hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
形状記憶TiNi繊維強化/Al基複合材での材料力学機能特性

【目的】91年度に加圧鋳造法でTiNi合金繊維の熱弾性型相変態に伴う形状記憶収縮効果や減衰(内耗)特性変化を積極的に材料設計に取り入れた環境(温度)応答型のAl基複合材料の可能性を示した。本年度はその発展として、鋳造結晶よりもさらに微細なAl粒子を圧粉・焼結処理した、粉末治金TiNi/Al複合材料を試作することを試み、その焼結条件と機械的強度との関係を調べた。また、TiNi/光弾性エポキシ樹脂複合材モデルにより、本提案の知的機能材料としての能動的き裂閉鎖作用を実証することを目標とした。【方法】Ti_<50>Ni_<50>繊維(φ=0.4mm)を一方向に配列、室温大気中でAl圧粉後(200MPa)に500°C630°C真空中焼結を行い複合材料板(2mm厚)を作成した。材料強度特性としては、ビッカース硬度(Hv)、引張り応力ひずみ特性の温度依存性、振動減衰(tanδ)特性などを調べた。高分子エポキシ複合材では、高温側TiNi繊維変態収縮に伴うき裂閉鎖・自己破壊防御効果をき裂周りの光弾性縞解析により検証した。【結果】TiNi/Al複合材が上記の様な環境応答機能特性を有するためには、TiNi合金の形状記憶効果(擬弾性変形)発生限度が実用的には最大予ひずみ=5%程度である。そこで、(1)Al粉末焼結母相が810%程度の塑性変形能を有すること、および高温側焼結時間中に(2)TiNi/Al界面にの原子拡散脆弱相(金属間化合物)の析出を出来るだけ抑えることなどが必要条件となる。570°C、1時間真空焼結条件では、引張り伸びも約10%が得られた。また、TiNi合金の逆変態温度(約60°C)以上で、引張り応力は明確に上昇した。また、エポキシモデル材でも、高温側でき裂周囲の光弾性縞次数は約50%に低下しており、提案した形状記憶TiNi繊維強化/Al基もしくはポリマ基の複合材料試験片を用いて知的な環境応答型の材料力学的機能特性(高温自己強化、き裂閉鎖作用、振動減衰作用など)を確認出来た。来年度からは理論的な検討も加える予定である。
ベクトル中間子の測定による高温高密度状態における強い相互作用の研究

本研究は米国RHIC加速器の高エネルギー重イオン衝突実験、PHENIX実験において、ベクトル中間子をプローブにして、高温高密度状態における強い相互作用の性質、特にクォークが閉じ込めから解放されたクォーク・グルオン・プラズマ(QGP)相の性質を研究するために開始した。昨年度での本研究の進展および理論的研究の進展により、ベクトル中間子よりも系統的にクォーコニウムを用いた方がより優れたプローブになることがわかった。本年度はいままで進めてきた2005年に取得した銅原子核同士の衝突の際のJ/Ψ粒子の解析を完了させ、論文を投稿するとともに、2005年と2006年に取得した陽子同士の衝突の際のX_c。粒子の解析を新たに行なった。J/Ψの解析では検出器の不感領域が多いデータを排除した上で、実データとシミュレーションを比較し、解析に用いる検出器の領域を最適化してから、シミュレーションからJ/Ψの検出効率を求め、実データからトリガー効率を求めた。高粒子多重度による検出効率の悪化はJ/Ψのシミュレーション事象を実事象に埋め込んだ後に再構成することで評価した。得られた補正因子とJ/Ψのカウント数から収量およびその衝突係数・ラピディティ・横運動量依存性を導出した。X_cはJ/Ψと光子に崩壊するモードを用いて、J/ΨのうちX_cの崩壊から生成されたもの割合を求めた。シミュレーションを用いて解析方法を最適化し、実データでπo粒子を再構成することで光子検出を検証した上で、X_cの検出を行なった。このX_xの結果と矛盾しない理論計算を用いた解釈では、今回得られた銅原子核同士の衝突と既報の金原子核同士の衝突の際のJ/Ψの結果は、高温高密度状態の影響によるJ/Ψの収量抑制が最中心の銅原子核衝突で起こり始め、J/Ψ自体の分解が最中心の金原子核衝突で起こっていることを示唆するという興味深い結果が得られ、雑誌や論文で報告した。本研究の目的は、米国RHIC加速器の高エネルギー重イオン衝突実験、PHENIX実験において、2005年に行なわれた銅原子核同士の衝突実験のデータを用いて、電子対を捉えることによりベクトル中間子を測定し、高温高密度状態における強い相互作用の性質、特にクォークが閉じ込めから解放されたクォーク・グルオン・プラズマ(QGP)相の性質を研究することである。本研究では絶対的な収量・断面積を求めるのが目的であるので使用する検出器の較正がきわめて重要である。各検出器のデータを確認し、質の悪いデータを取り除き、特に問題があった電磁カロリメータの詳細な較正を行ない、その較正結果を簡単に使えるようにした。また飛跡の再構成に問題点があることがわかったが、取得したデータとシミュレーションを比較したところ、影響は小さいことがわかった。電子の識別パラメータを、バックグラウンドを差し引いた後の正味の信号の有意性が最大になるようにして、最適化を行った。データ取得の際に稀事象を逃さないようにトリガーを使用したので、トリガーの検出効率、不感領域を求めた。これらの結果を用いてJ/ψ中間子の収量を導出して、高温高密度状態に関する国際会議であるQuarkMatterで発表した。その結果をくまなく確認した後に、2007年度中に雑誌に投稿する予定である。さらに、RHICでの他の核種の衝突(陽子2006年、金原子核2007年)を行い、そのデータを取得した。主に、電子識別検出器であるRICH検出器の準備、保守、運用、監視を行ない、良質なデータが取れていることを確認した。また、将来のベクトル中間子のより精密な測定のために、以前から開発を進めてきたガス電子増幅器(GEM)を用いたタイムプロジェクションチェンバー(TPC)について論文を学術誌に出版し、会議で発表し、GEMを用いた電子識別検出器の検証実験を広島大学で行った。

このX_xの結果と矛盾しない理論計算を用いた解釈では、今回得られた銅原子核同士の衝突と既報の金原子核同士の衝突の際のJ/Ψの結果は、高温高密度状態の影響によるJ/Ψの収量抑制が最中心の銅原子核衝突で起こり始め、J/Ψ自体の分解が最中心の金原子核衝突で起こっていることを示唆するという興味深い結果が得られ、雑誌や論文で報告した。
筋萎縮性側索硬化症における選択的運動神経細胞死の病態解明に関する研究

孤発性筋萎縮性側索硬化症(ALS)の病態に編集型GluR2の減少が関与していることが明らかにされている。GluR2のQ/R部位のRNA編集は主にadenosine deaminases acting on RNA(ADAR2)によって行われる。ヒトADAR2遺伝子には4つのalternative splicing isoformが知られているが、その発現および機能に関しては未だ不明な点が多い。ADAR2遺伝子導入はGluR2サブユニットの編集率を促進し、AMPA受容体をCa非透過型にして運動神経細胞に保護的に作用することが予測されるが、その検討は未だなされていない。以上の背景から、次の項目を研究目的とした。ADAR2遺伝子のC末のalternative splicing isoformのうち2L-2,2L-3,2Sをプラスミドレベルで培養細胞(COS7)へLipofectamineを用いて過剰発現できることを確認。これらのalternative splicing isoform(2L-1,2L-2,2L-3,2S)のうち2L-2はADAR2活性が高く、2L-3はその活性が低い。ADAR2活性を上昇させることのできる、遺伝子の導入はALSの治療に応用可能と考えられる。現在、より高率に発現させるためにヒトADAR2遺伝子をアデノウイルスベクターに組み込み中である。1.培養細胞のGluR2のQ/R部位のRNA編集率測定:培養細胞からRNAを抽出し、RT-PCRによってcDNAを作成。GluR2 Q/R siteを含む277bpをnested PCRによって増幅。PCR productを制限酵素BbvIで処理し、泳動パタンにより編集率を算出した。培養細胞の中でSH-SY5Y細胞のGluR2のQ/R部位のRNA編集率が33-66%であり、薬剤スクリーニングに使用可能と考えられた。そのため、薬剤スクリーニングにはSH-SY5Y細胞を用いた。2.SH-SY5Y細胞を用いた薬剤スクリーニング:上記で確立したGluR2のQ/R部位のRNA編集率測定法を用いて興奮性アミノ酸、抗うつ薬のスクリーニングを行った。SH-SY5Y細胞に薬剤を負荷し、GluR2のQ/RサイトRNA編集率を測定した。スクリーニングした薬剤の中で、2種の薬剤で、10μM以下のオーダーでGlu2 Q/RサイトのRNA編集率が有意に上昇した。これらの薬剤はALSの神経細胞死に抑制的に働くと考えられ、ALSの特異的治療に応用できる可能性が示唆された。孤発性筋萎縮性側索硬化症(ALS)の病態に編集型GluR2の減少が関与していることことが明らかにされている。

ADAR2遺伝子導入はGluR2サブユニットの編集率を促進し、AMPA受容体をCa非透過型にして運動神経細胞に保護的に作用することが予測されるが、その検討は未だなされていない。以上の背景から、次の項目を研究目的とした。(1)ヒトADAR2遺伝子の発現および機能を解明するとともに、ALSにおけるADAR2の疾患特異的変化の有無を明らかにする。(2)ADAR2遺伝子の導入によるGluR2 RNA編集率の調節系の確立、さらに運動神経細胞をグルタミン酸毒性から防御できるかについて明らかにする。今年度の研究達成状況(2)ADAR2遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターは作製中。(3)ラット脊髄運動神経細胞の初代培養系の確立:ラットE14の胎児脊髄から運動神経細胞を分離精製し、初代培養を行った。グルタミン酸およびカイニン酸負荷ではGluR2のQ/R部位のRNA編集に変化がないことを明らかにした。(4)ある種の薬剤負荷によりHeLa細胞のGlu6のRNA編集率が上昇することが明らかになり、薬剤によりRNA編集が変化することより治療への応用の可能性が示唆された。孤発性筋萎縮性側索硬化症(ALS)の運動神経細胞死の病態に編集型GluR2の減少が関与していることが明らかにされている。GluR2のQ/R部位のRNA編集は主にadenosine deaminases acting on RNA (ADAR2)によって行われる。ヒトADAR2遺伝子のC末には4種類のalternative splicing isoform (2L-1,2L-2,2L-3,2S)が存在することが知られている。このうち2L-2はADAR2活性が高く、2L-3はその活性が低い。2L-1はその機能がまだ明らかにはなっていない。ADAR2活性を上昇させることのできる、遺伝子の導入あるいは薬剤の投与はALSの治療に応用可能と考えられる。2.量的に最も多いと考えられているisoformである2L-1の機能を明らかにする。3.ADAR2活性を変化させうる薬剤のスクリーニングをする。今年度の研究達成状況3.ADAR2活性を上昇させる薬剤を複数発見。
教師の生徒との関係における悩みと教師の成長・発達およびその支援策についての研究

本研究では、生徒との人間関係における悩みを契機とした「教師の成長・発達モデル」(都丸、2007)について、23名の教師を対象に面接調査を行い、モデルの検証およびその有効性や教師支援への活用可能性について検討した。さらに、その過程で得られた知見を基に、特に初任期の教師と女性教師に着目し、モデルの精緻化および具体化を行った。その後、縦断的な面接調査の結果も踏まえ、生徒との関係に悩む教師への支援策を提示した。本年度は,教師と生徒との関係における悩みと教師の成長・発達において,特徴的な特性を有する群として初年度の教員経験を初任者教師がどのように意味づけているのかについて検討を行った.教師キャリアで一度しか体験できない初任時における「悩みや心配問題や課題」がどのようなものでこれにどう対処するのかを検討するために,以下の2つの調査を実施した.第1に,初任期の経験がもつ重要性や初任者研修との関わりを先行研究を検討し研究史的に振りかえるとともに,研修会での回想法による質問紙調査の結果から,「悩みや心配,問題や課題」の内容やその対処方略が教師キャリアの展開でどのように変化するかを類型化した.この研究に関しては,研究論文として同様の研究テーマに関心を有する2名の研究者とともに発表した.そこでは,初年次に特有の経験の意味づけが確認され,初年次経験をより詳細に検討する必要性が指摘されたため, 20年度内に得られた2名の教師のデータを用い,個別の事例研究として発表する予定である.第2に,初任期の教師に初年度内に経験した事柄に関して面接調査を行い,どのようなことが悩みとして認識されているのか,またその経験をどのように意味づけているのかについて検討した.面接調査では, 2名の教師に対して,初年度半年経過時(夏季休業中)および初年度1年経過時(春季休業中)にそれぞれ2時間の継続面接を行い,年度内での変化に焦点を当てた.さらに, 9名の教師に対しては,初年度経過時(春季休業中)に初年度経験を振り返ってもらい, 1時間半2時間の面接調査を行った.現在得られたデータを分析している途中である.分析においては,得られた結果を,中学校教師全般を対象にすでに研究対象者が作成した「教師の生徒との関係における悩みと教師の成長・発達モデル」と照らし合わせ,中学校教師としての共通点および初任者教師特有の点に焦点を当て現在検討を行っている.本年度は,教師と生徒との関係における悩みと教師の成長・発達において,特徴的な特性を有する群として初年度の教員経験を初任者教師がどのように意味づけているのかについて継続的に検討を行った.教師キャリアで一度しか体験できない初任時における「惱みや心配,問題や課題」がどのようなものでこれにどう対処するのかを検討するために,昨年度類型化した初任の教員の悩みパターンのモデル図を踏まえ,さらに個別の事例研究に焦点を当てた「初任教員の教師キャリア発達等に関する探索的な調査研究(その2)」を執筆・発表した.この研究に関しては,日本教育大学院大学の紀要論文としてまとめ,同様の研究テーマに関心を有する2名の研究者とともに発表した.現在はこの研究の続きとして引き続き対象となった教員に面接調査を行い,初任期の経験がその後の教員生活の中でどのように意味づけられているのかについて検討している.一方,一昨年度より継続的に行っている初任期の教師を対象とした面接調査のデータは収束に向かいつつあり,これらの結果に関しては,今年度学会で発表する予定である.なお,調査を行っていく過程で性別ごとに分析する必要性が生じたため,初任期の特徴に加え,さらに性別ごとの特徴に関しても検討を行った.これらの結果に関しても,今年度中にまた別の学会にて発表を予定している.さらに,一連の面接調査の結果より得られた知見を基に,教師を対象とした生徒指導に関する書籍(事例から学ぶ児童・生徒の指導と援助)の分担執筆を行い,2010年3月にナカニシヤ出版より発行された.本年度は,教師と生徒との関係における悩みと教師の成長・発達において,特に特徴の認められた初任期の教員および女性教員に焦点を当て,一昨年度から継続的に行っているインタビュー調査の結果をまとめた.第1に,初任期の教員に関しては,直面した困難が教師キャリアの側面からどのような意味を有しているのか.またその悩みを抱えていく過程について検討を行った.初任期における生徒との関係における悩みは,理想像・責任感と現実(余裕のなさ)との葛藤から生じることが明らかとなった.その背景には「教師という立場確立への模索」があり,同僚や初任期特有の自己像からの支えのもと,1年間「乗り切ること」で,初任期における成功・失敗体験は2年度以降の「課題」として成長・発達に寄与する様相が認められた.

このように,悩み経験をもとに初任教師が自分なりのスタイルを形成していくことが明らかとなり,この結果は一昨年度に作成したモデルに沿って説明可能であった.第2に,女性教師に関しては,生徒の性差による関わり方の相違,「母親的」役割の付与,女性特有のパーソナリティを背景とする「感情的」「こまかさ」等が悩み経験に含有される特徴として見出された.さらに,女性教師は人間関係への過敏さから,ネガティブな側面は悩みへ,ポジティブな側面は悩みへの支えとして影響することも明らかとなった.上記の様相もまた,一昨年度に作成したモデルに沿って説明が可能であった.以上の結果を踏まえ.初任期の教員に対しては特に教師としてのアイデンティティを確立させるような支援が.一方,女性教師に対しては人間関係を基盤とした支援のネットワーク形成が,悩みから成長・発達へつながるキーとなっていることが提言された.本研究の結果より,悩みを契機とした成長・発達のモデルの有効性が再確認されたとともに.特定の対象群に対してモデルはより精査されたといえる.これらの結果に関しては,2つの学会でポスター・口頭・シンポジウムにて発表を行った.
染色体末端構造を介したヒト科生物の進化原理の解明

チンパンジー、ボノボ、ゴリラ、オランウータンが属する大型類人猿は、進化的にヒトに最も近いと言われている。しかし、両者の間には染色体構造に明らかな違いがある。その代表例として、チンパンジー、ボノボ、ゴリラでは、テロメアとサブテロメアの間に32塩基を単位とする長大な繰り返し配列(StSat配列)が存在するが、ヒトには全く存在しないことがあげられる。本研究では、大型類人猿のStSat配列の機能解析を通じて、サブテロメア領域のDNA組換えと遺伝子発現という二つ側面から、ヒトをヒトたらしめているものは何か?という生物の根本的な謎を解くための手がかりを得ることに挑戦する。
乾癬における転写因子IRF8の発現と病態形成関与の検討

本研究は乾癬における転写因子IRF8の病態への関与を検討するとともに、免疫細胞の分化という側面から治療応用可能か解析・検討した。イミキモド外用による乾癬モデルマウスを作成し、RNA・タンパクレベルでのIRF8の発現を解析したところ、乾癬モデルでは真皮においてRNA・タンパク双方でIRF8の発現が有意に上昇していた。これは乾癬患者と健常人の皮膚検体でも同様の結果が得られており、ヒトとマウスで同様の結果が得られた。またIRF8ノックアウトマウスを用いた実験では、イミキモドを外用し乾癬の皮疹を誘導したところ、野生型に比較して、IRF8ノックアウトマウスでは有意に皮疹の誘導が抑制され、乾癬ぼ病態形成におけるIRF8の関与が強く疑われた。また、IRF8は様々な免疫細胞の分化に関与するため、一体どの細胞がよりIRF8による乾癬病態の形成に強く関与しているか確認する必要を認めた。蛍光二重染色を行い組織を染色したところ、CD11c陽性細胞とIRF8が強く一致しており、おそらく樹状細胞が病態形成に強く関与していることが示唆された。しかしながら、これ以上の解析は困難であり、ノックアウトマウスのみならず、コンディショナルノックアウトマウスなどを用いた実験を行う必要があり、今後の課題と思われた。
幼少期の原体験的自然体験の発達的意味を探る

本研究は保育の質を高める保育内容としての「乳幼児期の戸外遊び・自然体験」に着目し、「安心して挑戦できる環境要件」の多面的解釈を通して、自然体験の保育/幼児教育への展開方法と評価方法を提案する。研究課題として、1)自然を活用した保育カリキュラムの事例研究、2)身体性の側面から捉える乳幼児の自然体験の意味、3)保育者対象の研修プログラムへの自然体験の応用、の3つを設定する。子ども-保護者-保育者によって共同構築される意味を社会構成主義的アプローチを用いたデータ解釈によって読み解き、保育/幼児教育へのプログラム展開方法や評価方法の実践的提案をめざす。
植物の発生過程における細胞周期G2/M期制御

シロイヌナズナのRIR2R3-Mybには転写活性化因子として働くMyb(Activator Myb)と、転写抑制因子として働くMyb(Repressor Myb)がある。これらのMybはMSAエレメントと呼ばれる共通のシスエレメントを通じてG2/M期特異的遺伝子の発現を制御している。今年度の研究により、MSAエレメントは、周期依存的なプロモーターの活性化だけではなく、増殖を停止した細胞においては転写を積極的に抑制するrepressor elementとしての働きを持つことを示した。35Sプロモーターの下流にMSAエレメントを導入すると、発生が進み細胞増殖を停止した器官ではプロモーター活性を失うこと、そして、このようなMSAエレメントの効果はRepressor Mybの変異体では見られないことがわかった。また、Represso Mybの変異体では、G2/M期遺伝子の発生の進行に伴うダウンレギュレーションが起きず、細胞増殖を停止した器官においても高い発現が見られた。また、ChIP-qPCR法により、Repressor MybがG21M期遺伝子群のプロモーターにin vivoにおいて結合していることを示した。APCユビキチンリガーゼの植物特異的な阻害タンパク質として、GIG1とそのパラログUVI4を同定している。これら遺伝子の二重変異体が致死であることから、部分的な機能重複があると考えられるが、それぞれの単独変異体は異なった異常を示すことがわかっている。昨年度から今年度にかけて行った遺伝学的な解析から、このようなGIG1とUVI4の機能の違いは、それぞれが異なったAPC/C活性化因子を阻害することに起因しており、それにより異なるM期サイクリンを基質とするAPC/C活性の制御に関わっていることを示した。最終年度最終年度シロイヌナズナのR1R2R3-Mybには転写活性化因子として働くMyb(Activator Myb)と、転写抑制因子として働くMyb(Repressor-Myb)がある。今年度は主にActivator Mybの研究から以下のことを明らかにした。(1)シロイヌナズナにおいてG2/M期に特異的な遺伝子群にはMSAエレメントの塩基配列がエンリッチされていることがわかり、これらの配列を用いて新たにMSAコンセンサス配列を決定した。(2)シロイヌナズナのActivator Myb変異体を用いてマイクロアレイ解析を行ったところ、多くのG2/M期特異的遺伝子の発現が低下していることがわかった。(3)Activator Myb変異体では、以前に報告しているサイトキネシスの異常以外にも多面的な表現型を示していることがわかった。有糸分裂の異常により体細胞の染色体数が倍加する変異体(gig1)に関する研究を進めた。今年度は以下に示す研究により、原因遺伝子GlG1がAPC/Cユビキチンリガーゼの負の制御因子をコードしていることを示した。(1)gig1変異体の表現型はAPC/Cのコアサブユニットの発現を低下させることにより抑圧された。(2)gig1変異体の異常は、APC/Cの標的タンパク質であるCYCB2;2の遺伝子破壊により促進された。(3)GIG1やUVI4を過剰発現させると、標的タンパク質であるCYCB1;2が過剰に蓄積した。(4)GIG1と、そのパラログであるUVI4は、酵母ツーハイブリッドにおいてAPC/C活性化因子(CDC20とFZR)と結合した。つまりGIG1とUVI4は、APC活性化因子に結合することで、APC/Cの活性化を抑制していると考えられた。gig1変異体の原因遺伝子の機能を解明した。

転写活性化因子としてはたらくR1R2R3-Mybに関して、多くの標的遺伝子を共通に制御し、多様な生理的な役割があることを明らかにした。最終年度転写抑制因子として働くRIR2R3-Mybの機能解析を進めるほか、APC/C阻害タンパク質GIG1およびUVI4に関して以下の様な研究を行う。(1)GIG1とUVI4の二重変異体は致死であり、部分的な機能重複があると考えられるが、それぞれの単独変異体は異なった異常を示すことがわかっている。そこで、GIG1とUVI4の機能や作用メカニズムの違いを明らかにする。(2)GIG1の発現を誘導したときに量が増加するタンパク質をプロテオーム解析により同定し、APC/C標的タンパク質の網羅的同定を行う。最終年度
居宅における家族介護者の音声を用いた身体的疲労評価ツールの開発に関する研究

本研究において、在宅介護者の音声をカオス論的に解析することで客観的に疲労を評価できるツールに関する研究を試みた。介護労働者や在宅での介護者の日常生活レベルにおいて自覚されるような比較的回復の早い身体疲労においてはカオス理論を用いた本手法での疲労評価は単独では困難であった。他のパラメータとの組み合わせ等による身体疲労評価の可能性について、さらなる検討が必要となることが成果として得られた。今日、後期高齢者の重度要認定者の増加に伴い、居宅サービスに伴う家族介護者の負担も大きくなってきている。そして、家族介護者に対する心身機能を維持・安定させることも居宅生活を支える重要なポイントである。特に、昼間帯よりも夜間帯での介護は、介護者の生活リズムを崩し、介護疲労をもたらす原因となっている。筆者らは、ヒトの発話音声からそのヒトの身体的な疲労度を客観的に評価する手法について検討してきた。今回、発話音声の時系列信号を用いて、非侵襲的で簡便、かつ客観的な疲労程度の評価ツールの信頼性を再検討しおよび日内周期について検討することすることを目的とする。対象者は男性8名とし、本研究の趣旨に同意し健康上問題なく定期的に内服を行っていないものとした。方法は、被験者に、2日間(1日目朝昼夕、2日目朝昼夕)にわたり計6回(再テスト法)、(1)VAS(Visual analog scale)、(2)唾液アミラーゼ量(Am)、(3)フリッカーテスト(CFF)、(4)自律神経評価(HF、LF/HF)(5)朗読音声録音を行い、測定の不備があったものを除く合計44サンプルからてて解析を行った。朗読音声については音声カオス解析ソフトを使用し、採取したデータから数値データ(音声指数)に変換した。VAS、Am、CFF、音声指数のそれぞれの信頼性係数0.68、0.73、0.77、0.85であり、音声指数の信頼性は高かった。また、日内変動についてはどの項目においても変動はあるものの特徴的な有意な変動は認められなかった。また、音声指数とVAS、Am、CFF、及びHF、LF/HFとの間に、有意な相関関係は認められなかった。この調査研究の目的は、介護職員が少なからず感じている「疲労」を主観的な方法からだけでなく、客観的な方法でかつ簡便に測定する方法について検討することと、介護職員の疲労実態を調査することで、施設介護職員の施設入所者へのサービス低下防止、向上につなげられるようにすることである。対象者は施設介護男性職員11名(29.8±7.6歳)とした。方法は、対象者に夜勤務前後及び日勤勤務前後において(1) Visual analog scale (VAS)、(2)唾液アミラーゼ量(Am)、(3)フリッカーテスト(CFF)、(4)自律神経評価(HF、LF/HF)(5)朗読音声録音を測定を行った。これらを元に音声指数と疲労パラメーターとの関連形について検討した。その結果、VASにおいては、夜勤及び日勤前よりも勤務後において有意な差が認められた(paired t-test, p<0.05)。しかしながら、Amは日内変動の影響が大きく午前中において低く、午後に高い傾向が見られた。CFFは夜勤後に夜勤前と比較し有意に低下し(paired t-test, p<0.05)、夜勤帯の睡眠時間の影響が大きい可能性が考えられた。音声指数は、一定の傾向が認められなくVAS、Am、CFF、及びHF、LF/HFとの間に、有意な相関関係は認められなかった。今回の結果より、自覚的な疲労感は感じているものの生理的指標及び音声指数による疲労状態の測定には至らなかった。今後の課題として、音声解析方法の検討と疲労のパラメーターの設定が挙げられる。この調査研究の目的は、在宅介護者が少なからず感じている「疲労」を主観的な方法からだけでなく、客観的な方法でかつ簡便に測定する方法について検討することとである。その結果、在宅介護者と要介護者が共倒れしない継続した在宅生活が送れるとともに、在宅介護者の健康維持へつながることが期待できる。対象者はA県B市の在宅介護を行っており、本研究に同意の得られた在宅介護者9名(男性2名、女性7名、69.3±9.1歳、5082歳)とした。方法は、対象者宅において(1)Visual analog scale (VAS)、(2)フリッカーテスト(CFF)、(3)自律神経評価(HF、LF/HF)(4)蓄積的疲労調査票(CFSI)、(5)読音声録音を調査・測定を行った。これらを元に音声指数と疲労パラメーターとの関連性について検討した。その結果、VASにおいては、CFSIのイライラ感、うつ感と高い相関が得られ、主観的疲労感は一定の信頼性のある結果であった。

しかしながら、音声指数は、一定の傾向が認められなくVASや疲労のパラメーターであるCFF、及びHF、LF/HFとの間に、有意な相関関係は認められなかった。今回の測定はフィールド研究であったため、測定環境の一定しない状況下により測定が行われこと、また、自覚的には疲労感があった対象者でも運動による生じる疲労感よりも相対的には身体的疲労感は少なく、精神的疲労感のほうが大きい可能性が考えられた。本研究において測定環境の限界(環境設定の問題)と軽微な疲労の測定に限界が生じる可能性が示唆された。
空間・社会ネットワーク上の伝染病流行の時空間動態と進化

2001年の英国における口蹄疫の流行と疫学行政による介入の例で明らかなように、空間明示的な疫学モデルは、流行がどのような速度で、どこを拠点に拡大していくか、そしてそれを防ぐための有効な手段がなんであるかを明確にする上で、なくてはならない道具である。たとえば,日本に感染力の強い病原体が上陸したとき,人の日常的な交通流動に乗って、上陸地からどこに流行が飛び火し、どこを経由してどれだけの早さで全国的な大流行に至るかを予測することは、きわめて重要である。本研究では、伝染病の時空間構造に大都市圏の交通流動のデータを適用することにより、病原体の流行動態を宿主の日常的な交通流動ネットワークの上に載せ,新型ウイルスが上陸した場合の流行過程を時間・空間明示的に予測する理論を構成した。本研究では宿主のネットワーク構造として、大都市圏の交通流動のデータ(国土交通省による大都市交通センサスによる通勤・通学の流動センサス)を使用して伝染病の流行動態のコンパートメントモデルを構成した。病原体の流行動態を宿主の日常的な交通流動ネットワークの上に載せることにより、新興感染症が首都圏に導入された場合の流行過程を時間・空間明示的に予測する理論を構成することができた。初期感染者居住地をさまざまに変えたモンテカルロシミュレーションの結果、流行動態は交通流の地理的トポロジー的情報よりも、居住地駅と勤務地駅の利用者数のペアの分布が、感染症の流行規模や、大域的流行確率を決める主要なファクターであるという注目すべき結果を得た。また、ある勤務地に伝染病が到達するまでの待ち時間が、その勤務地駅利用者数でほぼ決まり、利用者数の冪則で与えられることも分かった。これらの結果は、新興感染症の防除策に利用する事が可能である。口蹄疫や新型インフルエンザの流行を見ても明らかなように、流行がどのような速度で、どこを拠点に、どこを突破口として拡大していくか、そしてそれを防ぐための有効な手段がなんであるかを明確にすることは極めて重要である。このような予測を可能にする空間明示モデルの開発と解析が大きく立ち後れている現状を打開するため、本研究では、伝染病の時空間構造に大都市圏の交通流動のデータを適用することにより、病原体の流行動態を宿主の日常的な交通流動ネットワークの上に載せ、新型ウイルスが上陸した場合の流行過程を時間・空間明示的に予測する理論を構成を目指した。大都市圏内における人口動態を定量的に把握するために、大都市交通センサス・データ(国土交通省)を用い、鉄道駅間輸送データを基に通勤・通学人員の流れのデータをプログラムに埋め込んだ。空間上のノードとノードの間の流れに乗って毎日集合と離散をくりかえす宿主に対する病原体の感染動態を構成することにより、いわば「毎日息をする」ネットワーク上での感染拡大を数理モデル化した。個体ベースモデルを用いてシミュレーションを行ったところ、初期感染者を導入した駅の規模が大きく、感染力が強い程、感染症流行が起きる割合が高くなり、感染症流行が起った際の各駅への感染症到着時刻も早まるという結果が得られた。一方で流行の最終規模の大きさは感染力の強さのみに依存することが分かった。また、各駅での感染症到着時刻は各駅の利用者数に対してべき則に従う形で分布することが分かった。シミュレーションで得られた流行のための条件や、流行までの待ち時間、流行の規模等を、ネットワークのトポロジーの特性(ノードあたりの接続数、結合度、「小さな世界」の度合いなど)や、さらに人の活動性の指標(中心部への流量、一日の平均移動距離など)の関数として定義する数学的な解析を開始した。

また、ネットワークの特定のノードに最初に感染者が到達した後に、その後の流行拡大の過程を、集合離散行列の固有ベクトルで予測する手法を構成し、この逆問題を解くことにより、ある時点の感染者の空間分布から、最初の感染者が出現した位置を推定する理論も構築中である。2009年の新型インフルエンザの汎世界的流行や、2001年の英国における口蹄疫の流行と疫学行政による介入の例で明らかなように、空間明示的な疫学モデルは、流行がどのような速度で、どこを拠点に拡大していくか、そしてそれを防ぐための有効な手段がなんであるかを明確にする上で、なくてはならない道具である。たとえば,日本に感染力の強い病原体が上陸したとき,人の日常的な交通流動に乗って、上陸地からどこに流行が飛び火し、どこを経由してどれだけの早さで全国的な大流行に至るかを予測することは、きわめて重要である。本研究では、伝染病の時空間構造に大都市圏の交通流動のデータを適用することにより、病原体の流行動態を宿主の日常的な交通流動ネットワークの上に載せ,新型ウイルスが上陸した場合の流行過程を時間・空間明示的に予測する理論を構成した。前年度までに交通流動ネットワーク上の伝染病流行モデル構築し、それを首都圏の通勤通学の交通流動データに適用して、伝染病が広がる条件、所定の駅利用集団への伝染病の到達時間、流行規模が、ネットワークのどのような特性に依存するかを明らかにしてきた。その結果、伝染病の流行の特性を決定するのは、ネットワークの地理的な配置ではなく、個人の通勤・通学における始点駅と終点駅のサイズの組の分布が極めて重要であることや、ある駅への伝染病の到達時間がその駅のサイズに関するベキ分布にしたがくこと、これらのシミュレーション結果は分岐過程を用いた解析的なモデルによってよく説明できることが分かり、これらの結果は国際誌への投稿を準備中である。また、昨年度の宮崎県の口蹄疫流行のデータを用いて、農場の緯度経度、農場の家畜種と飼育頭数のデータを取り入れた「農場ベースの口蹄疫流行モデル」を作成し、シミュレーションによる解析や、パラメータの最尤推定を行った。この成果についても今年度中に国際誌へに掲載発表する。2001年の英国における口蹄疫の流行と疫学行政による介入の例で明らかなように、空間明示的な疫学モデルは、流行がどのような速度で、どこを拠点に拡大していくか、そしてそれを防ぐための有効な手段がなんであるかを明確にする上で、なくてはならない道具である。本研究ては宿主のネットワーク構造として、大都市圏の交通流動のテータ(国土交通省による大都市交通センサスによる通勤・通学の流動センサス)を使用して伝染病の流行動態のコンパートメントモデルを構成した。病原体の流行動態を宿主の日常的な交通流動ネットワークの上に載せることにより、新興感染症が首都圏に導入された場合の流行過程を時間・空間明示的に予測する理論を構成することができた。初期感染者居住地をさまざまに変えたモンテカルロシミュレーションの結果、流行動態は交通流の地理的
地域医療を守るための男性退職者の健康づくりにおける自助共助感に関する研究

我が国の政策では、自助共助の重要性が述べられている。加えて、震災などの災害を経て、社会的に広く認知されてきている。しかしながら、その理念が住民に理解され、共有されているかについて十分に理解されているとは言い難い。特に退職後男性は地域の担い手として、高齢者支援の場面での共助の活躍が期待されているが、自助共助をどのように捉え、理解しているかなどのボトムアップ゚的な研究が少ない。今後、退職者などを中心とした認知症者の見守りなどコミュニティを構築する観点からも研究成果の蓄積が重要である。本研究の目的は退職後の男性が捉える自助共助(自助共助感)の実態を明らかにすることである。具体的には、1.自助共助感の概念を明らかにする。2.自助共助感の構成因子について明らかにする。3.自助共助感を高めるための課題と方策を明らかにすることである。2018年度は自助・共助に関連する資料収集と文献収集、整理を行った。次に、これまでの研究フィールドとして関わっている自治体との協働で実施している退職後の男性を対象とした健康づくり・認知症予防事業を引き続き実施した。事業の実施を通じて参加者との関係構築を行うとともに、自治体と連携して研究を進めていく準備を行った。まずは、自助、共助を対象者の視点から、その概念を明らかにしていくための基礎資料を得ることを目的として、自治体との協働事業に参加する退職後男性に対して、自助、共助についてどのようなイメージをもっているか、どのような取り組みをイメージするかについてインタビューを行った。現在は得られたインタビュー内容の分析を行っている。研究フィールドとして関わっている自治体との協働事業への介入活動が年度途中から開始された。自治体や研究分担者と協議を重ねながら進めていくことができ、事業参加者からインタビュー調査を行うこともできた。インタビュー調査を行った時期が年度後半であったことから、現在も引き続き分析中であるが、次年度の質問紙作成に向けての準備を進めていくうえでも、初年度としては概ね予定通り進めたもと考える。今後の計画として、2018年度の成果を国内学会及び国際学会で発表、論文化を進めていく予定である。2019年度は主たる研究フィールドとしてきた自治体に加え、さらなる研究フィールドの設定と調整の準備を進めていく。引き続き、聞き取り調査の分析を進めていくとともに、構成因子の検討を進めていく。年度後半には抽出されたカテゴリーを枠組みとした自助共助感に対する質問紙を作成し量的調査を行うために準備を進めていく。また研究分担者との連携を密に行い、研究実施計画の調整を随時行って進めていきたいと考えている。

2018年度は主に質的調査や文献調査を実施したため、設備備品費では回収修正のためのニノートパソコンの購入、消耗品費では分析のための分析ソフトなどを支出していない。2019年度は、質問紙調査の実施に伴い、設備費では集計用のノートパソコンを購入する。消耗品費では量的調査に伴う分析のための分析ソフトの購入、その他で質問紙の送付用、回収用郵送料を支出する。加えて、データ保存のためのUSBメモリ、データバックアップ用の外付けハードディスクを購入する。旅費は、研究フィールドでの研究打ち合わせ会議などの旅費、成果発表のために国内外の学会参加のための旅費として使用を予定している。人件費・謝金は量的調査結果データ入力、研究協力者の謝礼のために支出する。
細胞成長因子の作用機構並びにその発がん遺伝子との関連の解析

細胞のがん化機構は細胞成長因子の情報伝達機構と密接に関連していることが明らかにされており、がん化機構の理解には正常の情報伝達機構を解明することが必須といえる。私共は細胞増殖や細胞機能の亢進を導く各種の生理活性物質の情報伝達機構において情報増幅の中心的役割を果たしている蛋白質リン酸化酵素、protein kinase Cがホルボールエステル等の発がんプロモーターの受容体として作用していることを明らかにしている。本年度は、昨年度にひき続き、正常の情報伝達機構および細胞のがん化機構におけるprotein kinase Cの機能を解明するために、本酵素に対するモノクロナル抗体の作製と、protein kinase Cの構造解析をおこない以下の成果をおさめた。即ち、protein kinase Cを大量に分離精製する方法を確立し、精製酵素を用いてマウスの免疫をくり返し、モノクロナル抗体の作製をおこない、最終的に3種類のクローンを得た。これらのモノクロナル抗体はprotein kinase Cに特異的に結合することをウェスタンブロッティング法により明らかにした。これらの抗体を用いて免疫組織化学的方法により本酵素の細胞内局在を検討した結果、protein kinase Cの細胞内分布は細胞種により異なるが、細胞質あるいは細胞内顆粒に存在し、細胞核にはほとんど存在しない。従って本酵素から細胞核への情報伝達にはもう一段の過程が存在するものと推定される。また、精製protein kinase Cを用いて本酵素の部分構造を解析し、アミノ酸配列を決定した。その結果、protein kinase Cの遺伝子クローニングをおこなうためのDNAプローブの作製が可能となり現在、DNAライブラリーよりの本酵素の遺伝子クローニングを開始している。今後、当初の計画に従い、本酵素の遺伝子クローニングを続行するとともにモノクロナル抗体を用いて正常の情報伝達機構あるいは細胞がん化機構におけるprotein kinase Cの役割の解析をおこなうことを予定している。
血圧調節液成因子の多面的解析による妊振時血圧調節機構に関する研究

妊振中毒症の基礎的病態を液性血圧調節因子の産生不均衡と血管反応性亢進に基ずく血管攣縮として促え、これら各因子の産生、血中濃度の変動、血管反応性などにつき多面的解析を行うとともに、プロスタノイド産生不均衡を是正する低アスピリン療法の効果についても検討して次の結果を得た。1.ラット肝アンジオテンシノ-ゲンとキニノ-ゲン(KG)のmRNA定量により、これらの産生段階での促進因子として性ステロイドホルモンが関与すること、また、妊振した自然高血圧発症ラットを中毒症モデルとした食塩負荷実験により、KGの代償的産生能に障害があることを明らかにした。2.培養ヒトトロホブラストを用した実験から、妊振時に昇圧物質に対する血管不応性を発現せしめるプロスタサイクリン(PGI_2)産生の場として、血管内皮細胞のみならず繊毛組識の関与が推察された。3.PGI_2産生阻害に働らく抗リン脂質抗体の測定法として間接希釈APTT法を確立し、一部の妊振中毒症患者において抗リン脂質抗体を検出した。4.ヒト胎盤繊毛の免疫組織染色により、シンチチオトロホブラストにエンドセリン(ET)の産生所見をえ、また、培養ヒトトロホブラストへのET投与により細胞内カルシウムイオン濃度の増加を認めたことから、ETレセプタ-の存在を推定しえた。5.Platelet activating factor(PAF)の消去酵素である血清PAFacetylhydrolase(PAFAH)は輕症妊振中毒症で高値を保ち、血中PAFの低下が高血圧発症に関与することが示された。一方、重症例ではPAFAH低値を示し、PAFおよびPAFAHの産生異常が推定された。6.妊振中毒症発症ハイリスク群である妊婦に低用量アスピリン療法を施行したところ、出血時間の輕度延長をみたものの、母体血中PGI_2/トロンボキサンA_2比を改善させることができ、本症の予防ならびに輕症例における治療の可能性が示唆された。妊娠時にはアンジオテンシンなどの昇圧物質に対する反応性の低下が認められるが、妊娠中毒症ではこの昇圧反応の鈍化が認められない。この昇圧反応の鈍化現象にはプロスタグランジン(PG)が関与していると考えられている。妊娠中毒症の重症化に伴いPGsに不均衡が生じるものが多く、これに関連する体液性諸要因の変動につき検討を行った。1アンジオテンシノ-ゲン(AG)キニノ-ゲン(KG)のmRNAの定量による産生レベルでの検討:妊娠時には正常ラット、自然発症高血圧ラットともに、AG・KG産生が高進している。塩分負荷時にはAG・KGともに降圧の方向に合目的に推移している。2.低用量アスピリン投与によるPG並びに子宮体盤循環に及ぼす影響:妊娠中毒症発症high risk群に対して低用量アスピリン投与を行った。PGI_2の産生は有意の変化は認められなかったが、TXA_2の有意の減少が認められた。パルスドップラ-による子宮動脈、〓帯動脈血流の検討では有意の変化は認められなかったが、妊娠中毒症発症の予防効果の可能性が示唆された。3.抗リン脂質抗体のPGに及ぼす影響:間接希釈APTT法を確立し、鋭敏に抗リン脂質抗体の一つであるLACの検出を行った。抗リン脂質抗体のEIAによる検出系を確立し、一部の妊娠中毒症患者において抗リン脂質抗体を検出した。またそれらの患者においてはPGのアンバランスが認められた。4.トロホブラストにおけるエンドセリン産生能の検討

サイトトロホブラストに免疫組織、化学的にエンドセリンが検出された。しかし培養サイトトロホブラストではエンドセリン産生は明らかでなかった。5.妊娠中毒症におけるPAFアセチルヒドラ-ゼ(PAFAH)の検討:PAFAHの定量系を確立し、妊娠中毒症患者におけるPAFAH活性を検討したところ、PAFAHの増加傾向が認められた。妊娠中毒症の基礎的病態を液性血圧調節因子の産生不均衝と血管反応性亢進に基ずく血管攣縮として捉え、これらの産生、血中濃度の変動、血管反応性などの多面的解折を行うとともに、プロスタノイド産生不均衡を是正する低アスピリン療法の効果についても検討して次の結果を得た。1.ラット肝アンジオテンシノ-ゲンとキニノ-ゲン(KG)のmRNA定量により、これらの産生段階での促進因子として性ステロイドホルモンが関与すること、また、妊娠した自然高血圧発症ラットを中毒症モデルとした食塩負荷実験により、KGの代償的産生能に障害があることを明らかにした。なお採取血清の保存と資料調整にあたっては、超低温槽ULTー1490を用いた。2、培養ヒトトロホブラストを用いた実験から、妊娠時のプロスタサイクリン(PGI_2)産生の場として、血管内皮細胞のみならず絨毛組織の関与が推察された。3.ヒト胎盤絨毛の免疫組織染色により、シンチチオトロホブラストにエンドセリン(ET)の産生所見をえ、また培養ヒトトロホブラストへのET投与により細胞内カルシウムイオン濃度の増加を認めたことから、レセプタ-の存在を推定しえた。4、Platelet activating factor(PAF)の消去酵素である血清PAFacetylhydrolase(PAFAH)は輕症妊娠中毒症で高値を保ち、血中PAFの低下が高血圧発症に関与することが示された。一方、重症例ではPAFAH低値を示し、PAFおよびPAFAHの産生異常が推定された。5、妊娠中毒症発症ハイリスク群である妊婦に低用量アスピリン療法を施行したところ、出血時間の輕度延長をみたものの、母体血中PGI_2/トロンボキサンA_2比を改善させることができ、本症の予防ならびに輕症例における治療の可能性が示された。
複雑地形の風力エネルギー評価システムに関する研究

本研究は,流体力学的手法による地域風力エネルギー評価システムの確立を目標とし,風車,風況の数値シミュレーションにおいての現在の研究の到達点を整理し,地域フィールドテストと数値シミュレーションの結果を比較検討し,流体力学上の問題点を整理し,引き続いて,信頼性の高い風況予測システム作成のための重点領域による研究のための準備,アジアにおける国際共同研究の企画,複雑地形の風力発電所サイト評価に関する国際会議の企画等を目的として実施された.研究会は4回開催され,各研究会での内容は以下の通りである.第1回委員会:(名古屋大学,平成10年6月29日)1.本研究の目的と進め方について2.日本の風力エネルギー利用の現状と今後の問題点3.既存風況予測モデルについて第2回研究会:(青森県竜飛岬東北電力竜飛風力発電所,平成10年8月1718日)1.山岳地における風力エネルギー利用について2.竜飛風力発電所の見学第3回委員会:(横浜国立大学,平成10年12月2日)1.隆起曲面を過ぎる三次元乱流境界層2.海面水温に及ぼす周辺地形の影響3. WAsPによる風況シミュレーション第4回委員会:(三重大学,久居榊原風力発電所,平成11年3月2324日)1.ウェルズタービンの特性2.久居榊原風力発電所について3.ドップラーソーダ(音波流速計)による風況観測について本研究は,流体力学的手法による地域風力エネルギー評価システムの確立を目標とし,風車,風況の数値シミュレーションにおいての現在の研究の到達点を整理し,地域フィールドテストと数値シミュレーションの結果を比較検討し,流体力学上の問題点を整理し,引き続いて,信頼性の高い風況予測システム作成のための重点領域による研究のための準備,アジアにおける国際共同研究の企画,複雑地形の風力発電所サイト評価に関する国際会議の企画等を目的として実施された.研究会は4回開催され,各研究会での内容は以下の通りである.第1回委員会:(名古屋大学,平成10年6月29日)1.本研究の目的と進め方について2.日本の風力エネルギー利用の現状と今後の問題点3.既存風況予測モデルについて第2回研究会:(青森県竜飛岬東北電力竜飛風力発電所,平成10年8月1718日)1.山岳地における風力エネルギー利用について2.竜飛風力発電所の見学第3回委員会:(横浜国立大学,平成10年12月2日)1.隆起曲面を過ぎる三次元乱流境界層2.海面水温に及ぼす周辺地形の影響3. WAsPによる風況シミュレーション第4回委員会:(三重大学,久居榊原風力発電所,平成11年3月2324日)1.ウェルズタービンの特性2.久居榊原風力発電所について3.ドップラーソーダ(音波流速計)による風況観測について
脊髄損傷メカニズム解明のためのfunctional MRIの開発

中枢神経系の移植・再生治療においてallodyniaの発症は解決しなければならない問題のひとつである。functional MRIを用いてallodyniaの脳内活動を計測し、客観的な評価方法を確立した。本手法は、神経因性疼痛に関する中枢神経メカニズムを明らかにすることで、疼痛ケアを含めた新規治療法の開発へ結びつく可能性がある。脊髄損傷の治療過程において運動機能の改善が期待される一方、神経幹細胞移植に付随した異痛症(Allodynia)の発生が知られている(Nat.Neurosci.2005)。本研究はfunctional MRIにより神経因性疼痛に関する中枢神経メカニズムを明らかすることで、疼痛ケアを含めた新規治療法の開発に結びつけることを目的としている。まず、手法として確立されたホルマリンテスト(Pain 1977)による疼痛モデルラットを対象としたfunctional MRIを計測し、二次感覚野、視床、帯状回皮質など痛みに関する領域に賦活を認めた。また、ホルマリンモデルは2相性の反応を示し、functional MRIにおいても、応答に違いが見られた。さらに、末梢神経に対する電気刺激の周波数を変えることで各末梢神経繊維特異的な脱分極を誘発できることが知られている(Anesthesiology 2006)。そこで、functional MRIを用い、マウス前肢に対し特定の周波数による末梢神経刺激を行った。これにより触圧覚を司るといわれるAβ線維を主に脱分極させる2000Hzの刺激では、対側の一次感覚野にのみ賦活を認めた。また、一次疼痛を伝導するAδ線維を主な標的とした250Hzの刺激では対側の一次感覚野、二次感覚野、痛みに関する領域である前帯状回皮質に賦活を認めた。さらに、二次疼痛や温冷覚を支配するAβ線維を主に対象とする5Hzの刺激では、一次感覚野、前帯状回皮質に賦活を認めた。今後、外科的損傷を加える神経因性疼痛モデルやマウスモデルの利点である遺伝子改変マウスを用いてfunctional MRIによる疼痛機序を明らかにすることで、脊髄損傷における疼痛ケアを含めた新規治療法の開発に結びつけることができる。われわれは神経幹細胞移植、神経栄養因子、2次損傷の抑制、リハビリテーションなど様々なストラテジーを用いて脊髄再生プロジェクトを推進してきた。前臨床研究においては運動機能の回復を実現し、まもなくiPS細胞の臨床治験も開始される予定である。一方、脊髄損傷後のallodynia(通常痛みを引き起こさない刺激によって生じる痛みと定義される)は臨床においても大きな問題であるが、これらに対しては未解決のままである1本研究の目的は、マウスのfunctional MRIを確立し、神経因性疹痛に関する脳内メカニズムを明らかにすることで、allodyniaに対する新規治療法の開発の基礎を築くことである。前年度の研究により、知覚に関する末梢神経線維i(C,Aδ,Aβfiber}の断面積、不応期などの違いを利用し、刺激の周波数を変えることで知覚線維を選択的に刺激し、それぞれ異なった脳活動を観察した。Aβ線維に対する刺激の伝達経路は主に脊髄視床路である一方、痛みに関するAδ、C線維の伝達経路はACCに賦活が見られたことから、脊髄網様路も関与していることが考えられる。その結果、健常マウスに対する2000Hzの刺激では対側のS1にのみ賦活を認めたが、神経因性疹痛モデルマウスに対する同様の刺激は、S1に加え、ACCにも賦活が認められた。通常痛みを引き起こさない2000Hzの刺激で痛みに関するACCに賦活が見られ、Behavior analysisにおいても2000Hzの刺激に対する閾値が低下していることから、本結果がallodyniaを表していることが証明された。中枢神経系の再生治療は、脊髄損傷に対する運動機能回復など基礎医学の段階では有用性が報告されている。しかし、ヒトの治療に役立てるためには、解決しなければならない問題がいくつかあり、異常な痛みの反応であるallodyniaの発症はそのひとつである。(Nat.Neurosci.2005)。知覚に関する末梢神経線維(C, Aδ, Aβ線維)の断面積、不応期などの違いを利用し、異なる周波数の刺激を与えることで各線維を選択的に評価できる(Mol Pain 2005)。本手法をfunctional MRIに応用することで、通常では痛みを感じない触圧覚を司るAβ線維を選択的に刺激し、脳内の活動を観測した。触圧覚を司るといわれるAβ線維を主に脱分極させる2000Hzの刺激では、対側の一次感覚野にのみ賦活を認めた。

脊髄損傷の病態の理解と修復メカニズムの解明のためにfunctional MRIを用い、基礎医学から臨床医学へ伝えることが本研究の目的である。脊髄損傷・治療後のallodyniaは臨床医学においても大きな問題であるが、本研究により、創薬開発・治療効果を評価出来るようになった。現在、上記成果について論文執筆中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は遺伝子改変マウスを用いfhnctional MRIの解析、疼痛の定量化を検討することにより、anodyniaのより詳細なメカニズムが解明される可能性がある。さらに、小型霊長類であるコモンマーモセットのfunctional MRIを確立することで臨床医学への橋渡し研究を行う。上記項目について、学会発表・論文執筆により成果報告を行う。