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現代形而上学の時間論との対照におけるインド仏教哲学の刹那滅論の研究

また、9月1日-2日に東洋大学で開催された、日本印度学仏教学会における学術大会では、モノがなくなること、すなわちモノの消滅に関する、仏教哲学者ダルマキールティの理論の解明に取り組んだ。モノが壊れて別のモノになる、という事象を如何に整合的に説明するかは、現代形而上学の存在論において一つの重要な課題となっている。とりわけ、Stage Theoryを採る論者は、Perdurantismに対する自説の優位性を主張する際、この問題についてExdurantismがより優れた回答を導出できる点を強調する。2019年度の研究においては、この問題についての対照研究も研究の射程に入れたい。2018年度の研究計画での目標をほぼ達成することができた。よって、現在までの研究は概ね順調に進んでいると言える。研究成果のアウトプットの面では、年度中に2回の研究発表を行い、その成果を2本の学術論文としてまとめた。そのうち、1本は公刊済みであり、1本は校了済みである。今後の研究では、現代形而上学が提供する議論のフレームワークの中で仏教の刹那滅論を論じることに取り組むことになる。そして、その際には、現代形而上学において用いられる学術用語を積極的に用いて、インド仏教哲学のサンスクリット語原典を翻訳する必要がある。平成30年度以降の研究では、現代の形而上学を専門とする研究者の協力を仰ぎつつ、研究を進めて行きたい。2019年度の研究では、より焦点を絞り、ピンポイントで、仏教の刹那滅論の、現代形而上学の時間理論との対照研究を行うことになる。そのためには、現代形而上学が提示する諸理論を正確かつ深く理解する必要があるが、その中のいくつかは、非常に込み入った理論の中で綿密に構築されており、その理解は容易ではない。また理解できたとしても、表層的な理解にとどまる恐れがある。よって、2019年度の研究では、現代の形而上学を専門とする国内外の研究者の協力を仰ぎつつ、研究を進めて行く必要がある。これに関しては、上述のInternational Workshop "God and Time II: Philosophical and Theological Perspectives on Time"の場において、現代形而上学の時間論を専門とする研究者から、参照すべき文献の紹介などを始めとして多くの助言を得ることができ、非常に有益であった。2019年度では、現代形而上学を専門とする国内外の研究者との連携研究の道を積極的に模索して行きたい。人件費・謝金の執行額が年度計画予算額を上回った為、年度内の物品購入(ノート型PCの購入)を差し当たりは見送った。しかし、最終的には次年度使用額が生じることとなった。30年度では見送った物品の購入を予定している。また、今年度は、夏季に欧州での国際ワークショップ1件への参加とそこでの研究発表を予定している。また同じく夏季に、国内学会1件においても研究発表を予定している。その双方に参加する為の旅費の執行を予定している。
ベクトルレーザー光を用いた高速ｉｎ　ｖｉｖｏイメージング技術の高度化と応用

ベクトルビームを活用し、多光子顕微鏡法の高度化を推進した。特にW-VIEW光学系に偏光ビームスプリッターを導入し、2光子励起蛍光及び第2次高調波発生の偏光分分解イメージング法を完成させ、分子配向方向の高速ライブイメージングを実現した。その結果、アゴニスト刺激後の膵臓腺房細胞における消化酵素源顆粒の開口放出とエンドサイトーシス、細胞内膜系を非侵襲的に観察することに成功した。さらにCa2+インジケータを発現する遺伝子改変マウスの膵ラ氏島β細胞のインシュリンの開口放出においてCa2+動態とΩ構造とを同時高速イメージングに成功した。また、ナノ薄膜を用いて、生体脳深部in vivoイメージングの適用範囲を拡張することに成功した。ベクトルビームの超解像特性のさらなる向上のために、ビーム径や強度分布、位相分布などのパラメータを変えながら、詳細に集光スポットの計算を行い、限界に近い超解像特性の発現条件を求めた。この結果を差引法に適用し、サイドローブの発生をほぼ抑制することに成功し、高い空間分解能、画像品質を達成することができた。また、ベクトルビームの特異的な特性のひとつである光軸方向に針状の長い強度分布を用いた新しい顕微鏡法の検討を進めた。新しいベクトルビームの発生方法として、面発光レーザーに偏光選択性を持つ外部共振器を構成し、極めて安定にベクトルビームが発生することを見出した。コンパクトで安価・安定なベクトルビーム光源としての使用が期待された。その他、研究領域の内外との共同研究、連携研究を推進し、細胞分裂における細胞骨格動態のマルチカラーイメージングなど新たな知見を得ることに成功した。特に、他の計画班との共同研究のひとつとして、ベクトルビームの光ニードル特性や自己治癒効果を利用する新たな高速イメージング法の開発研究を開始した。また、光ビームの位相制御方法に関して国際共同研究を推進した。生命科学現象の可視化解析のためには、生きたままの生体組織に対して、非侵襲的かつ高速の断層イメージングが必要である。本年度は、マルチビーム型レーザースキャナーを用いた多光子顕微鏡の高い時間分解能と低侵襲性を活用し、in vivoイメージングの有用性を明瞭に示すことができた。特に、生体内で近赤外超短光パルスレーザが引き起こす非線形光学過程である2光子励起過程や第二次高調波発生を利用することで、分子配向を直接的に可視化する手法を確立し、さらに原著論文として発表できたことは極めて重要な成果である。また、ナノ薄膜や補償光学の活用は、今まで観察不可能であったマウスの生体脳の領域にまで、2光子励起生体深部イメージングの適用範囲を拡張することにも成功した。このナノ材料研究者は新たに後期の公募班員に採用されることとなり、一層の共同研究の推進が期待される。そして本新規顕微鏡によって新たに撮影された3次元動画を、画像解析法の研究開発をメインのテーマとする計画班員や公募班員に提供することで、原著論文や査読付国際会議等の具体的な研究成果の形で、新規的な画像解析手法の確立にも寄与した。一方、ベクトルビームの光科学において得られた自己治癒効果などの際立った新知見は、他の計画研究班の研究開発する2光子ライトシート顕微鏡法の研究開発に応用され、領域内共同研究として相乗的な効果を上げた。また、これらの顕著な研究成果は海外からも着目を得、今年度は特に、米国、ウクナイナ、ポーランドとの国際的な共同研究へとつながり、原著論文の出版へと至った。このように当初計画では予想できなかった成果を挙げている。2光子顕微鏡システムに空間光変調器を導入するなど実施し、レーザー光のベクトル化や生体観察用の補償光学系の構築を推進してきたが、昨年度までの成果に基づき、今後はさらなるイメージング技術の高度化を推進する。また、脳の透明化技術の推進、開口放出機能の高速可視化解析を推進する。特に以下の点を推進する。1.新規2光子顕微鏡とナノ薄膜材料を用いてオープンスカル法等でのマウス生体脳イメージングへの適用可能性の検討を引き続き推進する。特に、長期観察や、聴覚野や前頭前野などの多様な脳領域への適用等の可能性を検討する。また、生体脳の光学的な特性について得られた知見やベクトルビームの技術を基盤に、撮像範囲の広範囲化を図るために、励起レーザー光を光ニードルに変換する手法を引き続き検討する。また生体脳深部での光破断の方法や障害の定量的な画像解析法の開発を引き続き推進する。2.マルチビーム型レーザースキャナーに超短光パルスレーザーに導入し、広視野・高速の2光子イメージングが可能となった。そこで、新たに多様なモデル生物を活用し、細胞内小器官動態の3次元的な可視化解析法の開発を推進する。3.ベクトルビームの技術や画像処理技術を活用した超解像イメージング技術についてさらに検討を進める。また、コンパクトで安価・安定なベクトルビーム光源へと繋がると期待される、面発光レーザーに偏光選択性を持つ外部共振器の構成による極めて安定したベクトルビームの発生手法についても研究開発を推進する。初年度である本年度は、マルチビームスキャン型多光子顕微鏡装置に空間光変調器を導入し、レーザー光をベクトル化するための、光学系の構築を実施した。またベクトルビームの技術に基づきレーザー強度分布の成形に取り組むことで画質の改善を推進するのと共に開口放出現象の可視化解析を推進した。特に、以下の点を中心に研究を推進した。

マルチビーム型レーザースキャナーに対して新規高出力近赤外超短パルスも対を導入するための光学系の設計を実施した。さらに、これら光学系の実装により、倒立型および正立型のマルチビーム型の多光子顕微鏡の構築を実施した。また、マウス脳の光学的な特性について、領域依存的な屈折率分布の存在などの新たな知見を得ることに成功した。これにより、マルチビーム型多光子顕微鏡の収差の改善によるレーザー集光特性を向上させ、空間分解能と深部到達性を向上させる可能性がでてきた。またベクトルビームの自己治癒効果を活用した深部到達性の向上について検討した。ベクトルビームを用いた分子配向イメージングの基盤となる、対物レンズの焦点で軸性(伝搬)方向に偏光したビームを発生に成功した。同様に、ベクトリビームの技術を活用することでトップハットビームが発生可能であることが実証でき、試料面を広視野でかつ均質に照明することが可能となった。また、構築中の倒立型マルチビーム型多光子顕微鏡に加えて、Ca2+インジケータを発現する遺伝子改変マウスや有機小分子系のCa2+指示薬を用いて、高速のCa2+イメージングの可能性を検討した。生命科学現象の可視化解析のためには、生きたままの生体組織に対して、非侵襲的かつ高速の断層イメージングが必要である。本年度は、マルチレンズアレイを用いたマルチビーム型レーザースキャナーの高速性と多光子顕微鏡の非侵襲性との両立が可能であることを示すことができた。Ca2+依存性の開口放出の高速の3Dイメージングに成功し、Ca2+波動の発生伝搬や単一のΩ構造の発生などの様子を高い時空間分解能で捉えることができた。さらに加えて、ベクトルビームの特性を活用することで、広視野化や分子配向の可視化への方途を開くことにも成功した。特に前者は知的財産として成立する可能性も出て来ており、期待する以上に進捗が進んだ。昨年度に引き続き、ベクトルビームを活用したマルチビーム型の多光子顕微鏡の構築や改良に成功した。またレーザー強度分布の成形に取り組むことで画質の改善を推進し、開口放出現象の可視化解析を推進した。特にNdベースのパルスファイバーレーザーを用いることで、緑色系の蛍光タンパク質や蛍光分子の効率的な2光子励起が可能となり、高速な観察が可能となった。これをH2BGFPヘアレスマウスの皮膚のin vivoイメージングに適用したところ、旧来のチタンサファイアレーザーよりも深部深部到達性や第二次高調波や蛍光のシグナルの向上を確認できた。Ca2+インジケータを発現する遺伝子改変マウスや有機小分子系のCa2+指示薬を用いて、Ca2+依存性開口放出における高速の3次元イメージングの可能性を検討した。麻酔下のマウスにおいてコレストキニン刺激時の膵臓外分泌腺房の3次元in vivo Ca2+イメージングに成功した。また膵臓ランゲルハンス島の初代培養標本においてインシュリン開口放出を惹起する高グルコース刺激時のCa2+濃度オシレーションの高速の観察にも成功した。Ca2+依存性開口放出におけるSNARE分子SNAP23の機能についての共同研究の成果を原著論文として出版した。ベクトルビームの特異的な特性のひとつとして知られている、光軸方向にニードル状の長い強度分布を有する軸方向
無限グラフと無限可積分系

平成8年度においては、(1)完備リーマン多様体の場合の熱核、グリーン核の評価に関する様々な結果のグラフ版を考察した。そこで、無限グラフの離散ラブラス作用素のスペクトル、熱核、及びグリーン核を調べ、斉次等質樹木の場合にベストになるような一般的な評価を得た。更に、グラフの熱核比較定理、グリーン核比較定理の応用として、種々の無限グラフのグリーン核を決定した。(2)ユークリッド空間の領域の場合のディリクレ境界値固有値問題の場合に成り立つ有名なファーベル・クラーンの定理の離散版を考察した。境界を持った有限グラフについて、その離散ラブラス作用素に関するディリクレ境界値問題の第1固有値を考えるとき、辺の個数が一定という条件の下で、第1固有値が、最小となるものは、凧型グラフの場合に限るという、ファーベル・クラーン型の定理を得た。(3)確率微分方程式の解の安定性からリー群の第2基本群が消えるかという「エルウォーシ-・ローゼンバーグの問題」について、対称空間の場合の断面曲率評価定理とラプラス作用素の第1固有値ビンチング定理を得た。それらを使って、コンパクト・リー群のなかで彼らの主張する不等式を満たすものは、2次特殊直交群のみであることを示し、彼らの提示した問題を否定的に解決した。(4)複素関数論において強擬凸領域の境界として現われるコンパクト強擬凸多様体M上のヤング・ミルズ接続のモデュライ空間を決定し、その応用として、正則ベクトル束の変形の空間の構造を詳細に調べることができた。特に、Mがケーラー多様体N上のサークル束の場合には、下のケーラー多様体N上のヤング・ミルズ接続のモデュライ空間との完全な対応関係を得ることができた。又、たくさんの例についてモデュライ空間を決定した。正則ベクトル束の変形の空間の構造の決定に関連し、未解決問題も提示した。(5)四元数対称空間上の等質ベクトル束上の等質ヤング・ミルズ接続がいつ自己双対となるかホロノミー表現を用い群論的手法により決定した。これは、4次元の伊藤光弘の等質ヤング・ミルズ接続に関する定理の高次元四元数対称空間への拡張である。
非線形ビーム集束の一般化による自在なビーム強度分布変換の実証

多重極電磁石がもたらす非線形力を用いた荷電粒子ビームの強度分布変換については、これまで主に8極電磁石を用いて横方向強度分布を均一化できることが知られていた。本研究は、これを拡張・一般化して、双極や4極電磁石の線形力に基づく従来手法の限界や制約を克服し、多様なビーム強度分布変換や照射野形成の実現を目指すものである。初年度は、その例として、ビーム軸中心付近の強度に比べて外側の強度が非常に高い“中空ビーム"の形成を実証することを目指して研究に着手した。実験的研究では、量子科学技術研究開発機構高崎研のイオン照射研究施設TIARAにおいて、8極電磁石を用いたビーム形成実験を実施した。AVFサイクロトロンから取り出された10MeVの陽子ビームを、2台の8極電磁石を含むビーム輸送系に導いて非線形に集束することにより、端部に鋭いピークを有する中空ビームを形成することができた。従来の均一化の場合とは異なり、8極電磁石によって水平・鉛直方向の粒子振動を結合させる新たな光学系により、8極電磁石の強度に応じて、楕円形や四角形等、様々に断面形状が制御できるというユニークな特徴があることを明らかにした。並行して、理論解析を実施し、非線形力を受けたビームの運動の様子を明らかにした。高エネルギービームを中空化する手法としては、プラズマレンズを用いる方式が開発・研究されているが、パルス高電圧によるプラズマ生成のタイミングを短バンチビームの時間幅と同期・整合させる必要があるのに対して、多重極電磁石を用いる本手法は、非線形力の生成源が静磁場であることから、イオン種やエネルギー、時間構造等の制約が弱く、様々なビームに簡便に適用できるというメリットがある。平成30年度は、当初、非線形集束による中空ビーム形成等に向けて、シミュレーション研究を中心に実施する計画であったが、ビーム実験を行う加速器の利用運転期間が限られていたことから、計画を一部前倒しして研究を進め、実験的研究にて一定の成果が得られたため。中空化ビーム形成についての研究を継続し、そのビーム特性を詳しく調べるとともに、そのようなビームの利用を目指して、課題の抽出及びビームサイズや形状の調整を検討する。また、非線形集束による、他の強度分布の形成の可能性についてシミュレーションにより探る。次年度使用額が生じたのは、シミュレーション研究に必要なソフトウェア等の物品の購入を取り止めたためである。次年度は、当初の実施計画の通り、実験的研究に並行して、シミュレーション研究を進めるとともに、成果発表を積極的に行う。
栄養応答シグナルの破綻による代謝疾患の発症機構の理解と制御手段の確立

高カロリー食によって、肝細胞における栄養応答反応であるサーチュイン、オートファジー機構の破綻によって、代謝異常と非アルコール性脂肪肝炎が生じることを見出した。それら代謝異常と病理所見は、ケト原性アミノ酸負荷によるサーチュイン、オートファジー機構破綻の修復を介して改善した。さらに、カロリー制限に加えて、たんぱく質制限食が糖尿病状態におけるオートファジー機構の破綻を防ぐことによって、代謝異常のみならず、既に進行した腎障害を改善することを見出した。特に、代謝異常の改善はインスリン抵抗性の改善を伴っており、インスリン感受性臓器におけるオートファジーの関連が示唆される結果であった。高カロリー食による栄養応答シグナルの破綻により肝臓におけるオートファジー機構の制御不全が惹起され、メタボリックシンドロームや糖尿病などの代謝疾患の発症に関わっていることを検証する。ついで、これら分子基盤を栄養応答シグナルとオートファジー機構との観点から解明するとともに、遊離アミノ酸バランス組成比を変化させた治療によって、高カロリー食下におけるオートファジー機構の亢進を介した栄養応答シグナルの恒常性維持が代謝異常の制御法になることを明らかにする。マウス(C57Bl6)を用い、高脂肪(カロリー)食・ケト原性アミノ酸含有高脂肪食にて飼育した。12週、24週後に耐糖能・エネルギー代謝を評価し屠殺した。肝臓を採取し組織学的・生化学的・分子生物学的検討を行った。オートファジーを可視化する事ができるLC3-GFPマウスを用い、オートファジー機構の演じる役割を検討した。8週齢のマウスを、通常食、高脂肪食、高脂肪食+ケト原性アミノ酸食(脂質、炭水化物エネルギー比率は通常食と同様)、12、16週後に耐糖能、肝臓の組織検査(oil red O染色)、肝臓におけるオートファジー関連シグナル、内臓脂肪の大きさとマクロファージ浸潤を検討した。その結果、摂食量に変わりはないが、ケト原性アミノ酸食群によって高脂肪食群と比較して、体重の有意な減少、内臓脂肪重量(Epididymal fat)の有意な減少とマクロファージ浸潤の減少、オートファジーの亢進、非アルコール性脂肪肝(NAFLD)の改善、耐糖能異常の改善、が認められた。上流の分子メカニズムとして、高脂肪食群における肝臓でのLKB1-AMPKシグナルの低下とmTOR活性化が、ケト原性アミノ酸食によって改善されていた。さらに、高脂肪食群でみられたSIRT1の発現低下も、ケト原性アミノ酸食によって改善されていた。1)糖尿病腎症にみられる高度蛋白尿がポドサイトのオートファジー不全によって生じているか否かを、動物モデルとヒト腎生検サンプルを用いて検討した。腎臓ポドサイト特異的Creリコンビナーゼ発現マウスと、Atg5 floxマウスと掛けあわせたマウスは、高脂肪食負荷によってポドサイトロスと高度蛋白尿を呈した。さらに、高度蛋白尿を呈するヒト2型糖尿病の腎生検において、オートファジー不全がポドサイトにおいて生じていた。3)マウスの成長ステージに特異的骨格筋特異的Creマウス(HSA-MerCreMer)をケンタッキー大学Esser教授より供与いただき、Atg5floxマウスと掛けあわせた。さらに、HSA-MerCreMer; Atg5flox/floxマウスを作成した。次いで、ROSA26-CAG-tdTomatoHze/Jと掛け合わせており、HSA-MerCreMerの特異性や効率を十分に確認した。4)高脂肪食(HFD)による惹起される健康被害は脂肪肝、耐糖能異常にとどまらず骨格筋における恒常性にも悪影響を及ぼし、HFDKAAによる介入は骨格筋恒常性改善を伴う可能性を考えた。そこで、正常食(C), HFD, HFDKAAの3群の試験食を開始し、12週経過したところで骨格筋栄養応答シグナル及びミトコンドリアの形態を比較検討したところ、高脂肪食投与により生じる骨格筋ミトコンドリア異常はHFDKAAにて有意に改善を認めた。カロリー制限、あるいはケト原性アミノ酸添加が、オートファジー機構の維持によって高脂肪食負荷による脂肪肝炎、腎障害を改善することを見出した。さらに、オートファジーをターゲットとしてアミノ酸介入を低たんぱく質食によって行ったところ、2型肥満糖尿病モデルラットの腎障害と代謝異常が、通常食と比べて顕著に改善することを見出いだした。その抑制効果は、近位尿細管におけるミトコンドリア機能の維持がオートファジーを介して生じていることを見出した。また、糸球体上皮細胞においてもたんぱく質制限によってオートファジー機構が行進することによってフットプロセスの融合が改善した。その後、たんぱく質制限は、日常診療上はアドヒアランスの課題があるため、その他の治療手段として、必須アミノ酸のなかでメチオニン制限に着目して検討を行った。その結果、たんぱく質制限にメチオニンを添加すると、たんぱく質制限によって改善した腎障害と代謝異常の改善が、オートファジー機構の破綻とともに消失することを見出した。

1)既に、予定していた腎ポドサイトにおけるオートファジー不全が、糖尿病あるいは高脂肪食負荷において生じており、その結果、高度蛋白尿を来すことを明らかにすることが出来た。2)遺伝子改変マウスの入手とvalidationが終了している。3)培養内皮細胞Atg5の内皮細胞恒常性維持において演じる役割を検討する準備は終了した。4)筋肉特異的誘導型Creマウスの入手とvalidationを終了した。5)ケト原性アミノ酸改変食による筋肉ミトコンドリアの改善することを見出した。27年度が最終年度であるため、記入しない。糖尿病学、腎臓病学2.骨格筋オートファジー機構不全マウス(Tm+; HSA-MerCreMer; ATG5-Floxマウス)に、カロリー制限、運動負荷、アミノ酸改変食を行い筋肉の表現型変化を観察する。ついで、8週齢HSA-MerCreMer; ATG5-Floxマウスにタモキシフェン(200mg/kgBW x5days)を投与し、オートファジー機構不全マウスを作成する。マウスは更に8週間、カロリー制限(ペアーフード:60%カロリー)、及びトレッドミルを用いて週3回の運動負荷、及びアミノ酸改変食を投与して、筋肉の表現形および栄養代謝関連細胞内シグナル分子を網羅的に解析する。本年度の結果から、ケト原性アミノ酸によって、高脂肪食時における肝臓におけるオートファジーの破綻が非アルコール性脂肪肝(NAFLD)形成と耐糖能異常に重要な役割を演じていること、さらにケト原性アミノ酸による栄養応答シグナルの破綻の改善が、オートファジー機構の維持を介して、非アルコール性脂肪肝(NAFLD)形成と耐糖能異常を改善しえることが明らかとなった。本年度は、高脂肪食における肝臓のオートファジー機構の破綻が生じていること、さらにそれがケト原性アミノ酸によって維持されることによって、代謝異常の是正ができることを明らかにできた。今後は、高脂肪食によって脂肪組織、および骨格筋におけるオートファジー機構の制御不全が惹起されているか否か、それがケト原性アミノ酸によって改善されるかを検討する。さらに、加齢による各臓器のオートファジー機構と代謝に対する影響も検討するとともに、代謝関連臓器(肝臓、脂肪組織、骨格筋)にそれぞれの特異的Creマウス(albumin-Cre;肝臓、aP2-Cre;脂肪組織、skeletal actin-Cre;骨格筋)とAtg5floxマウスから、組織特異的Atg5ノックアウトマウスを作成して、ぞれぞれの臓器の代謝異常の発症に関わる意義を解明する。助成金の残額5188円にて購入する消耗品に不足していた平成26年度分に繰り越しして、消耗品を購入する
金属・絶縁体細線に埋め込まれた強磁性一次元微粒子列の微細構造と物性

NaCl(110)のホモエピタキシャル成長を行うことによって、短周期で規則性の高い溝を再現性高く得られることを明らかにした。アニール法だと基板温度を400度以上に設定する必要があるが、成長法では150度程度で規則性の高い溝が形成される。溝間隔は成長させた層厚の増加とともに増加する。この溝構造の上に、斜め蒸着によりFe, Coの微粒子列を形成し、その上からAuを追加斜め蒸着することで粒子列を細線に埋め込んだ。カー効果によって測定した磁化曲線には、埋め込み前後で大きな差異は認められない。すなわち、Auによって導入されると期待された界面磁気異方性・粒子間交換相互作用は粒子間の双極子相互作用に支配された磁化過程に大きな影響を与えないことがわかった。また、これらの埋め込み粒子は通常のTEM観察においては、多結晶体の複雑な回折コントラストに妨げられ明瞭に観察することができない。しかし、高いZ-コントラストが得られる電界放射型走査透過電子顕微鏡を用いたADF結像法を用いることにより、これらの埋め込み粒子を明瞭に観察することができた。また、AuとFe. Coには合金化が起こっていないことがナノプローブX線分析から判明した。1.試料の成長NaCl結晶の表面マクロステップ列を従来行っていた熱エッチング法に代えてホモエピタキシャル成長で作製すると、列間隔の制御性および溝構造の完全性が向上することを見出した。また、磁性金属や金等の高い蒸発温度が要求される系にも使用可能なクヌーセンセルを開発した。以上の技術的な改良により、マクロステップ列が自発形成されたイオン結晶表面へ強磁性金属・非磁性金属を順番に斜め蒸着することで、貴金属細線中に一次元的配列した磁性微粒子が埋め込まれた強磁性微細構造が形成されることを見出した(論文投稿中)。典型的な磁性微粒子の直径および細線の幅は10nmの程度であり、観察した最も細い細線は5nm以下の幅しか持たなかった。2.磁化測定および磁気抵抗測定現有の磁気光学測定装置に、バイポーラ電源を導入し安定な磁場印加を可能とし、磁気光学効果と磁気抵抗の同時測定を可能とする拡張を施した。作製した試料の室温での磁化過程を調べた結果、粒子列に平行な磁化容易軸が現れた。このことは、磁性微粒子間に働く双極子相互作用が磁化過程を支配しており、非磁性金属によってブリッジされた磁性微粒子間に働く交換相互作用は無視し得ることを示している。同時に測定した磁気抵抗効果については、スピン依存散乱に支配されていることが示唆される結果が得られたものの、その抵抗変化率は著しく小さかった。これは主として、細線表面でのスピン非弾性散乱の影響が大きいためであると考えられるので、来年度に低温測定を行いさらに詳細について検討する予定である。
短ξ高温超伝導体における粒内・粒界の不可逆磁場決定因子の解明

銅酸化物超伝導体、鉄系超伝導体の無配向焼結体を中心に合成条件と微細組織、結晶粒間の臨界電流特性の関係を調べた。Y123および(Bi,Pb)2223超伝導体においては還元ポストアニール過程の追加とキャリアのオーバードープ状態が粒間Jcの大幅な改善に有効であることを発見した。これらは不定比金属組成制御による超伝導凝縮エネルギーの増加とc軸方向のコヒーレンス長の伸びの効果で、Y123においては不可逆磁場も大幅に上昇した。鉄系超伝導体では不純物相低減やSn添加による粒間Jcの向上に成功した。本研究の粒間の臨界電流特性は無配向焼結体として最高であり、高密度化によりさらなる上昇が期待できる。本研究課題では、多結晶高温超伝導材料の特性改善に向けた有効な戦略の確立を目指し、高温超伝導体の結晶内、結晶粒界の臨界電流特性、特に磁場中における特性に強く関わる不可逆磁場特性の決定因子の解明を進めている。23年度の研究では銅酸化物高温超伝導体の焼結体試料に対する後熱処理およびキャリア濃度制御の結晶内、結晶粒界の臨界電流特性に与える影響を系統的に調べたほか、鉄系高温超伝導体の高純度多結晶体の作製にも着手し、さらに亜粒界を持つY123溶融凝固バルク体の臨界電流特性制御を試みた。なお、当初は単結晶試料の接合にも着手する予定であったが、余震、節電の影響のため良質な単結晶試料の育成が十分にできず、24年度にシフトして実施することとした。23年度の研究実績として、第一に還元ポストアニール効果の発見が挙げられる。Bi2223相およびY123高温超伝導体の無配向多結晶体に対して、それぞれ720°C付近、800°C付近で酸素分圧1kPaのものポストアニールプロセスを加えるという簡便な方法によって、結晶粒界をまたぐ臨界電流密度J_cが劇的に向上することを見出した。このポストアニールによる焼結体の微細組織や結晶粒内の臨界電流特性の変化はほとんどない。粒界部ではJ_cだけでなく下部臨界磁場、不可逆磁場の上昇が確認できており、さらにポストアニールの効果はキャリアのオーバードープ状態でより顕著になることがわかった。本成果は還元ポストアニールが粒界部近傍の局所化学組成の変化を伴うことを示唆しており、今後、単結晶の接合部の臨界電流特性の決定因子を探る手法としてこのアニールプロセスを積極的に採用する方針が固まった。また、23年度には磁気光学像測定装置に用いるBi2223高温超伝導線材を用いた液体窒素冷却方式の超伝導電磁石を計画通り購入し、研究に適した長時間安定した磁場空間が得られることを確認した。本研究課題では、多結晶高温超伝導材料の特性改善に向けた有効な戦略確立を目指し、高温超伝導体の結晶内、結晶粒界の臨界電流特性、特に磁場中特性に強く関わる不可逆磁場特性の決定因子の解明を進めている。24年度までの研究では銅酸化物高温超伝導体の焼結体試料に対する後熱処理およびキャリア濃度制御の結晶内、結晶粒界の臨界電流特性に与える影響を調べたほか、鉄系高温超伝導体の高純度多結晶体の作製にも着手し、さらに亜粒界を持つY123溶融凝固バルク体の臨界電流特性制御を試み銅酸化物超伝導体Y123の無配向多結晶体では、23年度に達成した結晶粒間の臨界電流密度Jcを6倍以上改善する手法を見出した。25年度もこれらの研究を継続し、Y123焼結体の粒間のJcをさらに高めること、これがこれまでの焼結、後熱処理過程の温度、酸素分圧の最適化、原料高温焼成後にボールミル粉砕した粉末を用いる手法だけでなく、ほぼ同じ特性がCaの置換によっても達成された。また、Y123溶融凝固バルクではBa2Cu3O4Cl2の添加が亜粒界を持つa軸成長領域のJcを一様に高めることを見出した。さらに種結晶を2つ用い意図的に粒界を設けた溶融凝固バルクを作製しCaドープが粒界の方位によらず粒間Jcを改善することがわかった。他のRE123焼結体や水銀系超伝導体についても粒間結合の改善を進めたがY123ほど顕著な進展はなかった。一方、鉄系超伝導体で最高のTcを有するSm1111相ではSn添加が無配向焼結体の粒間の臨界電流特性を大きく改善することを確認した。Sn粒子近傍に不純物相が無い緻密にSm1111相の結晶が占める領域が形成されることがわかり、これが65 mol%以上Sn添加した場合につながり、優れた臨界電流特性に結びついたと考えている。

Ba122焼結体においても低温焼成で高純度化を進めたところ粒間の臨界電流特性が大きく改善した。本研究課題では、多結晶高温超伝導材料の特性改善に向けた有効な戦略の確立を目指し、高温超伝導体の結晶内、結晶粒界の臨界電流特性、特に磁場中における特性に強く関わる不可逆磁場特性の決定因子の解明を進めている。23年度の研究では銅酸化物高温超伝導体の焼結体試料に対する後熱処理およびキャリア濃度制御の結晶内、結晶粒界の臨界電流特性に与える影響を調べたほか、鉄系高温超伝導体の高純度多結晶体の作製にも着手し、さらに亜粒界を持つY123溶融凝固バルク体の臨界電流特性制御を試みた。24年度はこれらの研究を継続し、銅酸化物超伝導体Y123の無配向多結晶体では、23年度に達成した結晶粒間の臨界電流密度を6倍以上改善する手法を見出した。これには焼結、後熱処理過程の温度、酸素分圧の最適化のほか、原料であるY123粉末を高温焼成後にボールミル粉砕したものに代えた効果も表れている。つまり、大型結晶の破砕によって生じた清浄な表面を持つ微細な原料から焼結によって形成される粒界の性質が異なることがわかった。このような結晶粒界の臨界電流密度の改善と同時に粒界の不可逆磁場が大幅に改善し、62 Kでの不可逆磁場は従来法で作製されたY123焼結体の8 kOeから、同様な微細組織、空隙率であるにものの90 kOeに上昇した。これはこれまでの短ξである銅酸化物超伝導体特有の弱結合が焼結体の臨界電流特性を劣化させるという解釈に一石を投じる結果であり、非理想的な化学組成の大きな関与が示唆された。他のRE123焼結体や水銀系超伝導体においても同様な粒間結合の改善を進めたほか、鉄系超伝導体で最も高いTcを有する1111相ではFのアンダードープ状態において優れた粒間臨界電流特性が発現することを見出した。さらに任意の結合角を有するバイクリスタルY123溶融凝固バルクの作製にも成功し、粒界特性の定量的な評価を進める準備ができた。単結晶を用いた研究は9項に記したように遅れたが、その一方、銅酸化物超伝導体の焼結体の粒界特性改善に極めて有効な還元ポヌトアニールプロセスを見出した。これによって単結晶を用いた研究が当初予定より効率的に進めることができる。このほか、Y123溶融凝固バルク体に対しても同様なアニールが臨界電流特性改善に有効であること、さらに鉄系高温超伝導体についても多結晶試料の高品質化に成功するなど、初年度の進捗としては総合的に見ておおむね順調と判断できる。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究実績概要の欄に記さなかったが、磁気光学測定の活用は十分にできておらず、また、単結晶を用いた接合の研究は順調に進んでいない。しかし、後者については溶融凝固バルクで任意の接合角を有する試料の作製に成功したことによってその代替試料が得られた。また、銅酸化物超伝導体の焼結体の粒界特性改善に極めて有効な還元ポストアニールプロセスを見出し、特に粒間の不可逆磁場を大きく向上させることができたことは、予想外の大きな進展であったといえる。さらに鉄系高温超伝導体についても多結晶試料の粒界特性改善に成功するなど、総合的に見ておおむね順調と判断できる。24年度以降は焼結体や溶融凝固バルク体に加え、単結晶、バイクリスタル上に成膜した薄膜についても系統的な研究を進め、短ξ高温超伝導体における粒内・粒界の臨界電流特性、特に不可逆磁場の決定因子を化学組成や結晶粒間の方位関係の観点から解明していく。この研究を通じて、銅酸化物超伝導体と鉄系超伝導体の類似点、相違点を明らかにし、それぞれにおける高機能材料開発指針が提案できる成果の獲得を目指す。
全断面トンネル堀進機の能率と信頼性向上に関する研究

在来工法の代わりに、全断面掘進機(TBM)の利用が増えている。TBM工法は在来工法に比べ掘進速度が早いという長所を持つが、在来工法に比べ能率や信頼性に関しては劣るとされている。この信頼性を向上させるには、切羽での岩盤特性を把握する方法の開発が最も有効である。そこで本研究では、まずTBMの掘削抵抗から切羽の岩盤強度を推定する方法を提案する。この方法は、推力、トルクおよび切り込み深さから推定するもので、比較的簡単であり、原位置でも十分用いることができる。また、推力からとトルクからの2つの値が求まり、両者を比較することによって、信頼性の確保も容易である。いくつかのトンネルの掘削データから岩盤強度を推定し、シュミットハンマー打撃試験や岩盤調査結果と比較・検討したところ、推定した岩盤強度は比較的、岩盤特性をよく表していることがわかった。次に、推定した岩盤強度と岩盤分類とを比較したところ、同一の岩種からなるトンネルでは、岩盤強度をいくつかの等級に区分することによって、岩盤分類が可能であることがわかった。複数の岩種からなるトンネルでは、推定した岩盤強度を一軸圧縮強度で正規化することによって、岩盤分類が可能であることがわかった。支保パターンを決定するために、岩盤分類が行われており、TBMの掘削抵抗から支保パターンの決定が可能であることを示した。全断面トンネル掘削機(TBM)による岩盤掘削の能率と信頼性を向上させることを最終目的として,本年度は次の2点を検討した.まず,岩盤特性,亀裂,軟弱部の推定方法の確立であり,TBMの掘削特性より求めた岩盤強度と,シュミットハンマー打撃試験とがほぼ一致することは確認しているが,さらに詳細に検討し,岩盤亀裂の影響なども推定できる方法を明瞭にするよう努力した.ついで機械振動特性の把握および振動モデルの作成である.強固な岩盤と,軟弱な岩盤を掘削している時のTBMの振動を測定し、岩盤物性により掘削振動がどのように変化するかを調べるとともに、さらに岩盤掘削の際に生じる動的荷重を勘案した振動解析モデルを検討した.本年度の研究結果をまとめると次のようになる。1.掘削データの収集文献からTBMの施工データを収集した.また、施工中のトンネルのデータの収集にもつとめた.2.掘削データの解析収集したデータの解析を行い,岩盤強度の推定を行った.3.地質調査および岩盤試験施工中のトンネルにおいて,地質調査やシュミットハンマー打撃試験,室内岩石試験などを行い,掘削データを解析して求まった岩盤強度と比較・検討を行う.その際,亀裂・軟弱化を中心に検討した.4.TBMの掘削振動の測定TBMに3軸の加速度計を設置し,TBMの掘削時の振動を測定した.その際,TBMのカッタヘッド空転時(掘削していないとき)の振動も測定し,掘削によるものと区別した.また岩質の異なる箇所でも数回測定し,岩質による掘削振動の変化を調べた.在来工法の代わりに、全断面掘進機(TBM)の利用が増えている。TBM-C法は在来工法に比へ掘進速度が早いという長所を持つが、在来工法に比べ能率や信頼性に関しては劣るとされている。また、推力からとトルクからの2つの値が求より、両者を比較することによって、信頼性の確保も容易である。

複数の岩種からなるトンネルでは、推定した岩盤強度ー軸圧縮強度で正規化することによって、岩盤分類が可能であることがわかった。支保パターンを決定するために、岩盤分類が行われており、TBMの掘削抵抗から支保パターンの決定が可能であることを示した。
分子病態を瞬時に可視化・数値化する新たな医療画像システムの開発

「目では判断できない異常を診る」をキーワードに,内視鏡診断を病変部位の形状や色調を見るための形態診断からより高度な機能診断へとその付加価値を高めることを目的に本研究を施行した。具体的には物質による光の吸収スペクトルを解析する分光分析技術(ハイパースペクトルイメージング)と混合物中に含まれる微量分子の定量に用いられる質量分析技術である。前者によって、疾患に特異的な生体成分の種類や量を鏡視下において定性的・定量的な可視化を、後者によっては、疾患に起因する代謝物の多元的な変動(メタボリックプロファイリング)の可視化を可能とすることを目標とする。これらの技術を内視鏡に実装することにより、高精細な通常画像に加えて、その奥に潜む組織構造の変化や特定分子の広がりに関する情報もリアルタイムに取得・重畳表示でき、分子病態を反映する機能診断を含めた画像診断が可能となる。本研究実績としては、ハイパースペクトルイメージングシステムを搭載したポータブルカメラを臨床応用可能なレベルまで作り上げた。同カメラを食道癌患者に対する食道切除再建術に臨床応用させた。吻合部を術中撮影することにより、組織の酸素飽和度を推定し、その結果が吻合部の病態(血流不良やうっ血など)、しいては術後縫合不全の予測因子となる可能性を示した。また我々の研究グループは画像検査による機能診断として、生体内での酸化還元反応を画像化し視覚的に評価することができる非侵襲的検査法であるMRI装置を開発した。NASH肝硬変患者の肝臓組織を同装置にて評価できる環境を整え、本装置を使用することにより組織中のミトコンドリア機能を推測できるのではないかという仮説を立て、さらなる研究を継続している。「目では判断できない異常を診る」をキーワドに,内視鏡診断を病変部位の形状や色調を見るための形態診断からより高度な機能診断へとその付加価値を高めることが本研究の目的である.具体的には物質による光の吸収スペクトルを解析する分光分析技術(ハイパースペクトルイメージング)と混合物中に含まれる微量分子の定量に用いられる質量分析技術である.前者によって,疾患に特異的な生体成分の種類や量を鏡視下において定性的・定量的な可視化を,後者によっては,疾患に起因する代謝物の多元的な変動(メタボリックプロファイリング)の可視化を可能とすることを目標とする.これらの技術を内視鏡に実装することにより,高精細な通常画像に加えて,その奥に潜む組織構造の変化や特定分子の広がりに関する情報もリアルタイムに取得・重畳表示でき,分子病態を反映する機能診断を含めた画像診断が可能となる.画像診断を病変部位の形状や色調を見るための形態診断からより高度な機能診断へとその付加価値を高めることは順調に進んでおり、現在論文投稿中である。しかし内視鏡に搭載できるような小型化への技術が進んでいないのが現状である。機能を絞り込むことにより小型化は可能であり、現在必要な機能の絞り込みを行っている。画像診断を病変部位の形状や色調を見るための形態診断からより高度な機能診断へとその付加価値を高めることは順調に進んでおり、現在その成果を論文投稿中である。今後は内視鏡に搭載できるような小型化への技術を推進していく予定としている。小型化には機能を絞り込むことが必須となるが、現在必要な機能の絞り込みを行っている。今年度は既存の画像診断システムを利用し、機能評価を付与する研究が可能であった。今後は必要な技術の絞込みを行い、内視鏡へ搭載可能な状況まで小型化もしくは外部への取り付け可能な状況へとシステムをバージョンアップさせていく予定である。
高齢者ユーザの特性と情報通信機器の利活用

携帯電話やパソコンの利活用の程度は、おおむね年齢と反比例している。本研究では、ICT機器の中でも近年コミュニケーション手段の中心的存在となっている携帯電話に着目し、定量的研究アプローチと定性的研究アプローチを組み合わせた調査を実施した。前年度実施した携帯電話の利活用に関する質問紙調査からは、若年者世代と比較して高齢者世代は携帯電話リテラシーが総じて低いこと、高齢者間では地方中小都市在住者よりも首都圏在住者の方が携帯電話リテラシーが高いことが分かった。さらに、携帯電話の操作に困った場合に、高齢者には他者に頼る、若年者には自力で何とかしようとする傾向が特徴的であった。これらの違いをより詳しく把握するために、インタビュー調査を実施し、得られた発話をM-GTAを適用して分析した。その結果、携帯電話リテラシーに影響する諸要因に関して、若年者と高齢者について次のような違いが見いだせた。若年者は時間的にも金銭的にも限られた生活の中で、自身の持つ社会関係を維持・充実させ有用な情報を取得するために、携帯電話を有効に利活用したいという意欲をもっており、利用頻度が高く、それがリテラシーの高さに繋がっている。他方、高齢者は高齢者特有の生活状況や意識の変化が携帯電話の利活用への意欲の低下やコミュニケーションへの積極性の低下をもたらす場合があり、携帯電話の積極的利用を押しとどめ、それが知識や経験の不足に繋がっている。コミュニケーションへの積極性の低下は携帯電話の利用を阻害するだけでなく、携帯電話の利用における社会的サポートの機会の低下にも繋がり、知識や経験の不足を克服しにくいという悪循環に陥りやすい。また、携帯電話リテラシーに影響する要因として、実利用経験の質と社会的サポートが重要と考えられたが、その背景にはコミュニケーションへの積極性がベースになっているという点で限界も存在していることがわかった。高齢化と核家族化の進行によって、独居高齢者の増加が深刻化している。これらの社会構造の変化の一方で、情報通信技術の発展と普及によって人々のコミュニケーションの形態は大きく変化してきたが、高齢者世代は携帯電話などの新しい情報通信機器の利用が若い世代と比較すると低水準で、利用格差が存在している。情報通信機器をうまく利活用できなければ、情報やコミュニケーションの不足に陥る可能性があり、社会的に孤立しかねないため、この情報通信機器の利用格差の問題解決は急務である。本研究では、定量的研究アプローチと定性的研究アプローチを組み合わせ、高齢者を対象に情報通信メディアの利用実態調査を行った。それにより、高齢者の情報通信メディアの利活用のしかたと、彼らの生活様式や価値観、満足度といった特性との関係などを多面的に把握し、居住地域や世代による利用格差の問題を解決することを目的とした。首都圏の満15歳65歳の男女750名を対象とした質問紙調査によって、携帯電話の購入時には、若年者の多くが機能や性能・デザインを、中・高年齢者は画面のみやすさや操作のわかりやすさなどのユーザビリティの側面を重視する傾向にあることが示された。また、携帯電話の操作に困った場合に、高齢者が若年者のように「自分でいじって、何とかやってみる」ケースは少ないことなどもわかった。その後、首都圏と地方中小都市の2箇所で訪問によるインタビュー調査を実施した。調査協力者は全体で36名(両地域の若年者各8名、首都圏の高齢者12名(うち4名のみ携帯電話非保有)、地方中小都市の高齢者8名)であった。調査には、若年者に2時間、高年齢者には4時間(2時間を2回)の時間を要した。半構造化面接手法を用いて、ライフヒストリーや生活満足度や価値観、情報通信メディアの利用と製品購入の際の情報収集手段、機器利用時の問題の対処などを尋ねた、現在、インタビュー調査の結果をM-GTAの手法を用いて分析している。

また、携帯電話リテラシーに影響する要因として、実利用経験の質と社会的サポートが重要と考えられたが、その背景にはコミュニケーションへの積極性がベースになっているという点で限界も存在していることがわかった。
アロスタシス反応が媒介する心理－生物学的ストレス機序の構造調査

多種多様なライフイベントは,時にストレスとして身体健康に影響する。本研究は、その生理学的メカニズムを探る目的で追跡調査を実施した。同一参加者に対し、心理社会的ストレス時の血圧反応とその後の回復機能を、平均3.4年以上の期間をおいて2度測定し、性格(楽観性、悲観性、うつ、怒り特性等)と心血管健康度(安静時血圧、BMI、運動時間などから算出される健康度)の心理-生物学的な繋がりを調査した。若年男性計56名の追跡調査から、心血管健康度が年々悪化させる生理学的要因として、悲観性と関連する精神的ストレス回復時の低血圧反応と、これを補償する持続的な交感神経反応が可能性として浮かび上がってきた。本研究は,3年以上の縦断的行動疫学研究から,性格特性の個人差と身体健康との心理-生物学的な繋がりを明らかにすべく計画された(研究目的)。質問紙LOT-Rによる楽観性傾向等の性格特性が,精神的ストレス時血圧および神経性圧反射(nBRS)の回復機能を媒介として身体健康へ影響するモデルを検証する。なお,nBRSは当該年度から分析に加えた。本課題実施者が特許出願しているものであり,血圧を一定に保持する圧反射機序の迷走神経機能を,器質的血管硬化度の影響を受けずに評価する技術である(発明者:加藤有一,特願2013-074027)。当該年度は,上記計画の2年目である。前年度から計48名(平均追跡年数3.3年)の追跡調査を実施した。各性格特性とnBRSないし血圧の反応性,及び,回復機能(平均回復率),そして身体健康度の関連を調査した。開始年度と追跡年度に測定した各測度の変化値を算出し,構造方程式モデルおよび媒介分析を追跡年数と追跡時年齢を制御変数として実施した。結果を概略すれば,悲観性特性が高い個人は,ストレス負荷後30秒以内に迷走神経系活動の過剰亢進を起こすことが判明した(標準化係数.36)。この過剰亢進により,一時的に血圧は極端に下がるが(精神ストレス性低血圧),その後,反動で持続的に上昇するリバウンドが生じていた(標準化係数-. 38)。このリバウンドによる血圧回復機能の持続的な低下は,年齢を経るごとに上昇する仰臥位血圧と関連しており(標準化係数-. 41),精神的ストレスが影響する通常時血圧の上昇(ひいては高血圧症への進展)に関わる自律神経メカニズムを示唆する。なお,上記の結果を媒介分析した結果,悲観性傾向と仰臥位血圧の年度変化に関する間接効果は有意に認められた(間接効果= .20,ブートストラップ95%信頼区間=[ .02, .83] )。本研究は,性格,及び,行動特性の個人差と身体健康との心理-生物学的な繋がりを,心理社会的ストレス時アロスタシス反応が機能的媒介変数として働くとするアロスタティック負荷モデルを基礎として,3年以上経過した後の縦断的行動疫学研究から明らかにすべく計画された(研究目的)。具体的には,CES-D質問紙によるうつ傾向やLOT-Rによる楽観性傾向が,精神的ストレス時血圧回復機能を媒介として身体健康へ影響するモデルの検証を行う予定である。当該年度は,上記計画の1年目であり,35名(平均追跡年数3.5年,追跡調査時平均年齢24.4歳)の追跡調査を実施した。予備分析として,性格傾向,精神的ストレス時血圧回復機能,そして,身体健康度(BMI,収縮期および拡張期血圧,運動時間,喫煙歴から算出)の時間経過に従った安定性を確認した。また,性格特性と血圧回復機能,そして身体健康度の関連を,追跡年数と追跡時年齢を制御変数とした構造方程式モデル(SEM; structural equation model,共分散構造分析)により分析した。結果,運動時間と拡張期血圧回復性に再現性を確認できなかったが(各回帰係数(r)= -. 02, .10),他指標(CESD-D, LOT-R, BMI,収縮期および拡張期仰臥位血圧,運動時間,喫煙歴)は安定していた(各r = .36, .62, .78, .58, .61, .89, .40;いずれもp < .05)。また,SEMにより,うつ傾向得点と拡張期血圧回復機能(標準化パス係数= - .28),拡張期血圧回復機能と身体健康度(- .30)との間に,それぞれ関連がみられた(ただし,後者は有意傾向)。サンプル数が少ないため,予備分析に留まったが,今後の調査を継続することで,おおむね仮説通りの結果が予測される。多種多様なライフイベントは,時にストレスとして身体健康に影響することが一般に言われている。本研究は、その生理学的メカニズムを探る目的で、エントリー時から3年以上にわたる追跡調査を実施した。

具体的には、心理社会的ストレス(難易度の高い暗算課題)時の血圧や自律神経の反応とその後の回復機能をエントリー時、そして、追跡年時に2度以上測定、分析し、性格(怒り表出および抑制特性、楽観性、悲観性、うつ等)や行動特性(運動時間や食行動)の個人差と心血管健康(安静時血圧、BMI、運動時間などから算出される健康度)との心理-生物学的な繋がりを調査した。男性計56名(エントリー時20.4歳。平均追跡年数は3.5年)の追跡調査から、拡張期血圧や心血管健康が年々悪化する個人要因として、精神的ストレス後の低血圧反応とその後のリバウンド反応が可能性として浮かび上がってきた。すなわち、ストレス時に血圧が上昇していることよりも、そのストレスがなくなった後に起こる過剰な回復反応(この場合、血圧の過剰な低下)とこれを補償するために生じるその後の持続的なリバウンド(この場合、血圧の持続的上昇)が起こる個人ほど、年々怒り抑制力や悲観性が高くなっており、かつ、安静時血圧が高くなっていく傾向が見えてきた。本研究は、従来、ストレス中の身体反応が健康に影響を与えると提案されてきた中、それよりもむしろ、その後の回復機能の低下が、個人の性格変化や健康に悪影響を及ぼす可能性が高いことを示す。現代社会は、ストレス社会とも呼ばれ、これに対処する健康増進プログラムは、少子高齢化が進む中、全世代が健康に生き、働くという視点からも重要な国策となってきている。本研究は、このプログラム作成において、ストレス回復に焦点を当てることの意義を補う知見となれば幸甚である。健康科学本年度で計48名(平均追跡年数3.3年,追跡調査時平均年齢24.1歳)の追跡調査結果を集積した。研究課題の2年目であり,年度途中に機器の故障による中断があったものの,サンプルの集積もおおむね順調である。本年度から,神経性圧反射測定を加え,精神的ストレスと身体健康の関連を詳細に調査することが可能となった。本年度の予備分析においても,この測度を加えることによって,精神的ストレス負荷後の持続的回復機能の低下が,身体健康に悪影響を与えている仮説を支持すると共に,この持続的な回復機能の低下が生じる原因,すなわち,精神的ストレスによる急性低血圧反応の問題を提起する発見があった。従って,本研究課題の進展状況は,「おおむね順調に進展している」と自己評価した。本年度は,計35名(平均追跡年数3.5年,追跡調査時平均年齢24.4歳)の追跡調査を実施し,予備分析を行った。研究課題の1年目であるため,サンプル数は少ないものの,追跡年数と追跡時年齢を制御変数とした構造方程式モデル(SEM; structural equationmodel,共分散構造分析)を行った結果は,おおむね仮説を支持していた。したがって,「おおむね順調に進展している」と自己評価した。しかしながら,血圧調節における自律神経系機能を血圧変動の周波数分析により評価し,これを用いてストレス構造を調査した結果は仮説を支持しなかった。ただし,これに代わる指標として,神経性圧反射感度の簡易測定指標を用いることで計画を進めることが可能である。神経性圧反射感度の簡易測定法は,本課題代表者が2013年に特許出願をしているもので,横断研究で測定した指標からも算出することができる(特許項目参照)。これを用いた横断研究,および,縦断研究の予備分析により,拡張期血圧回復性との関連があるとの結果を得ている(横断研究:単回帰係数= .31,縦断研究における初回調査時と追跡時の変化値:単回帰係数= .39)。