hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サイエンスコミュニケーションデザインを支援する知のネットワーキングに関する研究

研究代表者と研究分担者,研究協力者が担当を分担し,高等教育機関・社会教育施設・学校園・教育センターを訪問し,あるいは国際会議に参加し,資料収集とインタビュー調査を行った.収集したデータを1)社会的背景,2)歴史的経緯,3)SCデザインに活用可能な知の概要,4)複数機関に分散された知とそのネットワーキングの概要,5)個々の機関の概要と関係性,6)人的リソースの配置,7)運営経費の出所,8)知のネットワーキングを促すデジタル環境の有無と概要,9)評価の方法,10)その他の枠組みで分析した。本年度は,サイエンスコミュニケーション実践デザインに関して先進国である米国・カナダの訪問調査を行い,これまでの成果について,現地の研究者と議論をおこなった。主な訪問先は下記の通りである。研究代表者と研究分担者,研究協力者が担当を分担し,高等教育機関・社会教育施設・学校園・教育センターを訪問し,あるいは国際会議に参加し,資料収集とインタビュー調査を行った.収集したデータを1)社会的背景,2)歴史的経緯,3)SCデザインに活用可能な知の概要,4)複数機関に分散された知とそのネットワーキングの概要,5)個々の機関の概要と関係性,6)人的リソースの配置,7)運営経費の出所,8)知のネットワーキングを促すデジタル環境の有無と概要,9)評価の方法,10)その他の枠組みで分析した.平成22年度に実施した英国と豪州の訪問調査先を以下に記す.研究成果を「文部科学省科学研究費補助金基盤研究(B)サイエンスコミュニケーションデザインを支援する知のネットワーキングに関する研究平成22年度研究成果」(仮製本)として印刷した.研究成果を3月に京都大学で開催された「大学教育研究フォーラム」の招待小講演で発表した研究代表者と研究分担者,研究協力者が担当を分担し,高等教育機関・社会教育施設・学校園・教育センターを訪問し,あるいは国際会議に参加し,資料収集とインタビュー調査を行った.収集したデータを1)社会的背景,2)歴史的経緯,3)SCデザインに活用可能な知の概要,4)複数機関に分散された知とそのネットワーキングの概要,5)個々の機関の概要と関係性,6)人的リソースの配置,7)運営経費の出所,8)知のネットワーキングを促すデジタル環境の有無と概要,9)評価の方法,10)その他の枠組みで分析した.前年度の訪問調査の研究成果は以下のように発表した.都築・西村・楠見・鳩野・鈴木(2011)「'How Science Works'という視点の活用欧米の博物館を例にして」科学教育研究,35(2),218-220/都築・楠見・鳩野・鈴木(2011)「サイエンスコミュニケーションデザインを支える知のネットワーク英国National Network of Science Learning Centres調査報告」科学技術コミュニケーション,9,53-64/都築・加納・楠見・鈴木(2011)「オーストラリアの科学コミュニケーション実践よ研究の連携事例」科学技術コミュニケーション,10,89-101平成23年度に実施した当科研プロジェクト主催セミナーの概略,韓国の訪問調査先を以下に記す.韓国調査の訪問先:朝鮮大学校,国立ソウル教育大学,国立カチョン(果川)科学館,国立ソウル大学研究成果は「文部科学省科学研究費補助金基盤研究(B)サイエンスコミュニケーションデザインを支援する知のネットワーキングに関する研究平成23年度研究成果」(仮製本)として印刷した.研究協力者都築章子・加納圭・田中幹人・水町衣里・元木環・高梨克也・林みひろ・岡部陽造・澤田一彦・河野卓也・太田聡・塩瀬隆之ほか研究代表者と研究分担者,研究協力者が担当を分担し,高等教育機関・社会教育施設・学校園・教育センターを訪問し,あるいは国際会議に参加し,資料収集とインタビュー調査を行った.収集したデータを1)社会的背景,2)歴史的経緯,3)SCデザインに活用可能な知の概要,4)複数機関に分散された知とそのネットワーキングの概要,5)個々の機関の概要と関係性,6)人的リソースの配置,7)運営経費の出所,8)知のネットワーキングを促すデジタル環境の有無と概要,9)評価の方法,10)その他の枠組みで分析した。本研究課題の研究期間内で,サイエンスコミュニケーション実践デザインに関して先進国である英国、米国、豪国の訪問調査、さらに東アジア地域の韓国の訪問調査を予定していた.平成23年度までに英国、豪国、韓国の訪問調査を終え、英国と豪国に関する調査結果を成果発表した.本研究課題の平成24年度の研究計画を以下に示す.・韓国訪問調査結果を成果発表する.・北米訪問調査を実施する.・北米訪問調査結果を成果発表する.・国内の事例調査もふまえた上で,日本の地域レベルで参照可能なサイエンスコミュニケーション実践デザインを支援するネットワークモデルを提案する.・本研究課題全体の成果発表を準備し,実施する.
技術・家庭科における知識・技能の「活用」に関する評価方法の開発

まず,技術・家庭科の「活用」の評価方法を明らかにするため,習得した知識及び技能を「活用」し課題を解決する観点である「生活を工夫し創造する能力」(以下「工夫し創造」と表記す)の能力形成について明らかにする。「工夫し創造」は,学習課題・解決行動・内部条件・外部条件の4つの要因で能力形成され,能力形成の4要因を位置づけた4文構造からなる評価規準の設定で形成や到達状況の読み取りが容易になる。また,「工夫し創造」は,選択力・分類力・分析力・課題(問題・有効性)発見力・拡散的思考力・収束的思考力・評価力・実践力の7つの要素が単独もしくは組み合うことで成り立ち,7要素の具体的な行動目標の到達を繰り返すことで能力目標まで到達できる。次に,「工夫し創造」働きかけのポイントを(1)(4)に示す,4点明らかにした。(1)はじめに「関心」を呼び起こし,「知識・理解」や「技能」を習得させたあと「工夫し創造」し,最後に「態度」育成を目指す「サンドウィッチ型」の学習展開が有効である,(2)4要因を意識した働きかけをすると良い,(3)確認のためのKR活動とヒント等を与えるKR活動とを使い分けると良い,(4)思考・判断活動を活発化させるため個→集団→個の流れでグループ活動を取り入れると良い。さらに,「工夫し創造」は,4要因を踏まえたペーパーテストにより読み取れることが分かった。ペーパーテストの読み取りの客観性を高めるため,授業での確実な知識の習得や,読み取りの質的な読み取り基準が必要となる。最後に,「工夫し創造」の7要素である評価力に含まれる「技術を適切に評価し活用する能力と態度」は,技術が持つ長所と短所を見極めおりあいをつけ技術と上手につきあえる能力と態度であり,技術分野の最終的なねらいにつながる。能力や態度形成に必要な,各観点ごとのつながりを意識した長期的な指導計画を開発できた。
ニパウイルスの膜タンパク質輸送機構の解析

ニパウイルス膜タンパク質G(Glycoprotein)の細胞内での挙動を理解するため、培養細胞におけるGの局在部位を解析した結果、Gは主に小胞体およびゴルジ体に局在することが示された。したがって、Gは宿主の膜タンパク質と同様の経路で細胞内輸送されると考えられる。また、Gの部分欠損体を用いた解析から、細胞外領域の一部が小胞体からゴルジ体への輸送に必要であると示唆された。本知見は、ニパウイルスの膜輸送経路およびその分子機構の理解への足がかりとなる。1.ニパウイルス膜タンパク質の細胞内局在の解析ニパウイルス膜タンパク質G(Glycoprotein)の細胞内での挙動を理解するため、Gと赤色蛍光タンパク質の融合タンパク質(G+RFP)を培養細胞へ発現させ、共焦点蛍光顕微鏡で細胞内局在部位を調べた。複数種類の上皮系細胞で実験を行った結果、G+RFPは細胞内に点在、また核近傍に局在していた。また、細胞を様々な深度で観察した結果、G+RFPの細胞末端での蓄積が見られた。これらの局在部位は、その形状や位置からゴルジ体や小胞体と考えられた。これらの細胞内小器官は一般に糖タンパク質が細胞膜上へ輸送される過程で局在する部位であることから、ニパウイルスGは宿主の糖タンパク質と同様の輸送経路で膜へ移行すると考えられる。2.ニパウイルス膜タンパク質のアミノ酸変異体を用いた解析Gはニパウイルスの膜タンパク質Fと共同して細胞膜融合を引き起こすことが知られている。Gの機能と細胞内輸送との関連を調べるため、Gのアミノ酸配列が変化する変異を導入し、Gの局在が変化する変異体を検索した。その結果、細胞膜上への局在が起こらない変異体を見出した。この変異体はFと共発現させた場合の細胞融合活性が低下していた。このことから、細胞膜上へのGの局在はGの機能発現に必要であると示唆された。この変異体の細胞内局在は野生型と同様であったことから、この変異はGが細胞内から細胞膜上へ移行する過程で欠陥を導くと考えられる。1.ニパウイルス膜タンパク質の細胞内局在の解析ニパウイルス膜タンパク質G(Glycoprotein)の細胞内での挙動を理解するため、Gと赤色蛍光タンパク質の融合タンパク質(G+mRFP)とオルガネラマーカー+GFPの融合タンパク質を上皮系細胞へトランスフェクションによって共発現させ、共焦点蛍光顕微鏡で観察した。また、我々が作出したGの常時発現細胞を用いてGおよびオルガネラマーカータンパク質の蛍光抗体染色を行った。その結果、Gは小胞体およびゴルジ体に局在することが示された。Gは核膜近傍にも検出されたが、細胞小器官分画による生化学的解析では核膜画分には検出されなかったことから、Gの核膜近傍での局在部位は粗面小胞体の一部である可能性が高い。これらの結果から、Gは宿主膜タンパク質と同様の経路で細胞内輸送されると考えられる。2.ニパウイルス膜タンパク質の変異体を用いた解析Gの細胞内輸送に必要なGの領域を見出すため、Gの部分欠損体を作出し、mRFPとの融合蛋白として培養細胞へ発現させて細胞内での挙動を調べた。その結果、細胞質ドメインおよび膜貫通ドメインを欠損すると変異体タンパク質は細胞質に広がったことから、この領域が小胞体・ゴルジ体への局在に必要であると示唆された。膜タンパク質の細胞内輸送シグナルは一般に細胞質ドメインにあることから、この結果は妥当である。一方、細胞外領域の一部を欠損したGは、粗面小胞体への局在がより顕著になったのに対し、ゴルジ体への局在は見られなくなった。したがって、この領域は小胞体からゴルジ体への輸送に必要であると考えられた。Gの細胞外ドメインが細胞内輸送にどのように影響を及ぼすのかは今後の課題である研究目的に沿って、ニパウイルス膜タンパク質の細胞内での挙動を初めて明らかにしたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に沿って研究を進める24年度が最終年度であるため、記入しない。
強震時の地盤と構造物の動的相互作用を活用した上屋応答と杭基礎応力の低減

近年の地震では、近接した同一条件地盤にある建物間で、杭が損傷し上屋は無事であった事例、逆に、杭は無事で上屋が損傷した事例が認められた。このことは、地盤と構造物の相互作用を理解して構造物設計に反映することで、上屋の応答を低減するとともに基礎被害を防止する可能性を示している。そこで、本研究では、地盤と構造物との非線形動的相互作用の理解を深め、その効果を積極的に利用して、上屋応答と基礎応力の低減を図る基礎構造の可能性を検討し、併せて基礎の合理的設計法、限界状態設計法確立に資する試料を整備するために、遠心載荷振動実験、大型振動台実験、数値解析に基づく検討より、次のことを示している。1)土圧、側面摩擦、構造物慣性力の作用の組み合わせは地盤変位と基礎変位の関係、地盤固有周期と構造物固有周期の関係、液状化層厚により整理できること、(2)群杭の地盤反力は非液状化地盤では前面杭で大きくなるが、液状化地盤では隅杭で大きくなり、その結果、杭頭の水平荷重分担は非液状化地盤では前面杭、液状化地盤では隅杭で大きくなる傾向があること、(3)局部座屈と全体座屈の連成挙動の可能性は杭の細長比、地盤の剛性、固定度などにより整理でき、鋼管杭の座屈荷重は、提案する一般化細長比を用いることで鋼構造設計規準の座屈曲線に対応し、現行の圧縮材の規定を準用できること、(4)地盤・杭-構造物系の応答は、入力動の卓越周期、地盤の固有周期、構造物の固有周期の関係、液状化発生の有無、基礎根入れの有無によって変化し、その結果、杭応力の増大に影響を及ぼす基礎根入れ部の土圧、構造物慣性力、地盤変位の作用の組み合わせも異なることを示している。本研究では、地盤と構造物との非線形動的相互作用の理解を深め、その効果を積極的に利用して、上屋応答と基礎応力の低減を図る基礎構造の可能性を検討することを目的とし、平成17年度は、地盤-杭-基礎系模型の遠心載荷実験、既往の大型振動台実験により、基礎根入れ部に働く地震時土圧と水平地盤反力の把握およびそれらが杭応力に与える影響の把握、強制地盤変位を受ける鋼管杭の局部座屈と全体座屈の連成挙動についての解析的検討を行った。得られた結論は以下の通りである。非液状化地盤や液状化前の地盤では,基礎根入れ部および杭に作用する土圧は主に構造物慣性力に対して抵抗側に作用する。その結果,構造物慣性力は表層付近で低減され,せん断力,曲げモーメントはいずれも杭頭で最大値をとり深さとともに小さくなる。また,杭に作用する変動軸力は基礎下端付近を中心軸とした転倒モーメントに支配される。一方,地盤が液状化すると,構造物慣性力に加えて,地盤変形の影響が顕著となり,同時に杭の水平地盤反力係数は低下する。その結果,杭のせん断力は低減されることなくまたは増加して液状化層下端まで伝わり,曲げモーメントは杭頭に加え液状化層下端でも大きくなる。さらに,水平力の釣り合いが液状化層下の地盤までを含むことから,杭の変動軸力が液状化層下端付近を中心軸としたモーメントの釣り合いにより決まる。鋼管杭の曲げ座屈挙動については、上部構造が低層の場合,地震時の杭の軸力変動は小さいものの,杭頭の水平移動が拘束されない。さらに,地盤による水平拘束効果が消失すると,杭の座屈荷重の大幅な低減を招くと考えられる。

そこで,エネルギー法を用いた変分原理により座屈荷重式の誘導を行い,杭細長比,地盤反力係数分布,杭頭支持条件の違いが座屈荷重に及ぼす影響を把握し,有限要素解析により弾塑性非線形挙動を明らかにした。本研究では、地盤と構造物との非線形動的相互作用の理解を深め、その効果を積極的に利用して、上屋応答と基礎応力の低減を図る基礎構造の可能性を検討することを目的とし、平成18年度は、地盤-杭-基礎系模型の遠心載荷実験、既往の大型振動台実験により、多方向入力、群杭配置等が、杭応力に与える影響を把握するとともに、液状化地盤で杭頭の移動を伴う鋼管杭の座屈性状についての解析的検討を行った。得られた結論は以下の通りである。入力地震動に短周期成分が卓越する場合、液状化の有無によらず地盤変位は小さくなり杭応力は慣性力に支配され、液状化地盤に比べ非液状化地盤で大きくなる。入力地震動に長周期成分が卓越する場合、液状化地盤において地盤変位が顕著に大きくなるため、杭応力は構造物慣性力に加えて地盤変位の影響を大きく受け、非液状化地盤に比べ、液状化地盤で大きくなる可能性がある。群杭効果により,乾燥地盤では,杭に作用する土圧が前方杭で大きく,後方杭で小さくなる傾向が見られる。このため、群杭の曲げ応力は,前方杭で大きく,後方杭で小さくなる傾向がある。一方,液状化地盤では,土圧は後方杭で大きくなる傾向があるが,絶対値が小さいため、群杭内の位置による曲げ応力に大きな違いは見られない。杭の軸応力および曲げ応力は,隅杭で最も大きくなる.群杭内の応力は、水平面内2方向外力の重ね合わせとして表現できる。エネルギー法及び弾性固有値解析によって、液状化地盤で杭頭の移動を伴う鋼管杭の曲げ座屈荷重式を示し、地盤反力係数およびその分布が杭の曲げ座屈荷重に与える影響を明らかにした。さらに、弾塑性大変形解析により、非線形地盤反カー変位関係が、弾塑性座屈荷重に与える影響を調べ、液状化地盤で杭が水平移動する場合の曲げ座屈応力度が、現行の設計式により概ね推定できることを示した。上屋応答と基礎応力の低減を図る基礎構造形式の提案へ向けて、遠心振動台実験、および、数値解析に基づき地盤と構造物の非線形動的相互作用が杭の応力、崩壊機構に与える影響を検討した。1)地盤-杭-構造物系遠心振動実験より、地震動卓越周期が地盤固有周期より短い場合は地盤変位が小さくなり、杭の応力には構造物慣性力の影響が支配的になるが、地震動卓越周期が地盤固有周期より長い場合は地盤変位が大きくなり、杭の応力は構造物慣性力だけでなく地盤変位の影響も受けること、構造物慣性力と地盤変位の作用の組み合わせは、構造物と地盤の固有周期によって異なること、基礎根入れ部に作用する土圧と構造物慣性力の作用の組み合わせは、地震動卓越周期、構造物固有周期、構造物の有無、液状化発生の有無に影響されることを示した。2)基礎に作用する土圧、摩擦計測システムを導入した地盤-杭-構造物系遠心振動実験より、基礎根入れ部に作用する土圧、壁面摩擦は地盤密度が大きくなると急激に大きくなるのに対し、側面摩擦は高密地盤と低密地盤の違いはわずかであること、これは、土圧と壁面摩擦は地盤の内部摩擦角に対して指数関数的に大きくなるのに対し、側面摩擦は線形的に大きくなるためと考えられることを示した。3)数値解析より、杭頭固定度が低下すると座屈応力度は小さくなること、座屈応力度は提案する一般化細長比を用いることで鋼構造設計規準の座屈曲線に対応し、現行の圧縮材の規定を準用することで評価できることを示した。
フランスにおける情報化社会への教育的対応に関する総合的研究

本研究は、フランスにおける情報化教育の政府の施策を分析するとともに、その実施過程を、保育学校から大学にいたる教育機関の情報化社会への教育的対応の仕方を学校調査、情報化教育支援体制調査、および教員現職教育の内容分析によって実証的に研究し、フランスの情報化教育の全体像を総合的に明らかにすることを目的にしたものである。初年度においては、フランスにおいて政府が最優先政策課題として進めている「技術教育・テククロジ-教育」の政策実施過程を探り、併せて、情報化社会に対応するための政府の教育政策について、関連資料を収集し分析した。第2初度においては、前年度に実施して得られた結果の分析と政府の施策分析を続けると共に、新しく、支援体制調査、教師教育分析の調査・研究を企図した。そしてフランスにおける情報化社会に対する教育的対応の理念、政策、教育目的、および具体的なコンピュ-タ利用の状況の全容に関して総合的な険討を重ね報告書にまとめた。その標題は『フランスにおける情報化社会への教育的対応』である。所収は、「情報教育にみられる政策と実施」「政府の施策・各教育段階の対応」「科学教育カリキュラムの変遷からみた情報化社会への対応」「テクノロジ-教育の動向ー中等普通教育の側面ー」および「関連資料」(1.カリキュラム、2.情報機器関係統計3.情報化社会と教育年表)である。初年度においては、フランスにおいて政府が最優先政策課題の一つとして進めている「技術教育・テクノロジ-教育」の政策実施過程を探るよう努めた。あわせて、情報化社会に対応するための政府の教育政策について、関連資料を収集し分析することとした。1.学校教育におけるこの領域の学習指導要領等の翻訳と分析を行った。とくに、小学校における「科学と技術」の科目、コレ-ジュ(中学校)における「技術」の科目のそれぞれの教育内容・指導方法の翻訳は日本で初めての試みであり、日本の同種の分野の教育内容・方法との対比をすることができた。2.ついで、フランス政府の施策分析としては、情報化教育に関する政府の施策とくに社会開発総合計画(5か年計画)と、政府が随時主催している情報化教育に関する公開討論会(Colloque National)のレポ-ト、および教育開発教科別委員会における関連教科に関する報告書を収集中である。3.この間、フランス情報化社会における教育問題についての詳細な年表を作成した。そのなかで1981年ミッテラン大統領就任以降の政策、とくに技術教育刷新計画(82.1.13)、「情報と教育」についての全国討論会(83.11.21)、「全員のための情報学」に関する諸措置(82.2.27以降)リセにおける情報の補完教育(88.4.1)技術教育についいての情報キャンペ-ン(89.2.22)、技術教育の全国キャンペ-ン(89.12.7)、などが注目される。第2年度においては,前年度に実施して得られた結果の分析と政府の施策分析を続けると共に,新しく,支援体制調査,教師教育分析の調査・研究を企図した。そしてフランスにおける情報化社会に対応する教育的対応の理念,政策,教育目的,および具体的なコンピュ-タ利用の状況の全容に関して総合的な検討を重ね報告書にまとめることとした。そして,『フランスにおける情報化社会への教育的対応』と題する報告書をまとめた。その構成はつぎの通りである。1.「情報教育にみられる政策と実施」(西之園晴夫)2.「政府の施策・各教育段階の対応」(手塚武彦)3.「科学教育カリキュラムの変遷からみた情報化社会への対応」(戸北凱惟)4.「テクノロジ-教育の動向ー中等普通教育の測面ー」(堀内達夫)5.「関連資料」(1)カリキュラム(手塚武彦)(2)情報機器関係統計(小橋佐知子)(3)情報化社会と教育年表(手塚武彦)
砺波平野における在郷町の居住特性からみた構成原理に関する研究

平成10年度には、平野部は、砺波平野に立地する23の在郷町について、その空間構成を把握した。すなわち、町の集落図(1/2000)を作成し、各屋敷の入口の位置、附属屋の位置を把握し、データベース化した。平成11年度には、砺波平野という同一の地形条件のなかで同時期(17世紀)に計画された在郷町のうち、小矢部市津沢、高岡市立野、高岡市戸出大清水の三つを選び、住居・屋敷・町の実測調査を行なった。まず、町のなかの連続する数軒について、配置図(1/500)および住宅の平面図(1/200)を作成し、標準的な屋敷構えを抽出した。砺波平野の在郷町には、入口の位置や仏壇の位置に秩序があること、そのため隣家を買い足し内部で連結して使うことができるようになっていることを把握した。また、隣地境の隙間を交互に収納として利用する相隣関係を確認した。つぎに、在郷町の屋敷の裏側を水路とミチがとおり、日常的な移動に使われていることに注目し、町の断面図(1/200)を作成した。このミチと水路が屋敷と裏側の耕地をつなぐ役割を果たしていることを把握した。さらに、当該地区では、獅子舞のほか、夜高(提灯行列)、山車の引き回しなど、町ごとに異なった祭礼が行われているので、その経路を把握した。また、近隣関係の区切られ方を把握した。以上から、水路の方向性が屋敷構えや住宅平面を規定する条件になっていること、行事や近隣関係の広がり方もこの方向性を根拠としていること、さらに1軒の屋敷地は、畑と連続して単位を構成していること、が明らかになった。この砺波平野在郷町の居住特性は、計画行為とそれに対する居往者の働きかけにより生成されたものと考えられる。これを集落図、連続配置図、平面図、断面図に記述し、空間的なモデルとして示した。1)富山県における在郷町の収集、調査、公開1)平野部全域における在郷町の事例収集平野部に立地する在郷町は、砺波平野23、富山平野14、黒部川扇状地8の計45となっている。これらすべての空間構成を把握した。収集方法は、文献調査研究者への聞き取り調査写真撮影による。2)在郷町の分類収集した事例を、まず形態によって分類した。その指標として、道路や水路のとおり方、屋敷構え、町内組織の範囲、に注目した。なお水路は、計画設定における重要な条件として使われているので、耕地整理前の状態を復原して、その位置を把握した。3)歴史地理学の成果の援用による集落の形成過程の把握砺波平野の在郷町の成立時期については、歴史地理学分野の研究により詳細に調べられている。これにより町の形態と成立年代との対応を確認した。4)道路・水路の構成、土地利用に表れる住居集合を考慮した全体と個の関係の理解町の集落図(1/2000)を作成し、各屋敷の入口の位置、付属屋の位置を把握した。町のなかには、玄関の位置や土蔵の配置が水路の方向性に従うところがある。こうした拠り所となる原則とそれが反映される範囲を、町ごとに確認した。また、地籍図から一軒の土地所有と利用、それを集積した町全域の領域を把握し、空間構成との対応をみた。この調査については、小矢部市「津沢」、高岡市「立野」、高岡市「大清水」の三カ所について実施した。以上の在郷町のデータのうち、小矢部市「津沢」に関する分析を、日本建築学会計画系論文集・第509号.PP.143-148および建築資料研究社「住まいを読む・現代日本住居論」pp.55-64に掲載した。

この砺波平野在郷町の居住特性は、計画行為とそれに対する居往者の働きかけにより生成されたものと考えられる。これを集落図、連続配置図、平面図、断面図に記述し、空間的なモデルとして示した。
チロシンキナーゼおよびホスファターゼによるBリンパ球分化機構

ニワトリpro-B細胞株DT40から遺伝子相同組換えによる遺伝子ノックアウト法を用いてチロシンキナーゼSyk欠損変異株およびチロシンホスファターゼCD45,SHP-1欠損変異株を樹立し、その下流のシグナル伝達因子について検討した。骨髄微小環境のモデルとして各種細胞外マトリックス蛋白質をコートしたプレートを用いると、欠損変異株と野生株において接着性に有意な差が認められた。そこで、細胞外マトリックス蛋白質からの接着分子を介したBリンパ球分化制御機構を解析し、チロシンキナーゼSykおよびチロシンホスファターゼCD45,SHP-1がいかに関与しているか、これらの欠損変異株を用いて検討している。また、造血細胞分化過程における接着分子を介するシグナル伝達機構を解析するため、巨核球分化と共に発現するインテグリンαIIbβ3下流のシグナル伝達を、細胞接着とチロシンキナーゼに着目しつつ検討した。巨核芽球系細胞株CMKはフォボールエステル(PMA)処理により細胞接着と共にαIIbβ3を発現するが、可溶性リガンドとの結合は細胞接着に依存していた。また、可溶性、固相化リガンド各々により誘導されるアウトサイド-インシグナリングは、Syk、FAKなどのチロシンリン酸化において異なったが、細胞接着を介して協調的に機能していた。造血細胞分化過程において、接着分子を介するシグナル伝達と血漿中の液性因子を介したシグナル伝達が、協調的に機能しチロシンリン酸化とその制御機構が重要な役割を担っていると示唆された。
クロマチン構造変換を介した心筋変性発症機序の解明 〜心臓のエピジェネティクス〜

慢性心不全の分子病態機序解明は循環器疾患における最重要課題の一つである。過去2年間の研究において示してきた心不全・心筋症においてエピジェネティクスがかかわる重要性をさらに深めるため、循環器疾患の中で最も一般的かつ重症度の高い疾患である重症慢性心不全の病態形成に関わるメカニズムを解明することを目標として研究を行った。心不全の胎児性遺伝子発現の再活性化が生じる理由およびその慢性期維持制御に果たす役割は未解明であり、「遺伝子発現の急性期応答と慢性期応答の発現制御機構は異なる」という仮説の下に,慢性心不全における細胞核クロマチンリモデリングが担う発現制御メカニズムの意義を検討した。マウス心筋細胞の転写活性化を核クロマチン構造の形態学的、及びGeneChip法により解析した。慢性心不全において転写活性の増大が示唆された。更に心不全動物モデル及びヒト心筋生検組織からの組織サンプルでは、病態下の細胞核ヘテロクロマチン構造の形態変化を認めた。次に心臓組織への再現性の良いクロマチン免疫沈降法(In Vivo ChIP法)を独自に開発し、マウス慢性心不全モデルを用いて病態形成に伴うエピジェネティック修飾変化を検討した。急性期・慢性期応答の間で胎児性遺伝子領域のヒストン翻訳後修飾変化を認めた。さらにこれらのクロマチン変化がヒト慢性心不全においても認められるか核内構造変化について、組織学的検討を行い、胎児性遺伝子発現、転写因子発現の動態とともに比較検討を行った。今回、難治性心不全の進展を惹起する遺伝子発現維持機構を考える上で、"細胞核内メモリー"という新しい病態概念を当てはめて検討したところ、慢性期病態モデルの分子メカニズムにエピジェネティックな遺伝子発現制御機構が果たす役割が大きいことが示唆された。(現在論文投稿中である。)本研究結果はその有用性が認められ第72回日本循環器病学会Young Investigator Awardに選出された。(1)LAMR1-TP1の如何なる特異的変異が核クロマチンの構造変換、心筋細胞死の惹起、の原因となるか検討した。LAMR1およびLAMR1-TP1と、それらの中間変異体10種類を作製し、その中からLAMR1-TP1とHP1との結合性を喪失する変異体を選んでクロマチン再構築能の有無を検討した。さらに心筋細胞障害性についても検討を行った。クロマチン構造変換に及ぼす影響とその結果生じる遺伝子発現制御の変化について、心筋細胞だけでなく他細胞株についても検討するためCOS7細胞を用いて検討を行った。いずれも結果においてもHP1との結合性を喪失する中間変異体はLAMR1-TP1において認めたような細胞核内クロマチン構造の再構築能を欠失することが判明した。このことからこの中間変異体の持つアミノ酸残基変異がLAMR1-TP1のHP1との結合性に重要な役割を担うことが示唆された。(2)LAMR1およびLAMR1-TP1の生化学的機能を明らかにするためにCOS7細胞および培養心筋細胞における各タンパクと特異的に結合するタンパクの分離精製および同定を行った。それぞれ14kDaおよび22kDaのタンパクを同定し現在その機能を解析中である。2.クロマチン再構築による発現変化候補遺伝子の探索解析LAMR1-TP1によるHP1との相互作用を明らかにするため、心筋細胞におけるHP1alpha発現下および抑制下における心筋細胞発現遺伝子プロファイルについて検討を行った。Affymetrics社GeneChipを用いて発現プロファイルの作成を行い候補遺伝子のリストアップを行った。本結果により発現変化を認めた遺伝子群に関するエピジェネティックな変化の有無に関して、現在検討をおこなっている。LAMR1およびLAMR1-TP1と、それらの中間変異体とHP1との結合性について、また心筋細胞障害性について心筋細胞およびCOS7細胞、心臓線維芽細胞を用いて検討を行った。HP1との結合性を喪失するK175W中間変異体は細胞核内クロマチン構造変換を減弱することが判明した。LAMR1はRPS21と結合すること、LAMR1-TP1は21KDaの蛋白と結合することが判明した。クロマチン構造変換および心筋細胞における作用機序について解析を行っている。2.クロマチン再構築による発現変化候補遺伝子の探索解析(1)LAMR1-TP1によるHP1との相互作用を明らかにするため、心筋細胞におけるHP1alpha発現下および抑制下における心筋細胞発現遺伝子プロファイルについて検討を行った。ATF3、TDAG51などLAMR1-TP1による遺伝子発現変化誘導がかかる候補遺伝子を認めた。(2)上記候補遺伝子について遺伝子発現変化が起こると共に、当該遺伝子上流Promotor結合領域のヒストンメチル化、アセチル化修飾に変化が生じていることをつきとめた。今後は同遺伝子の発現変化に伴う心筋細胞の機能変化について探索の予定である。

心不全の胎児性遺伝子発現の再活性化が生じる理由およびその慢性期維持制御に果たす役割は未解明であり、「遺伝子発現の急性期応答と慢性期応答の発現制御機構は異なる」という仮説の下に,慢性心不全における細胞核クロマチンリモデリングが担う発現制御メカニズムの意義を検討した。マウス心筋細胞の転写活性化を核クロマチン構造の形態学的、及びGeneChip法により解析した。慢性心不全において転写活性の増大が示唆された。更に心不全動物モデル及びヒト心筋生検組織からの組織サンプルでは、病態下の細胞核ヘテロクロマチン構造の形態変化を認めた。次に心臓組織への再現性の良いクロマチン免疫沈降法(In Vivo ChIP法)を独自に開発し、マウス慢性心不全モデルを用いて病態形成に伴うエピジェネティック修飾変化を検討した。急性期・慢性期応答の間で胎児性遺伝子領域のヒストン翻訳後修飾変化を認めた。さらにこれらのクロマチン変化がヒト慢性心不全においても認められるか核内構造変化について、組織学的検討を行い、胎児性遺伝子発現、転写因子発現の動態とともに比較検討を行った。今回、難治性心不全の進展を惹起する遺伝子発現維持機構を考える上で、"細胞核内メモリー"という新しい病態概念を当てはめて検討したところ、慢性期病態モデルの分子メカニズムにエピジェネティックな遺伝子発現制御機構が果たす役割が大きいことが示唆された。(現在論文投稿中である。)本研究結果はその有用性が認められ第72回日本循環器病学会Young Investigator Awardに選出された。
植物の青色光受容体PHOTの光受容とその作用機作

植物は青色光という狭い波長領域の光を巧みに利用して、光屈性、茎・葉の伸長制御、気孔の開口運動、葉緑体の光定位運動など多くの異なる生理作用を混乱無く制御している。青色光によって活性化されるタンパク質燐酸化酵素である青色光受容体フォトトロピン(phototropin、略称phot)は、N末端側に存在する2つのLOVドメインに結合するFMNが青色光を吸収し、末端側に位置するキナーゼドメインの活性化を通して生理現象を制御している。本領域研究の目的は、青色光反応の中でも特に光合成の効率化にとって重要な役割を果たしているフォトトロピンの作用機構を明らかにすることである。我々は過去4年間当該特定領域研究を行い、フォトトロピンの仲介する諸現象の確定、フォトトロピンの作用機作や光受容初期過程の解明など、フォトトロピンに関する多くの新知見を明らかにした。その成果は特定領域開始以来今までにnature誌に4報、science誌に1報発表したのを始め、総計44編の原著論文と17編の総説として発表し、斯界に強い影響を与えた。我々特定領域研究グループの班員の努力により、フォトトロピンの研究は今や完全に日本を中心に進んでいる。平成16年度で本特定領域研究は終了したが、平成17年度はその成果の取りまとめ、および今後のフォトトロピンの研究を一層促進するために、海外のフォトトロピン究者の内、将来を最も嘱望されているイギリスのJohn Christie博士、アメリカのKevin Gardner博士を招待してシンポジウムを開催し、フォトトロピンの現状把握と将来の方向性について討論を行った。シダ青色光受容体の解析シダの葉緑体運動の強光反応に対する青色光受容体がシロイヌナズナでと同様phot2であることが,シダの突然変異体の遺伝子解析と,突然変異体への遺伝子導入による機能回復実験から明らかになった.phot1,phot2の気孔開口への関与phot1 phot2の二重突然変異株を使用して,phot1 phot2がシロイヌナズナの気孔開口の光受容体であることを証明した.両光受容体はともに気孔開口に関与しており,二重突然変異体で始めて気孔開口が完全に抑えられることが分かった.phot1,phot2のカルシウムチャネル活性化への関与phot1,phot2が過分極に依存してカルシウムを細胞内に取り込むカルシウムチャネルを活性化させることに働く光受容体であることが,phot1,phot2突然変異体を使用して実験で明らかになった.信号伝達初期過程に関与する遺伝子のクローニング弱光反応が欠損したシロイヌナズナの突然変異体2種類の原因遺伝子をクローニングし,今までに機能の分かっていない新規な遺伝子であることが判明した.これらの突然変異体は強光反応は正常であるため,弱光反応の光受容直後の信号伝達の初期に欠損があると推定される.シダミオシン遺伝子の単離葉緑体運動への関与が強く示唆されるミオシンの分子種を決定するためにシダからミオシン遺伝子を単離した.植物ミオシンのクラスVIIIとクラスXI類似配列をもつミオシン遺伝子が一つずつ単離され,完全配列を決定した.このどちらが葉緑体運動に関与しているかはまだ決定されていない.葉緑体の暗黒定位が欠損した突然変異体の単離葉緑体光定位運動を理解するために,暗黒下での定位運動に関与する遺伝子を明らかにする目的で,突然変異体をスクリーニングした.シダ青色光受容体の解析シダの葉緑体運動の強光反応に対する青色光受容体がシロイヌナズナでと同様phot2であることが,シダの突然変異体の遺伝子解析と,突然変異体への遺伝子導入による機能回復実験から明らかになったので、その系を利用し,phot2の機能ドメインを解析した。その結果phot2の光受容にはlov2が関与しており、lov1部分は必要ないことが、分かった。またpho2C末端側にphot2機能に重要なプロリンが並んだ部分があることが分かった。

シダphy3機能の解析phy3がシダの赤色光依存の葉緑体光定位運動、および光屈性の光受容体であることが、突然変異体の解析、およびそのphy3遺伝子による機能回復の解析から判明した。またphy3遺伝子のシダ植物における分布を調べた結果、phy3は進化的に進んだシダには存在するが、比較的原始的なシダには見つからないことから、phy3はシダの進化の過程で偶然獲得され、その結果シダは林の下など、光条件の悪い場所にも生息できるようになり、結果として大いに繁栄することになったと推論された。信号伝達初期過程に関与する遺伝子のクローニング弱光反応が欠損したシロイヌナズナの突然変異体2種類の原因遺伝子をクローニングし,今までに機能の分かっていない新規な遺伝子であることが判明した.これらの突然変異体は強光反応は正常であるため,弱光反応の光受容直後の信号伝達の初期に欠損があると推定される.(1)光受容体の解析コケはシダ同様に青色光と同時に赤色光にも葉緑体運動を示す。コケのphotsを4種類クローニングしその機能を調べた。その結果PpphotA1 PpphotA2の二重突然変異株では青色光が仲介する葉緑体運動のみならず、フィトクロム依存の葉緑体運動も起こらなくなり、フィトクロムの信号伝達系の下流にphotの信号伝達系が位置することが分かった。またシダのphy3をシロイヌナズナのphot1 phot2二重変異株に遺伝子導入すると、この遺伝子変換植物は赤色光のみならず、青色光でも光屈性を示し、phy3が青色光受容体として働きうることが分かった。(2)光受容体の機能ドメイン、機能アミノ酸の解析Phy3のSer/Thrドメインのリン酸化に重要と考えられているアミノ酸を他のアミノ酸に変換した遺伝子を、phy3の欠損突然変異体rap2に一過的に発現させたところ、rap2の機能回復が見られなかったことから、phy3の機能にはSer/Thrドメインが重要な役割を負っていることが分かった。(4)集合反応の作用因子の解析昨年度までに得られた突然変異体の遺伝子jac1とkic1を解析した結果、kic1とjac1の相互作用などが明らかになった。(1)光受容体の解析ヒザオリの遺伝子中にシダのphy3と非常に類似したフィトクロムとフォトトロピンが融合した光受容体の遺伝子を発見した。フィトクロム部分をバクテリア内で発現させ、フィコシアノビリンまたはフィトクロモビリンを加えて吸収変化を見た結果、フィトクロモビリンを加えた場合の吸収スペクトルがヒザオリの赤色光による葉緑体運動の作用スペクトルに一致した。またフォトトロピン部分をバクテリア内で発現させたものは青色光の吸収はなかった。これはFMNが結合するのに必要なLOVドメイン内のシステインが保存されていないためである。シダのphy3にはイントロンはないが、ヒザオリのphy3にはイントロンが多数あり、これらの構造が類似した二つの光受容体は起源は違うものであることが分かった。ヒザオリ内での作用は不明だが、シダのphy3の突然変異体のrap2の赤色光による葉緑体運動を回復させるので、機能はシダのphy3と同様であることが分かった。
コンピュテーショナルカメラのためのバイラテラル画像処理

バイラテラルフィルタを用いて画像を処理するバイラテラル画像処理技術をカメラに実装するコンピュテーショナルフォトグラフィとコンピュテーショナルイメージングについて研究を行い,以下のような研究成果を発表した.逆アイリスフィルタによる細胞風画像の生成,逆バイラテラルフィルタによるノンフォトリアリスティックレンダリング,逆ロバーツフィルタによる非写実的画像変換,バイラテラルフィルタを用いたエッジ歪抑制画像鮮鋭化,ガウシアンメディアンフィルタによる画像の平滑化,リアルタイムレンダリングによる水墨画アニメーション,画素値勾配の3乗を用いる画像先鋭化,任意形状フレームのフォトコラージュ,補間ヒストグラム指定法による画像のコントラスト強調,RYB色空間画像処理による水彩画の生成,明領域灰色仮説による物体色復元,ユニラテラルフィルタによる画像変換,補外型フィルタによる画像修復,順フィルタの反復による逆フィルタ,反復法による画像の逆フィルタの収束性,正則化回帰によるブラインドBM3Dデノイジング,カラー事前分布を用いたノンローカルミーンデノイジングのパラメータ最適化,一般化ガウス事前モデルによるバイラテラルフィルタのパラメータ最適化,バイラテラル包絡フィルタによる画像強調,アフィン色変換による写真のトーン再生,反復勾配モルフォロジカルフィルタによる画像ハーフトーニング,彩度を強調する多重露光写真の合成,バイラテラルウエーブレット解析による画像変換バイラテルフィルタを用いて画像を処理するバイラテラル画像処理技術をカメラに実装するコンピュテーショナルフォトグラフィとコンピュテーショナルイメージングについて研究を行い,以下のような研究成果を発表した.平滑化に基づくカラー編み込み量子化,フーリエ変換による反応拡散模様風画像の生成,ヒストグラム内挿による画像のコントラスト強調,物体欠損が少ない任意形状フレームのフォトコラージュ,逆アイリスフィルタによる細胞風画像の生成,輪郭線画像と線形回帰分析を用いた写真画像からのハッチング画像の生成,ストライプアート画像生成の一手法,湾曲セル分割によるハーフトーニングと迷路画像,アフィン色変換による写真のトーン再構成,バイラテラル包絡フィルタによる干渉模様風画像の生成,エッジ保存を考慮した波紋風画像の生成,特異値分解を用いたレオパード柄風画像の生成,逆ロバーツフィルタによるクレープ紙風画像の生成,反復勾配モルフォロジカルフィルタを用いたハーフトーニング,非線形回帰分析とソーベルフィルタを用いたレース模様風画像の生成,彩度を強調した多重露光画像の融合,偏位重心Lloyd反復による湾曲タイルモザイクの生成,逆バイラテラル包絡フィルタによる油膜模様画像の生成,モアレ風画像への複雑な別モアレの合成法,画素値差分の3乗を用いる画像の鮮鋭化手法,多重解像度ウェーブレット解析による異種画像識別,逆線集中度平均フィルタによる石垣模様風画像の生成本年度では,コンピュテーショナルフォトグラフィやコンピュテーショナルイメージングの基礎となるバイラテラル画像処理技法を開発して,ノンフォトリアリスティックレンダリングや写真画像処理に応用することを計画していたが,それらの技法の多くを開発することができ,学術論文や学会および研究会などで発表することができたので,今年度の計画はおおむね達成できたと判断される.バイラテラルフィルタを用いて画像を処理するバイラテラル画像処理技術をカメラに実装するコンピュテーショナルフォトグラフィとコンピュテーショナルイメージングについて研究を行い,以下のような研究成果を発表した.バイラテラルフィルタを用いたエッジ歪抑制画像鮮鋭化,ガウシアンメディアンフィルタによる画像の平滑化,リアルタイムレンダリングによる水墨画アニメーション,画素値勾配の3乗を用いる画像先鋭化,任意形状フレームのフォトコラージュ,補間ヒストグラム指定法による画像のコントラスト強調,RYB色空間画像処理による水彩画の生成,明領域灰色仮説による物体色復元,ユニラテラルフィルタによる画像変換,補外型フィルタによる画像修復,順フィルタの反復による逆フィルタ,反復法による画像の逆フィルタの収束性,正則化回帰によるブラインドBM3Dデノイジング,カラー事前分布を用いたノンローカルミーンデノイジングのパラメータ最適化,一般化ガウス事前モデルによるバイラテラルフィルタのパラメータ最適化,バイラテラル包絡フィルタによる画像強調,アフィン色変換による写真のトーン再生,反復勾配モルフォロジカルフィルタによる画像ハーフトーニング,彩度を強調する多重露光写真の合成,バイラテラルウエーブレット解析による画像変換,逆バイラテラルフィルタによるノンフォトリアリスティックレンダリング,逆ロバーツフィルタによる非写実的画像変換,逆アイリスフィルタによる細胞風画像の生成本年度では,バイラテラルフィルタに基づくコンピュテーショナルフォトグラフィやコンピュテーショナルイメージングの各種技法を開発し,ノンフォトリアリスティックレンダリングや画像変換に応用した.それらの研究成果を多くの学術論文誌や国際会議で発表した.それらの成果により,今年度の計画はおおむね達成できたと判断される.バイラテラルフィルタを用いて画像を処理するバイラテラル画像処理技術をカメラに実装するコンピュテーショナルフォトグラフィとコンピュテーショナルイメージングについて研究を行い,以下のような研究成果を発表した.逆アイリスフィルタによる細胞風画像の生成,逆バイラテラルフィルタによるノンフォトリアリスティックレンダリング,逆ロバーツフィルタによる非写実的画像変換,バイラテラルフィルタを用いたエッジ歪抑制画像鮮鋭化,ガウシアンメディアンフィルタによる画像の平滑化,リアルタイムレンダリングによる水墨画アニメーション,画素値勾配の3乗を用いる画像先鋭化,任意形状フレームのフォトコラージュ,補間ヒストグラム指定法による画像のコントラスト強調,RYB色空間画像処理による水彩画の生成,明領域灰色仮説による物体色復元,ユニラテラルフィルタによる画像変換,補外型フィルタによる画像修復,順フィルタの反復による逆

フィルタ,反復法による画像の逆フィルタの収束性,正則化回帰によるブラインドBM3Dデノイジング,カラー事前分布を用いたノンローカルミーンデノイジングのパラメータ最適化,一般化ガウス事前モデルによるバイラテラルフィルタのパラメータ最適化,バイラテラル包絡フィルタによる画像強調,アフィン色変換による写真のトーン再生,反復勾配モルフォロジカルフィルタによる画像ハーフトーニング,彩度を強調する多重露光写真の合成,バイラテラルウエーブレット解析による画像変換今年度の研究はおおむね計画通りに進捗できたので,次年度以降も計画通りに研究を進め,バイラテラル画像処理技術によるコンピュテーショナルフォトグラフィとコンピュテーショナルイメージング技術の開発を続けていく予定である.今年度の研究はおおむね計画通りに進捗できたので,次年度も計画通りに研究を進め,バイラテラル画像処理によるコンピュテーショナルフォトグラフィとコンピュテーショナルイメージング技術の開発を行う予定である.
日常生活活動におけるストレスの定量的評価法の開発と臨床応用

ストレスは高血圧や虚血性心疾患などの生活習慣病の多くの病態に関わると考えられるが,ストレスの定量的な評価法は確立されていない.また,ストレス尺度として種々の評価法があるものの循環動態指標や生体ガスから日常生活におけるストレスを評価した試みは少ない.本調査の目的は循環動態指標(血圧,心拍数)や生体試料の変動から,日常生活活動におけるストレスの評価を試みることにあった.本年度は平成1718年度の実施計画に引き続き,以下の項目を実施した.すなわち,成人ボランティア110名を対象とし,被験者の居宅・居所および自由行動域において行動記録票に日常の基本活動動作を記録し,この際に同時に心と体に分けたストレス尺度を記入した.検査に先立ち,基礎調査票や市販の質問紙票による調査を実施した.調査開始時の静脈血採血と終末呼気・唾液採取に引き続き,1日目就寝直前,2日目起床直後血液・唾液・呼気採取を行い,ストレス関連物質と周波数解析による日常生活活動におけるストレス関連指標の探索を行った.調査にあたっては倫理院会の承認と被験者からのインフォームドコンセントを得た.以上の調査をもとに解析したところ,(1)行動記録/心拍周波数解析による自律神経活動と日中覚醒時の主観的ストレス感ならびにうつ状態と相互に関連した.また,(2)就寝前と起床後における呼気ガス微量成分の較差が日中覚醒時における心理状態と有意に相関することが明らかとなった.さらに(3)周波数解析指標と呼気ガスとの間にも,有意な相関を認めるガス成分が存在した結果の結果から,日常生活における新たなストレス評価法として呼気成分変化や心拍周波数解析を用いることができる可能性がでてきた.平成17年度は研究計画に基づき,日常生活活動におけるストレス指標の探索のため,(1)健康成人,(2)居宅介護家族,(3)循環器病疾患患者を対象とし,国立循環器病センターまたは被験者の居宅・居所および自由行動域における以下の調査を行った.すなわち,検査に先立ち,基礎調査票や市販の質問紙票による調査を実施し,被験者は行動記録票に日常の基本活動動作を記録,この際に同時に心と体に分けたビジュアルアナログスケールにより,両者のストレス尺度を記入した.血液・唾液血中のストレス関連成分(アミラーゼ,クロモグラニンA等)の分析を行うため,静脈血を調査開始時に,また,唾液・呼気終末ガスを調査開始時,1日目就寝直前,2日目起床直後,調査終了時において,終末呼気を呼気採取バッグにより採取した.他方,携帯型加速度心拍数計測装置を装着し,心電図RR間隔と身体加速度を記録し,行動記録と共に,上述の試料採取を行った.24時間が経過した時点で携帯型加速度心拍数計測装置を外し,計測を完了した.以上の調査をもとに,行動記録と心拍数・身体加速度のトレンドはもとより心拍数の周波数解析を含む解析諸指標とアンケート調査の結果・血液検査・呼気ガス分析等を対照し,相互の関連の統計解析を行った.平成17年度末までには,約30例の被験者データを取得したが,ビジュアルアナログスケールによるストレス尺度(心理・身体的ストレス)と心拍数変動,唾液中アミラーゼ活性の間に良好な関係を持つものは少なく,現在,心拍数変動の解析法と新たなストレス成分の分析ターゲットを検討している.他方,本研究計画の予備調査に当たる調査結果を日本生理学会会に報告した.本年度は平成17年度に引き続き公募形式で被験者を募集し,(1)健康成人,(2)居宅介護家族,(3)循環器病疾患患者など86人のボランティアを対象として本研究課題を実施した.実施環境:本検査は国立循環器病センターまたは被験者の居宅・居所および自由行動域において行った.質問紙票:検査に先立ち,基礎調査票や市販の質問紙票による調査を実施した.行動記録:行動記録票に日常の基本活動動作を記録し,この際に同時に心と体に分けたビジュアルアナログスケールにより,両者のストレス尺度を記入した.血液・唾液検査:試験開始直前の静脈血採取により血中・唾液中における窒素酸化物などの分析を行った.呼気ガス検査:調査開始時,1日目就寝直前,2日目起床直後,2日目就寝前,3日目起床直後において,終末呼気採取器具により,終末呼気を呼気バッグに採取した.調査終了時に試料を回収し,ガスクロマトグラフ質量分析装置によるスペクトラム解析や特定の呼気微量化合物の分析を行った.調査手順:予め,調査当日,調査の目的や解説を行った後,同意書を得た上でアンケートを記入してもらった.次いで,携帯型加速度心拍数計測装置を装着し,モニターを開始し,被験者は質問紙票を記入した.ついで,通常の日常生活に戻り,心拍数・身体加速度モニターを続け,行動記録と共に,上述の試料採取を行う.48時間が経過した時点で携帯型加速度心拍数計測装置を外し,計測を完了した.解析プログラムの作成:以上の調査をもとに,行動記録と心拍数・身体加速度を解析した.現在,それらのトレンドはもとより心拍数の周波数解析を含む解析諸指標とアンケート調査の結果・血液検査結果・呼気ガス質量スペクトラム等を対照し,相互の関連の統計解析法の検討を開始しつつある.ストレスは高血圧や虚血性心疾患などの生活習慣病の多くの病態に関わると考えられるが,ストレスの定量的な評価法は確立されていない.また,ストレス尺度として種々の評価法があるものの循環動態指標や生体ガスから日常生活におけるストレスを評価した試みは少ない.

本調査の目的は循環動態指標(血圧,心拍数)や生体試料の変動から,日常生活活動におけるストレスの評価を試みることにあった.本年度は平成1718年度の実施計画に引き続き,以下の項目を実施した.すなわち,成人ボランティア110名を対象とし,被験者の居宅・居所および自由行動域において行動記録票に日常の基本活動動作を記録し,この際に同時に心と体に分けたストレス尺度を記入した.検査に先立ち,基礎調査票や市販の質問紙票による調査を実施した.調査開始時の静脈血採血と終末呼気・唾液採取に引き続き,1日目就寝直前,2日目起床直後血液・唾液・呼気採取を行い,ストレス関連物質と周波数解析による日常生活活動におけるストレス関連指標の探索を行った.調査にあたっては倫理院会の承認と被験者からのインフォームドコンセントを得た.以上の調査をもとに解析したところ,(1)行動記録/心拍周波数解析による自律神経活動と日中覚醒時の主観的ストレス感ならびにうつ状態と相互に関連した.また,(2)就寝前と起床後における呼気ガス微量成分の較差が日中覚醒時における心理状態と有意に相関することが明らかとなった.さらに(3)周波数解析指標と呼気ガスとの間にも,有意な相関を認めるガス成分が存在した結果の結果から,日常生活における新たなストレス評価法として呼気成分変化や心拍周波数解析を用いることができる可能性がでてきた.