アムで講演中に朗読されたという可能性を探ってみた。詩のテーマは、いわゆる、<生き甲斐の探求>であり、ソロ-が詩として朗読し、聴衆に実りある人生の探求を説いたものであることを確認した。この研究は論文として公表した。「コッド岬」については、その地方の生態学的な報告の部分と、北米大陸の開拓と探検の歴史話の部分に焦点を合わせて検討した。この作品もソロ-によってライシ-アムで講演されており、テーマは大自然の中における旅と探検であって、現代のネイチャー・ライティングの作家や作品に通じる要素が多いことが突きとめられた。前年に続き、ヘンリー・ソローの後期作品、『メインの森』、『エクスカーション』、『月』(ソローの日記の抜粋集)等を研究対象とし、19世紀前半から中頃における合衆国の文化啓蒙活動(ライシーアム)と各作品の関わりをさらに調査し、その成果を論文化した。『メインの森』では、特にその第1話「クタードン登山記」に焦点を絞り、ソローが行なったメインの原生林地帯探査の際のメモと、それを彼がコンコード・ライシーアムで講演した際の原稿、並びに実際に作品化したものの三者を比較、検討した。次に、この作品の成立過程についての成果を論文化した。

日本ソロー学会の会誌に掲載決定。作品『エクスカーション』では、「ウオーキング」というエッセイ中に含まれたソローの詩「旧マルボロー街道」について、ソローの講演との関連のことを昨年度検討し、論文化したが、今年度は、この詩とソローの代表作『ウオールデン』との関わりを再検討して論旨を修正し、英文の論文にした。日本ソロー学会編の英文論文集(2000年発行予定、筆者はその副編集長の任務にある)に掲載予定。その他、ソローのネイチャー・ライティングの作品の中で特に『月』を対象にし、当時の天文学についてのソローの知識や関心と彼の自然観・人生観との結びつきを検討した。さらに、ソローと関係の深い20世紀の自然作家ジョン・ミューアの作品『はじめてのシエラの夏』にも取り組み、ヨセミテ山域についての自然描写の特徴とミューア独自の信仰的な自然観、並びにソローと共通した人生観等の研究を行なった。さらにこの作品の解説記事の執筆を行なった。
安定同位体標識を用いたMR法による脳死患者の脳・肝機能ステージング

1.完全に独立した多核RFチャンネル2系統と勾配磁場パルス制御システムを既存の臨床画像用MR装置に導入した。この結果、既存の装置の超電導磁石と勾配磁場コイルのみと新たに導入したシステムによって、独立したMR画像、スペクトロスコピー用装置として機能し、最新の測定技法を実行できるようになった。2.また、新たに付加したシステムは従来のMR装置と連動しても機能する。この技能は従来の測定方法に新たな手法を併用することが可能で、例えば^1Hデカップリングを加味した測定法が実行できる。これによりMR信号の強度を増加させ微弱なMR信号の検出を可能にし、測定時間をも短縮でき、患者への負担を軽減できる上にも情報量も拡大できる。3.この新たに構築したMR装置と自作した検出器で多量子遷移法にもとづく^<13>C MR信号の^1H MRによる間接的高感度検出を実現させ、人体内における代謝過程が安定同位体である^<13>C-標識にて追跡できるようになった。この^1Hによる^<13>Cの間接的検出法では多量子遷移状態におけるスピン系の緩和が最終的な信号強度を決定することが明らかになった。従って、多量子遷移状態での緩和過程をできるだけ抑制することにより^<13>Cの情報を持つ^1H MR信号は理論値に近い検出強度を得た。また、本装置で利用できる1ガウス/cmの勾配磁場パルスでも不要な生体中の水の^1H MR信号を十分に抑制され、^<13>C MR信号の情報が効率よく収集できた。4.投与された^<13>C-標識グルコースやアラニンの脳や肝臓への集積、そして、その代謝産物であるグルタミン酸や貯蔵体であるグリコーゲンへの取り込みが無侵襲で追跡でき、脳や肝臓におけるglycolusisgluconeogenesisとglycogenesisの機能のステージングが可能となった。5.今後は本装置の操作性を高めるとともに信号検出のための局所化の精度向上を図り、脳死状態の判定のための自動解析法の開発を予定している。本年度はMR装置の開発と小動物モデルによる脳と肝臓の代謝機能評価法について検討した。これらの結果をまとめると次の様になる。1.二重共鳴機能の人体用MR装置への導入現在稼動中の臨床画像用MR装置に広帯域の他核RFチャンネルを導入した。八の字形^1H用コイルと円形^<13>C用コイルを持つ^<13>C-^1H二重同調MR信号検出器を自作、これを用いて^1Hデカップリング、及び、核からのオーバーハウザ-効果により^<13>C NMR信号の大幅な増強が得られ、人体から^<13>C NMRスペクトルが容易に測定できる様になった。また、このRFチャンネルを既存MR装置と同期させることにより多量子遷移による^<13>C核の^1Hによる間接検出を可能にするプログラミングを終え、臨床画像用MR装置で^<13>C NMR信号の^1H核による間接的検出が可能になった。2.小動物モデルとしてのラットにおける脳内循環代謝ラットの脳に実験的梗塞モデルを作成し、虚血中、及び、虚血解除後、種々のMR画像法、及び^<31>P、^1H化学シフト画像により脳微小循環の局所的変化を追跡し、虚血負荷の持続時間と血流容量が脳の代謝動態におよぼす効果を解析した。

3.ラット肝臓機能の^<31>P、^<13>C NMRによる評価法の開発ラット肝臓に阻血負荷を加え、血流再開後の肝機能をリン酸エネルギー代謝と^<13>C標識グルコース並びにアラニンの肝臓への取り込みを^<31>P、及び^<13>C NMRにより調べた。これによると、リン酸エネルギー代謝よりもグルコースの取り込みが肝機能を反映すること、また、肝臓でのgluconeogenesisとglycogenesisがATPのレベルに支配されていること等が分かった。本年度は昨年度構築したMR装置の改良、ならびに、信号検出法の最適化を計るとともに、動物モデルによる脳と肝臓の代謝機能評価法について検討した。これらの結果をまとめると次の様になる。1.人体用MR装置における二重共鳴機能の改良現在稼働中の臨床画像用MR装置に付設した広帯域の他核RF系統に種々の雑音除去フィルターを作製し、挿入した。これにより^1Hを照射しながらの^<13>Cや^<31>P NMRスペクトロスコピーや^<13>C NMR信号の^1Hによる間接的検出において、信号対雑音比の大幅な改善が得られた。この結果、人体からのこれらのNMRスペクトルが容易に得られる様になった。多量子フィルターを用いた^<13>C NMR信号の^1H核による間接的検出では、多量子遷移の過程での核スピーン緩和が得られる信号強度に著しく影響をおよぼすことが明らかになった。従って、多量子遷移選択用勾配パルスの波形や印加時間を最適化することにより信号強度の増強率が改善され、理論値(^<13>C NMRの直接測定の約30倍)に近い増強効果が得られる様になった。肝臓への^<13>C標識グルコースやアラニンの取り込みとその代謝過程を^<31>P、^<13>C NMRで調べた。この結果、リン酸エネルギー代謝よりもグルコースの取り込みが肝機能を反映すること、また、アラニンの代謝変換の過程でgluconeogenesisとglycogenesisがATPのレベルと相関すること等が明らかになった。本年度は昨年度までに改良・構築してきた臨床用MR画像装置に独立型の勾配磁場パルス制御システムを導入し、^<13>C NMRスペクトロスコピーによる新しい脳・肝代謝機能ステージングを開発した。その結果をまとめると以下の如くになる。1.多重共鳴機能を付備した臨床用MR画像装置の試作新たに独立型MRコンソ-ルを導入し、既存の臨床画像用MR装置の超電導磁石を併用して、新機能を持つMR装置を開発した。本システムではRF系統に加え、勾配磁場系統も従来の装置とは独立で制御でき、高速、大容量パルスプログラマ-の機能を活用することで、高速のMR画像、スペクトロスコピーの測定が可能になった。しかも、このシステムは旧来の装置とは完全に独立したスタンドアロンの汎用MR装置として稼働する。2.既存画像用MR装置への独立型RF系統の追加新たに2チャンネルの他核RF系統を持つ独立したラジオ波装置を導入し、従来の装置が持つ1系統のRFチャンネルと合わせて三重共鳴法が可能となった。
音象徴的意味に関する恣意性と有契性：通言語実験にもとづく理論化の基礎研究

平成29年度に引き続き、平成30年度も、音象徴現象が身体的基盤をもつがゆえに有契的で普遍的な要素をはらむ一方、言語記号の恣意性が乗り入れていることもふまえ、恣意性・有契性の両面から音象徴的意味の体系性を探る、という研究計画の遂行を継続した。本課題の目標は、複数の言語で実験を行い、(1)音象徴に現れる言語間の差異と恣意性の確認、(2)音象徴に影響をおよぼす音韻体系とオノマトペ体系の要因分析をすること、また通言語的データによる類型論的モデル構築を長期的目標とし、(1)(2)をもとに、多様な言語で音象徴実験を行うための枠組み構築を目指し、対象言語の基礎調査、仮説構築、実験設計を行ってさらなる発展への基盤とすることである。平成30年度は、音象徴に関与する知覚情報のうち、食感にかかわる現象、および他者の暴力性・邪悪さといった、人物の行動や性格的イメージにも対象を拡大してデータ収集を進めた。商品名・キャラクター名のコーパス調査も採り入れて、データの実証性を高めた。また、平成29年度に用いた刺激語群が母音で始まり、子音を2つもつ形(ibib, etetなど)であったのに対し、音声学的特性を抽出しやすくするため語頭子音のみをターゲットとした刺激語群を新たに作成して実験を行った。その結果、英語と日本語についてこれまでの知見をさらに強化する結果が得られた。有声阻害音が無声阻害音よりも悪者に多いこと、また両唇音は悪者には相対的に少ないという結果を得た。食感については、新規に構築した刺激語群をもちいて日本語話者について調査し、これまでの知見を補完する結果を得たが、これまで気づいていなかった新規な音象徴序列も発見した。これらの成果は、国内外で開催された2つの国際学会で発表した。また、韓国語、スペイン語について、日本語の音韻構造の違いとオノマトペ構造の違いをふまえた実験の準備を行った。「有声阻害音に関する音象徴現象には言語差が存在する」という仮説について、平成29年度に日本語と英語の言語差を実験的に確認できたが、平成30年度には、さらにその言語差がどこからくるかという動機づけについての考察が大幅に進展した。具体的には、調音音声学、音響音声学の知見を、協力者を得て収集し、これまでに検出された日本語と英語の音象徴的反応の違いが何に起因するのかと詳しく考察した結果、阻害音の有声性の音響音声学的特性が浮上した。すなわち、VOTとvoicingにおける違いが動機づけの候補として挙がった。また、この動機づけの信憑性を確認するには、英語と日本語の違いを生じさせているカテゴリーを用いて分類することができる外国語を調査するのが有益であることがわかった。具体的には英語の性質に近いドイツ語と、日本語の性質に近いフランス語である。一方、日本語や英語とは系統的・地理的に異なる韓国語、スペイン語に調査を拡大することを目指して実験の準備を行っていたところ、協力者として予定していた情報提供者が帰国するなど不測の事態が起き、こちらの進展は予定よりも遅れる結果となった。全体としては、当初想定していたのと異なる方向への発展がなされたことで、全体としてはおおむね順調に進展していると評価できる。平成31年度は本課題の最終年度となる。これまでに音象徴(特に「硬さ」と「邪悪さ」のイメージ)の通言語比較に着手しているので、これを引き続き実施し、音象徴の普遍性と言語間の差異をさらに分析する。上記の進捗状況で述べたように、当初予定していた韓国語とスペイン語の協力者がうまく機能していないため、別途計画に追加したフランス語とドイツ語の調査を確実に実施する計画である。それにより、語頭破裂音の有声性がもたらす音象徴的イメージ(特に「硬さ」について)の言語間差異の原因が、語頭破裂音の音響音声学的差異に起因しているかどうかが分析できるはずである。これに成功すれば、音象徴的イメージ喚起にみられる言語間の差異が音声学的動機づけによって引き起こされていると考える妥当性が高まる。これが実証された場合、音象徴の動機づけの類型論に新たに知見を加えることが可能になるものと期待できる。具体的には、オンライン・アンケートの方法で、海外在住の被験者も含めて、ドイツ語、フランス語の話者からデータを集め、それぞれ英語、日本語と似た結果になるかを検証する。予想どおりの組み合わせ(英語とドイツ語、日本語とフランス語がそれぞれ似た類型)になれば、当該の言語間差異の原因はこれらの言語の語頭破裂音の音響音声学的違いである可能性が高まる。本課題では,音象徴現象が身体的基盤をもつがゆえに有契的で普遍的な要素をはらんでいるというこれまでの見解に対し,音象徴には言語記号の恣意性が乗り入れていることを実証し,恣意性・有契性の両方の側面から音象徴的意味の体系性を探ることを目的として研究計画を策定した.複数の言語で実験を行い,(1)音象徴に現れる言語観の差異と恣意性の確認,(2)音象徴に影響をおよぼす音韻体系とオノマトペ体系の要因分析をすること,また広範な通言語データによる類型論的モデル構築を長期的目標とし,(1)(2)をもとに,系統的・地理的・文化的に多様な言語で音象徴実験を行うための枠組み構築を目指し,対象言語の基礎調査,仮説構築,実験設計を行って次の発展への基盤とすることが大きな目的である.平成29年度は,特に,音象徴に現れる言語間の差異と恣意性の事実確認を行うことを計画とした.

具体的には,有声阻害音と無声阻害音が関与する音象徴現象に言語差があるという事実を,仮説検証実験により確認することが課題であった.具体的には,質問紙による多肢強制選択法を用い,これまでに準備してきた刺激語セット(有声阻害音4種,無声阻害音4種,母音5種によるVCVCパタンの2音節無意味語40種からなる刺激語群)の中から,有声破裂音3種,無声破裂音3種を用いて刺激語セットを新に作成し,それを用いて,日本語と英語の話者を被験者とした実験を行った.この成果は,第14回国際認知言語学会(エストニア)において発表し,各国からの参加者と活発な討議を行ってさらなる発展に向けてのコメントや意見を収集した.また,子音の有声性の区別を持たない言語やオノマトペ体系に有声性の差異がない言語について確認するため,研究協力者へのアンケート調査により,事実確認を行った.その他,音象徴の身体性基盤についての考察,事例研究を国内の複数の学会で行った.当初の計画では,「有声阻害音に関する音象徴現象には言語差が存在する」という仮説を統計的に実証するため,複数の言語を用いて実験を行うこととし,英語のほかにオランダ語,スペイン語話者への質問紙実験を行う予定であった.このうち日本語と対比される差異をもつことが予想される英語での実験は,計画通り進行し,予想通りの成果を得て,国際学会での発表を行うところまで達成した.一方,英語以外の言語で同様のことを確認するのが平成29年度の計画であったのに対し,インドヨーロッパ語族に属さない幾つかの言語についての考察が思いのほか進展し,研究計画の項目の順序を若干修正する必要があると考えるに至った.日本語における阻害音の有声性の対立と同等の対立を持たない他の言語については,すでに作成した刺激語セットが有効ではないかもしれない,という疑問点が浮上したためである.これは,当初は2年目以降に検討を進める予定であった.しかし,研究分担者との議論や,学会発表において得られた様々な意見を検討した結果,この問題への対応が重要であることが明らかになった.研究チームで議論した結果,作成済みの刺激語セットをそのまま使い続けるのではなく,必要な修正を施す方法へとシフトするのが望ましい,という結論を得た.そこで,オランダ語,スペイン語で同様の実験を行うという計画をいったん保留し,阻害音の有声性の対立を持たない可能性のある言語について,協力者にアンケート調査を行い,それぞれの言語の音韻構造,オノマトペの構造,音象徴における有声性の効果など,重要な事項の事実確認を行った.バスク語,韓国語について有用な結果が得られた.これにより,刺激語セットを修正あるいは作成し直すこととした.この点が,当初の計画とは実施順序を変えた点である.平成29年度に引き続き、平成30年度も、音象徴現象が身体的基盤をもつがゆえに有契的で普遍的な要素をはらむ一方、言語記号の恣意性が乗り入れていることもふまえ、恣意性・有契性の両面から音象徴的意味の体系性を探る、という研究計画の遂行を継続した。本課題の目標は、複数の言語で実験を行い、(1)音象徴に現れる言語間の差異と恣意性の確認、(2)音象徴に影響をおよぼす音韻体系とオノマトペ体系の要因分析をすること、また通言語的データによる類型論的モデル構築を長期的目標とし、(1)(2)をもとに、多様な言語で音象徴実験を行うための枠組み構築を目指し、対象言語の基礎調査、仮説構築、実験設計を行ってさらなる発展への基盤とすることである。
チベット大蔵経成立過程の基礎研究

インド・チベット仏教学研究に際して、チベット語文献とりわけチベット語仏典の一大叢書であるチベット大蔵経は必須の研究資料文献として利用されている。そのチベット大蔵経はナルタン版、デルゲ版、北京版等の諸版が開版され、ギャンツェ写本等の筆写本も伝えられているが、それら諸版・本の基礎は14世紀のチベットの大学匠プトン・リンチェンドゥプによって築かれた。プトンが大蔵経を組織するに至るまでには、チベットでは8世紀後半以降、盛衰はあるものの数百年に亘る訳経の歴史を重ねている。本研究の目的は、この訳経史のうち"ダルマの破仏"後の衰退期を経て、10世紀後半頃から始まった仏教復興期に焦点を絞り、東チベットのカム地方から、「dBus・gTsanの出家者」と称される人達の手によって根本有部系の律が中央に復活され、その後の仏教僧団形成・発展の礎になった仏教活動を、チベット大蔵経成立過程の視点から解明することにある。本研究の成果は次の通りである。従来、根本資料の欠如と後代の文献の錯綜した記述とが原因で、東チベット方面からの仏教復興の実態が不明であったが、本研究では現存するチベット史書類を主とするチベット文献の解読・整理を通して、「dBus・gTsanの出家者」をその運動の主要な推進者と見なし、彼等の歴史像の一端を明らかにした。その結果、「dBus・gTsanの出家者」は、根本有部律の師資相承を担って中央に戻り、各地に「律」に基づく僧団を創設したこと、そして彼等の弟子は僧団を中心とする仏教活動を発展させて、やがてチベット仏教が宗派分立時代に入る契機を作ったことが明らかになった。また、チベット大蔵経の「律部」のうち、注疏関係はこの復興期以後に初めて翻訳されたものがかなりあるが、それは戒律復活に傾注した当時のチベット仏教界の動向を反映することが分かった。
心房細動治療における心房間伝導調整の研究

アセチルコリン負荷後の心房間伝導は不応期の短縮に影響を受けず、主にBachmann束が使用されていた。Bachmann束へのアブレーションは心房間伝導を遅延させるが、中隔伝導は維持し、全心房興奮時間はアブレーション前後で変化がなかった。Bachmann束アブレーションは心房細動持続時間を短縮し、また心房細動の周波数解析において左右心房のdominant frequency gradientを増大させた。これは心房細動時に中隔面の心房間伝導にフィルタリングが生じており、Bachmann束アブレーションは中隔のフィルタリング効果とともに心房細動を抑制する可能性が示唆された。本研究は左右心房間の電気的興奮を伝える心房間伝導路を介する心房細動のメカニズムに対して、伝導路を調整することで心房細動の抑制効果が得られるとの仮説をもとに行われている。平成25年度前半に心房電極の作成を行い、マッピングコンピューター上の3Dモデルを作成した上で、後半に犬を用いた実験を開始している。平成25年度は人工心肺を用いずに心外膜面でのマッピングを行い心房間伝導路を同定、そして心外膜面の主要な伝導路(bachmann束、冠静脈洞)を順次、高周波アブレーションによる焼灼を行い伝導調整を行った。心房間伝導パターンの解析および心房細動の誘発および持続時間を測定したところ、Bachmann束アブレーションは心房間の伝導を心外膜にて局所的ブロックしてはいるが、心房中隔その他を介して伝導し、興奮伝導時間に影響を及ぼさなかった。これは焼灼深度は全層性とはならず心外膜面側にとどまることが示唆された。伝導パターンは不応期にいたるまで変化は生じなかったが、心房細動時には伝導がブロックされ、心房細動持続時間の減少がみとめられている。これは心房細動時のフィルタリング効果が生じているものと考えられた。冠静脈洞へのアブレーションも同様の効果が示唆される所見があり、心房の興奮パターンまたは心房細動の興奮パターンにより心房間の優先伝導路が決まり、またBachmann束および冠静脈洞への心外膜アブレーションは洞調律時の伝導を抑制せずに、心房細動時のみ、どちらかが優先伝導路としてフィルタリング効果をもたらす興味深い所見がえられた。本研究は心房間伝導路に対して外科的アブレーションを行うことで、心房細動時の伝導調整および心房細動の抑制効果が得られることが仮説となっているが、これまでの研究結果では心外膜面からアブレーションが可能である伝導路であるBachmann束の焼灼で、この効果が明らかとなっている。平成27年は26年同様、アセチルコリン負荷を行い、不応期短縮モデルを作成。心房ペーシング部位またペーシング周期で優先伝導路の変化が生じないことを確認した。Bachmann束、冠静脈洞に対して双極高周波アブレーションデバイスによるfocal ablation前後で心房の全興奮伝播時間の測定および心房細動を誘発したところ、心房細動持続時間はBachmann束へのアブレーション前後で有意に短縮が得られ、マッピング所見からもBachmann束の中でも右房付着部へのアブレーションが不応期短縮時、高頻度刺激時や心房細動時に心房間伝導の遮断する至適部位と考えられた。この際、アブレーション前後での洞調律時または右房ペーシング時の全心房興奮時間に変化はなく、中隔伝導路または冠静脈洞を介して心房間伝導が調整されていた。人工心肺を用いた心内膜電位はBachmann束と中隔伝導路を明確に区別できるほどの情報はなかった。Ablation前後の伝導興奮パターンおよび心房細動時のBachmann束および冠静脈洞での局所電位のdominant frequencyの解析からBachmann束のアブレーションは心房細動時の主要な伝導路を遮断するフィルタリング効果により心房細動を予防することが示唆された。心臓血管外科平成25年度は人工心肺を用いて心内膜面の伝導興奮パターンも解析する予定であったが、主要な心房間伝導路は心外膜面に存在することから、心外膜面へのアブレーションが最も重要でかつ最適な手法と判断されている。アブレーション方法およびアブレーションの深達度が興味深い結果をもたらしたことは予想外であったが、本実験の仮説に近いデーターが得られた点で意義があり、研究がおおむね順調に進展していると判断される。平成26年度は実験手法に変更はないが、心房間伝導調整の点で、主要な伝導路であるBachmann束のアブレーションが心外膜面のみの伝導抑制であり内膜面、特に心房中隔への伝導は抑制されていないことを調べる必要がある。このためには当初予定していた心内膜面でのマッピングを行い、中隔伝導パターンを解析する必要がある。また、心外膜面への高周波アブレーションの深達度を評価するためにも実験終了後に組織染色を行う予定である。

心房細動時の優先伝導路の同定については興奮伝播のみならず、左右心房の周波解析も行う予定である。平成26年度内に本研究成果の一部を学会発表を行うことを目標とする。当該助成金が生じた理由として、前半を実験準備としての電極作成に時間を要し、本実験のスタートが遅れた点、さらに実験方法として人工心肺を使用しなかったため、体外循環回路など幾つかの物品費用を要しなかったことが考えられる。当該助成金は平成26年度における実験の追加物品(心内膜電極の作成および人工心肺回路)へと使用予定である。