hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Helicobacter pyloriゲノム解析による病態特異因子の検索

Helicobacter pyloriはグラム陰性桿菌で、慢性萎縮性胃炎、胃癌、胃潰瘍、十二指腸潰瘍、胃MALTリンパ腫など多様な疾患に関与していることが認められてきた。このH.pylori感染における疾患の多様性の要因として、H.pylori菌における多様性が考えられている。本研究ではH.pyloriに疾患特異的な病原因子をゲノム解析より検討した。H.pyloriのゲノムには本来H.pyloriのものではない外来性の遺伝子群が存在している。これは病原性大腸菌など多くのグラム陰性細菌に共通した現象であり、これら細菌では、この外来性遺伝子群を持つことで病原性を発揮することが認められており、この遺伝子群をpathogenicity island(PAI)と呼んでいる。H.pyloriでは、病原因子の一つである細胞空胞化毒素関連蛋白(CagA)の遺伝子cagAがこのPAI内に位置しており、cagPAIと呼ばれている。我々は、H.pyloriのcagPAI内にはtypeIVのsecretorysystemの遺伝子が存在し、H.pyloriが胃粘膜上皮細胞に接着すると、typeIV secretory systemがH.pyloriの細胞膜から上皮細胞膜へ針をさすように突き刺さり、その内腔を通してCagAがH.pyloriから胃粘膜上皮細胞内へと注入され、上皮細胞内に注入されたCagAは、上皮内でチロシンリン酸化を受け、ヒト上皮細胞のシグナル伝達系を刺激し、IL-8の産生や細胞増殖に作用することが認め、cagPAIは病原因子として重要な遺伝子群であると考えられた。我々はさらに、各種病態より得られた臨床分離株でcagPAI内の遺伝子解析を行ったところ、cagA,cagEにおいて日本特異的な配列が認められた。これら遺伝子の違いが日本と欧米におけるH.pylori感染の病態の違いに関与することが考えられた。Helicobacter pylori(H.pylori)はグラム陰性桿菌で、これまでに、H.pylori感染は慢性萎縮性胃炎、胃癌、胃潰瘍、十二指腸潰瘍、胃MALTリンパ腫など多様な疾患に関与していることが認められてきた。H.pylor感染の病原因子として細胞空胞化毒素(VacA)と細胞空胞化毒素関連蛋白(CagA)がこれまで主に検討されてきている。欧米ではvacAの遺伝子型で、s1a/m1型は細胞空胞化毒素活性が強く、消化性潰瘍由来株に多く認めらると報告されている。今回polymerase chain reaction(PCR)及びPCR direct sequencingを用いて、日本の株でvacAの遺伝子型を検討したところ、日本では欧米と異なる新たなs1cm/m1型が約80%を占め、この型は萎縮性胃炎や胃癌株に多いことを認めた。また、日本のなかでも地域差が認められ、萎縮性胃炎や胃癌の発症が日本一低い沖縄では欧米に似たvacAの遺伝子型の分布を示し、s1a/m1型が48%、s1c/m1型が40%、s2/m2型が12%認められた。一方、CagAは欧米ではCagA産生株は十二指腸潰瘍や胃癌よりの分離株で多いと報告されている。今回の我々の検討では、日本の株は100%CagA陽性株であった。また、CagAはH.pyloriが胃粘膜上皮細胞に接着すると菌体から上皮細胞へと移動し、上皮細胞内でチロシンリン酸化を受けることが認められた。

cagAはH.pyloriのゲノムのpathogenisity island(PAI)内にある遺伝子であり、今後H.pylori感染の病態解明にはPAIが重要であると考えられた。Helicobacter pyloriはグラム陰性桿菌で、慢性萎縮性胃炎、胃癌、胃潰瘍、十二指腸潰瘍、胃MALTリンパ腫など多様な疾患に関与していることが認められてきた。このH.pylori感染における疾患の多様性の要因として、H.pylori菌における多様性が考えられている。本研究ではH.pyloriに疾患特異的な病原因子をゲノム解析より検討した。H.pyloriのゲノムには本来H.pyloriのものではない外来性の遺伝子群が存在している。これは病原性大腸菌など多くのグラム陰性細菌に共通した現象であり、これら細菌では、この外来性遺伝子群を持つことで病原性を発揮することが認められており、この遺伝子群をpathogenicity island(PAI)と呼んでいる。H.pyloriでは、病原因子の一つである細胞空胞化毒素関連蛋白(CagA)の遺伝子cagAがこのPAI内に位置しており、cagPAIと呼ばれている。我々は、H.pyloriのcagPAI内にはtype IVのsecretory systemの遺伝子が存在し、H.pyloriが胃粘膜上皮細胞に接着すると、type IV secretorysystemがH.pyloriの細胞膜から上皮細胞膜へ針をさすように突き刺さり、その内腔を通してCagAがH.pyloriから胃粘膜上皮細胞内へと注入され、上皮細胞内に注入されたCagAは、上皮内でチロシンリン酸化を受け、ヒト上皮細胞のシグナル伝達系を刺激し、IL-8の産生や細胞増殖に作用することが認め、cagPAIは病原因子として重要な遺伝子群であると考えられた。我々はさらに、各種病態より得られた臨床分離株でcagPAI内の遺伝子解析を行ったところ、cagA,cagEにおいて日本特異的な配列が認められた。これら遺伝子の違いが日本と欧米におけるH.pylori感染の病態の違いに関与することが考えられた。
むだ時間システムの制御理論と設計法の体系化に関する研究

1.入力,出力にむだ時間がある系の有限極配置制御において,制御対象のパラメ-タやむだ時間の実際の値と設計に用いた値の間にずれがある場合のロバスト安定性を数値実験を通し調べた。その結果,閉ル-プ系の極が等しくとも,積分器の位置,オブザ-バ,予測器の構成の違いでロバスト安定性が異なることを明らかにした。これらの結果をもとに設計法を与えた。3.多入力系についてはスミス形式を利用してF(z)からF(z,s)にする方法を与えた。4.上記の方法ではβiの値を変えると計算のやり直しが必要である。これを避けるために,M(z)V(z)=P(s)V(z)の関係とM(z)の構造を利用し,K(z,s)M(z)V(s)=V(s)を満たす有限ラプラス変換上の行列K(z,s)を求める方法を与えた。このときF(z,s)はF(z,s)=〔β_n-α_n(z),..,β_1-α_1(z)〕K(z,s)で与えられる。5.中文型むだ時間系(状態変数の時間遅れ微分を含む系)の有限極配置問題を二つのステップに分けて解く方法を確立した。第1ステップで,状態変数の時間遅れ微分を含むフィ-ドバックで疑似状態遅れ系にし,第2ステップで状態にむだ時間系の有限極配置を適用する方法である。6.有限極配置法を繰返し制御系の設計に応用した。1.入力、出力にむだ時間を含むシステムに対する有限極配置の理論を整備した。2.入力、出力にむだ時間を含むシステムの有限極配置のパラメータ変動に対するロバスト安定性を、数式および数値実験を通して検討した。その結果、ロバスト安定性は、閉ループ系の極を等しく設定しても、制御系の構造で変わることが判明した。よりロバストは制御系の構成が、次年度の課題である。3.入力にむだ時間をもつシステムに対する繰返し制御系の安定化を検討し、(1)スミス法を適用し安定化できること、(2)しかし、目標入力にむだ時間だけ遅れて追従し、外乱に対し大きな定常偏差が生じることを明らかにした。(3)これらの問題を解決するために、状態予測繰返し制御を提案した。さらに、従来の繰返し制御は、定常特性とロバスト性にトレードオフがあるため、これらを分離し、通常のサーボ系と同様の特性にするため、有限極配置法を応用した安定化法と、スペクトル分解法による部分極配置を用いた安定化法を提案した。4.状態にむだ時間を含むシステムに対する有限極配置法について検討し、Manitius・Olbrot法と、先に提案した渡部・伊藤法を融合・発展し、制御則を求めるアルゴリズムを簡素化することに成功した。5.状態にむだ時間を含むシステムに対する有限極配置の制御則を、むだ時間演算子の有理関数上の制御則から、直接、有限ラプラス変換上の制御則に変換する方法が、玄・新・大久保により提案されていたが、余分の項を含んでいた。これを、制御構造をよりどころにして根本的に解決し、上記4と異なる制御則の計算法を与えた。1.入力および出力にむだ時間を含むシステムの有限極配置のロバスト安定性の理論的検討と数値実験を行ない、積分器の位置、オブザ-バ、予測器の構成の違いでロバスト安定性が異なることを明らかにした。2.入力および出力にむだ時間を含むシステムの有限極配置の制御則を計算するためのCADプログラムを開発した。3.入力および出力にむだ時間を含むシステムの有限極配置のむだ時間ミスマッチに対するロバスト安定性を確保するため、適応制御を検討した。その結果、むだ時間の設計時の値と実際の値の誤差は高周波外乱として扱われること、設計の値が大きい方がロバスト安定度が高いこと、パラメ-タ同定信号をロ-パスフィルタで平骨したものを用いるとロバスト安定性をよくできることを示した。

4.状態にむだ時間をもつシステムに対する有限極配置は、むだ時間オペレ-タの多項式と有限ラプラス変換からなる制御行列を用いてなされる。一入力系に対し、その制御行列を直接求めるより整理された方法を確立した。5.一旦、むだ時間オペレ-タの有理関数上の制御則を計算し、しかる後に多項式と有限ラプラス変換上の制御則に変換する関接的な設計法を開発した。6.多入力系の有限極配置についても検討した。始め、見かけ上環上可制御なシステム上での有限極配置制御行列を求め、つぎにそれを弱R可制御システムに戻し、有理関数上の制御行列とする。それをスミス形の構造を利用して、むだ時間オペレ-タの多項式と有限ラプラス変換上の制御行列に変換するアルゴリズムを与えた。2.間接法は,まず,F(z)=[α_nーβ_n,..,α_1ーβ_1]M^<ー1>(z)を計算し,これを実行可能な有限ラプラス変換を含むF(z,s)に変換する方法である。1入力系に対しM(z)の構造を利用して組織的に求める方法を確立した。さらに多入力系に対してはスミス形式を利用してF(z,s)に変換する方法を構築した。3.状態変数の微分の時間遅れを含むシステム(中立型むだ時間系)の有限極配置問題を二つのステップで解く方法を確立した。第1ステップで,状態変数の微分遅れを含むフィ-ドバッグで疑似的に状態変数に時間遅れのある系に変換する。第2ステップでその疑似状態遅れ系に上記で確立した有限極配置法を適用し,第1,2ステップの制御則の和が中立型むだ時間系の制御則となる。有限極配置可能なための必要十分条件を与え,制御則を求めるアルゴリズムを作った。4.有限極配置法を,周期目標入力に高精度で追従できる繰返し制御系の設計に応用し良好な特性が得られた。5.現在,3年間の研究のまとめを行っている。
小学校教師の体育授業の自己効力感に関する研究-コンサルテーション手法を活用して-

本年度は研究計画に基づき、昨年度に実施した教師効力感調査のデータを活用し、分析を行った。その結果、体育の教師効力感(体育指導効力感)の因子として4つが検出された。第1因子は「指導内容についての知識を整理した上で指導することができる」「教材についての十分な知識を持って指導することができる」などの「体育の基礎的知識を活用した指導力」。第2因子は「児童が前時の学習がわかっていない時、次時にわかるように授業を工夫することができる」「児童の実態に応じて用具を工夫することができる」などの「体育授業の状況に応じた指導力」。第3因子は「児童が騒いだり授業の妨害をしたとき、素早く効果的に対応することができる」「ある児童が騒ぎ始めたら、すぐに落ち着かせることができる」などの「体育の学習活動を維持する指導力」。第4因子は「自分が本気になって関われば、運動に意欲的でない児童にでも指導することができる」「自分が一生懸命指導すれば、消極的な児童にもやる気をおこさせることができる」などの「運動が苦手な児童に応じた指導力」である。この因子を活用し、3名の中堅女性教師を対象としてコンサルテーション手法を活用した体育授業づくりを行った。コンサルテーションは、コンサルタント(体育科教育専門家)がコンサルティ(小学校教師)の課題(クライアント=子供)に対し、協働的に互いの専門性を生かしながら、解決を図っていく手法である。体育の授業づくりに対し、「授業準備段階」「授業実施段階」「省察段階」に分け、4つの因子のうち、各段階に高めやすい因子の効力感を高めるよう実施した。その結果、子供に実施した形成的授業評価が高まり、有能感調査、診断的・総括的調査も有意に向上が見られるとともに、教師の効力感が高まった。このことにより、適時性のあるコンサルテーションが有効であることが実証できた。本研究は、小学校教師の体育の授業に対する自己効力感を明らかにし、自己効力感を高めるためのコンサルテーションによる支援方法について授業実践事例を通して明らかにすることである。平成28年度の計画では具体的に、以下の3つの観点から研究を進めた。1自己効力感調査及び体育授業における知識テストの作成、実施、集計2自己効力感に影響を与える因子の抽出、自己効力感と知識テストの相関関係の分析3教師2名による授業実践予備実施(コンサルテーションの方法の検討)課題1、2については、先行研究をもとに体育以外の教科における自己効力感調査等を参考にし、心理学の観点の知見を取り入れながら、予備調査を実施した。しかし19項目の設定であったが、因子分析では効力感因子について、1因子に集約した。今後も調査項目の検討を要する。課題3については、予備テストを経た知識テストおよび体育授業に関する意識調査を実施し、2名の教師(教師経験10年程度)で1単元の授業を実施していく中で、計画づくりに対しての間接コンサルテーション、直接コンサルテーションを実施、実践の授業では1時間ごとに直接コンサルテーションを実施した。その結果、教材に関する知識、指導に関する知識が増えることで、教師の授業に安定感が見られ、教師のフィードバック数も増えていった。また、児童の形成的授業評価の向上を目の当たりにしたことで、授業を実施した領域への自信が高まり、知識テストも向上した。事前に子供の情報を取得し、教材の準備が十分できることで、適切な個別対応ができるようになっていった。それが自信(自己効力感)につながったようである。平成28年度の実施内容は大きく3点あった。課題12については、先行研究が少なく、特に体育についての自己効力感調査が見当たらず、調査用紙を作成するだけでも、時間を要したため、やや遅れている。しかし、課題3については、協力者の意欲が高く、学校の協力体制も得ることができ、予定通りの実施ができた。データも予想に近いものを得ることができ、かなり順調に進めることができた。そのため、全体としてはおおむね順調に進展している。具体的に以下の内容を推進した。課題1小学校教師の体育授業に対する自己効力感を明らかにするために、質問紙法による調査を実施して、自己効力感因子を明確にする。課題2自己効力感因子別に、コンサルテーションによる支援方法を開発し、対象教師に対して、授業計画段階及び授業実施段階においてそれらの支援を実行し、それらの支援方法の自己効力感に対する効果を検証する。課題3因子別に、コンサルテーションによる効果的な支援方法を明確にし、それらを統合したコンサルテーションモデルを構築する。課題1については、2016年に実施した予備調査を基に、2018年1月に9都県の協力を得て、約700名規模の本調査を実施した。分析はまだ途中であるが、3つまたは4つの因子に分類できそうである。この効力感については、2018年の日本体育学科で公開予定である。課題2については、3事例を実施した。2016年の3事例とは領域を変え、コンサルテーションの効果を間接的コンサルテーション、直接的コンサルテーションに分けて検証中である。また、研究の手法を明確化するために、類似の定義との相違点をまとめたことも有効であった。よって2018年は、課題1、2の研究成果を基に課題3について検証し、まとめることが課題である。

課題1については、多くの協力者(教育委員会、学校、教員)に恵まれ、予定以上の実施数を得ることができた。対象も偏りは起きず、経験年数、性別、地域など幅広く分散したデータを得ることができた。予備調査を生かした検証が進められている。課題2については、2016年度の引き続き、同一の教員に協力してもらい実験授業を継続して実施できた。このことにより、課題3につながるデータを回収できている。このため3年目の中心課題牧らかになっており、おおむね順調に進行できている。本年度は研究計画に基づき、昨年度に実施した教師効力感調査のデータを活用し、分析を行った。その結果、体育の教師効力感(体育指導効力感)の因子として4つが検出された。第1因子は「指導内容についての知識を整理した上で指導することができる」「教材についての十分な知識を持って指導することができる」などの「体育の基礎的知識を活用した指導力」。第2因子は「児童が前時の学習がわかっていない時、次時にわかるように授業を工夫することができる」「児童の実態に応じて用具を工夫することができる」などの「体育授業の状況に応じた指導力」。第3因子は「児童が騒いだり授業の妨害をしたとき、素早く効果的に対応することができる」「ある児童が騒ぎ始めたら、すぐに落ち着かせることができる」などの「体育の学習活動を維持する指導力」。第4因子は「自分が本気になって関われば、運動に意欲的でない児童にでも指導することができる」「自分が一生懸命指導すれば、消極的な児童にもやる気をおこさせることができる」などの「運動が苦手な児童に応じた指導力」である。この因子を活用し、3名の中堅女性教師を対象としてコンサルテーション手法を活用した体育授業づくりを行った。コンサルテーションは、コンサルタント(体育科教育専門家)がコンサルティ(小学校教師)の課題(クライアント=子供)に対し、協働的に互いの専門性を生かしながら、解決を図っていく手法である。体育の授業づくりに対し、「授業準備段階」「授業実施段階」「省察段階」に分け、4つの因子のうち、各段階に高めやすい因子の効力感を高めるよう実施した。その結果、子供に実施した形成的授業評価が高まり、有能感調査、診断的・総括的調査も有意に向上が見られるとともに、教師の効力感が高まった。このことにより、適時性のあるコンサルテーションが有効であることが実証できた。課題12については、因子分析の結果、思うように結果が出ていない。そこで、今後は、他の分析方法を用いて、再度、調査項目の修正を行い、精度を挙げた調査用紙を作成する。それを本年度中に全国の教育委員会等に協力を依頼し、全国実施し標準化を目指す。課題3については、2名の協力者のデータを取得できた。しかし、間接コンサルテーション、直接コンサルテーションの成果を分析することは十分できていない。今後は、単元計画づくりと実際の授業場面に分けて、研究者のコンサルテーション手法(助言、提案など)と実際にどのように反映されたのかの関係について、詳細に分析するとともに、今年度はコンサルテーションの対象者を増やすなど、件数を増やすことで信頼性を高める。
赤外線スペクトルは彗星進化のバロメーター

本研究により、彗星コマの赤外線スペクトル観測で検出されるカンラン石に特有のピークは、凝集体構造をした彗星塵のフラクタル次元によってその強さが決まるが、そのピーク波長は有機物の体積比率や炭素化度によって決まることが分かった。つまり、彗星表層のダストマントル形成過程でフラクタル次元が増加し、有機物の炭素化が進み、彗星進化に伴う塵の変成が彗星コマの赤外線スペクトルに現れる。このように、赤外線スペクトルが彗星進化のバロメーターになることが示された。こうした塵の変成は彗星の公転とともに進むことから、この研究をさらに進めれることで、彗星の公転軌道長半径と赤外線スペクトルとの相関が得られるものと推測される。彗星は、原始太陽系円盤内で麈(ダスト)が付着成長することによって形成された微惑星の生き残りであると考えられている。観測技術の飛躍的な進歩により、近年、世界各国で詳細な赤外線スペクトル観測によって、彗星から放出されたダストの熱放射が捉えられてきた。これら赤外線スペクトルデータを意義あるものにするためには、データに正しい解釈を与えなければならない。これにより赤外線スペクトルデータは彗星及び微惑星の形成・進化を理解する上で重要な役割を果たすことができる。本研究の具体的な目的は、彗星ダストの変成に着目し、サブミクロン粒子凝集体ダストモデルを用い赤外線スペクトルと彗星の進化との関係を明確化することである。本研究課題は4つのプロジェクト((1)光散乱のモデル化、(2)力学進化のモデル化、(3)衝突現象のモデル化、(4)熱放射のモデル化)として遂行される。平成21年度の研究では、サブミクロン粒子凝集体ダストの光散乱特性を決定することを目標とした(プロジェクト(1))。不規則形状及び不均質ダストの形状を双極子の集合体として表現し、離散双極子近似法(DDA)を用いて光散乱行列・断面積を計算した。さらに、DDAの制約条件についての検討も行った。これらの成果から、平成22年度に彗星ダストの力学進化(プロジェクト(2))を調べる上で必要な物理パラメータの準備が整った。また、凝集体ダストの構成粒子であるサブミクロン粒子同士の相互作用が偏光特性に及ぼす影響をT-matrix法で調べた。その結果、偏光観測データから凝集体ダストの空隙率についての情報が得られることがわかった。しかし、熱放射のモデル化(プロジェクト(4))の精度を上げるには、彗星麈に関連する物質の誘電率データについて新たなデータの獲得が必要である可能性が示唆された。衝突現象のモデル化(プロジェクト(3))に大いては、基礎データを集積しつつある。彗星は、原始太陽系円盤内で塵(ダスト)が付着成長することによって形成された微惑星の生き残りであると考えられている。本研究課題は4つのプロジェクト((1)光散乱のモデル化、(2)力学進化のモデル化、(3)衝突現象のモデル化、(4)熱放射のモデル化)として遂行ざれる。本研究課題を遂行するにあたり、まず、プロジェクト(1)で決定したサブミクロン粒子凝集体ダストの先散乱特性(光散乱行列・断面積など)データをインターネット上に公開し、データの有効活用を図る研究者組織を結成した。この組織活動を通して、世界中のさまざまな研究者が計算した凝集体ダストの光散乱特性データをコンパイルしたウェブサイト(https://www.cps-jp.org/lisa/)を立ち上げた。これにより、本研究課題で得られたデータだけでなく、ざらに多くの凝集体ダストの光散乱特性データを用い本研究を推進することができるようになる。平成22年度の研究では、これらのデータを用いサブミクロン粒子凝集体ダストの力学特性を決定することを目標とした(プロジェクト(2))。そこで、サブミクロン粒子凝集体ダストの輻射断面積から太陽輻射圧/重力比を計算し力学特性を決定した。それを用い、NASAのディープインパクトミッションで得られたデータを解析することで、テンペル1彗星表層のダストマントルは、比較的コンパクトな構造をもつサブミクロン粒子凝集体ダストからなっていることが分かった。これによって、彗星が太陽周回にともない比較的コンパクトなサブミクロン粒子凝集体ダストが表層に残るという彗星の進化が示唆された。

彗星は、原始太陽系月盤内で塵(ダスト)が付着成長することによって形成された微惑星の生き残りであると考えられている。観測技術の飛躍的な進歩により、近年、世界各国で詳細な赤外線スペクトル観測によって、慧星から放出されたダストの熱放射が捉えられてきた。これら赤外線スペクトルデータを意義あるものにするためには、データに正しい解釈を与えなければならない。これにより赤外線スペクトルデータは彗星及び徴惑星の形成・進化を理解する上で重要な役割を果たすことができる。本研究の具体的な目的は、彗星ダストの変成に着目し、サブミクロン粒子凝集体ダストモデルを用い赤外線スペクトルと彗星の進化との関係を明確化することである。本研究課題は4つのプロジェクト((1)光散乱のモデル化、(2)力学進化のモデル化、(3)衝突現象のモデル化、(4)熱放射のモデル化)として遂行される。平成23年度の研究では、サブミクロン粒子凝集体塵の衝突現象をモデル化し、彗星ダストマントルの進化を理解することを目標とした(プロジェクト(3))。特に、プロジェクト(4)に必要な塵の物理パラメータ(サイズ・圧縮空隙率)を決定するために、平成22年度のプロジェクト(2)の結果を用いて彗星から放出された後に再集積する塵の衝突・合体計算を行った。さらに、衝突計算結果のデータから、塵の物理パラメータ(衝突速度・初期空隙率)の影響を調べ、サブミクロン粒子凝集体塵の衝突後のフラクタル次元と塵の衝突速度・初期空隙率を関係づける試みを行なった。その結果、現実的でないほど空隙率の低いサブミクロン粒子凝集体塵を除いては、実験室での模擬実験から示唆された跳ね返りは起こらない事を示した。こうしたサブミクロン粒子凝集体塵が彗星核表面で形成する「ダストマントル」と呼ばれる層に降り積るサイズおよびフラクタル次元に制約を加える事ができたことは、ダストマントルの形成および進化を理解する上で大きな成果である.彗星は、原始太陽系円盤内で塵(ダスト)が付着成長することによって形成された微惑星の生き残りであると考えられている。観測技術の飛躍的な進歩により、近年、世界各国で詳細な赤外線スペクトル観測によって、彗星から放出されたダストの熱放射が捉えられてきた。これにより赤外線スペクトルデータは彗星及び微惑星の形成・進化を理解する上で重要な役割を果たすことができる。本研究課題は4つのプロジェクト(1光散乱のモデル化、2力学進化のモデル化、3衝突現象のモデル化、4熱放射のモデル化)として遂行される。平成25年度の研究では、これまで行った14のプロジェクトを総括し、本研究の目的を達成することであった。その結果、これまで彗星の赤外線スペクトル観測で検出されたカンラン石に特有のピークは、その強さがフラクタル次元に依存し、ピーク波長は有機物の体積比率や組成によって決まることが明らかになった。
B細胞の初期発生、活性化におけるブルトン型チロシンキナーゼの機能解析

本研究では、B細胞の初期発生と機能細胞への分化におけるBtkの役割およびBtkの活性制御機構の解明を目的とした検索を行い以下の成果が得られた。(1) Btk遺伝子導入マウスの解析:野生型及びXID型Btk遺伝子導入トランスジェニックマウス(Tg)のB細胞の解析を行い、野生型Btk導入XIDマウスではLy-1陽性B細胞の存在IL-5プラス抗CD38抗体の共刺激に対する応答性などの点で免疫不全の部分的な回復が認められた。XID型Btk-TgではLy-1陽性B細胞の減少、抗RP105抗体、抗CD38抗体、抗IgM抗体刺激に対する増殖応答の低下が確認できた。Btk-TgではIL-4産生の減少、脾臓でのNKT細胞が減少が見られBtkの過剰発現がNKT細胞の分化に抑制的に働いている可能性が示された。(2) BtkのPH領域に会合する分子の同定:Btkの発現、活性の制御系を明らかにする目的で、BtkのPH領域に会合する分子の同定を行った。早期B細胞株Y16由来のcDNAライブラリーより547アミノ酸から構成される分子BAM11のcDNAを単離した。BAM11はヒトleukemia細胞株で転座が報告されているLTG19/ENLと高い相同性を持っていた。部分欠失蛋白を用いた解析からBAM11の214-256番目のアミノ酸がBtkとの会合に重要であること、240-368番目のアミノ酸の過剰発現株でIL-5依存性増殖の約30%の抑制されることがわかった。(3)細胞表面機能分子、CD38を介したBtk活性化機構の解析:Fyn、Lyn遺伝子欠損マウスを用いてBtk活性化きこうを解析した。その結果、CD38を介したB細胞活性化にはFyn、Lynの両方が関与する伝達系が存在し、相乗的に働いていることが示唆された。また、Btkの活性化に対してはLynがその上流に位置していると考えられた。本研究課題では、B細胞の初期発生と機能細胞への分化におけるBtkの役割の解明を目的とした解析を行い次の点を明らかにした、(1)XIDで変異を含むPHドメインを介したBtk会合分子の同定を試み、IL-5刺激によりBtk活性が亢進する早期B細胞株Y16由来のcDNAライブラリーから547アミノ酸から構成されると考えられる分子のcDNAを単離した。予想されるアミノ酸配列はプロリン残基、セリン残基に富み、3箇所のチロシンキナーゼによるリン酸化モチーフを含んでいた。この分子の細胞株への導入実験によりBtkとの会合が確認された。(2)B細胞表面機能分子であるCD38刺激による細胞内シグナル伝達系およびBtkの活性化を解析した結果、CD38を介したBtkの活性化に対してはLynがその上流に位置していると考えられた。(3)Btkトランスジェニックマウスの脾臓ではNKT細胞が減少していた。またこのマウスでは1次刺激によるIL-4産生が減少していたことからBtkの過剰発現がNKT細胞の分化および機能に抑制的に働いている可能性が示された。本研究課題では、B細胞の初期発生と機能細胞への分化におけるBtkの役割の解明を目的とした解析を行い次の点を明らかにした、(1)XIDで変異を含む

PHドメインを介したBtk会合分子の同定を試み、IL-5刺激によりBtk活性が亢進する早期B細胞株Y16由来のcDNAライブラリーから547アミノ酸から構成されると考えられる分子、BAM11のcDNAを単離した。予想されるアミノ酸配列はプロリン残基、セリン残基に富み、3箇所のチロシンキナーゼによるリン酸化モチーフを含んでいた。ホモロジー検索の結果、ヒトleukemia細胞株で転座が報告されているLTG19/ENLと高い相同性を持つことが明らかとなった。(2)部分欠失蛋白を用いた解析からBAM11の214番目から256番目のアミノ酸がBtkとの会合に重要であることが示唆された。(3)Y16細胞にBAM11の部分欠失蛋白を過剰発現させてIL-5に対する応答性を調べたところ、全長および1-186番目のアミノ酸を発現させた株は親株と変化はなかったが240-368番目のアミノ酸を発現させた株で約30%の増殖の抑制が認められた。現在、BAM11の部分欠失蛋白および活性型Btkの発現細胞株とIL-5刺激を用いた実験によりこの分子のBtk活性制御やBtkを介したシグナル伝達系における役割の解析を進めている。
脳内在性パーキンソン病発症物質の探索と毒性発現機構

新規TIQ型発症物質候補の設計・合成・脳内検出1 1位に長鎖アルキル基(C5,C8,C11)を有した高脂溶性のTIQ類を合成し、マウス、ラット脳内からGC-MSを用いて上記化合物を検出するための条件検討を行った。1MeTIQ生成酵素に対する発症物質群の作用2 1MeTIQの構造類似体でありパーキンソニズム発症物質である上記化合物、TIQ、1-ベンジル-TIQ、3',4'-ジヒドロキシ-1-ベンジル-TIQが1MeTIQ生成反応の阻害剤となることを明らかとした。3. 1MeTIQ生成酵素反応に於いて発症物質群と1MeTIQの相互作用を詳細に検討し、構造活性相関を行い、酵素阻害剤としての構造上の特徴を明らかにした。細胞培養系を用いた発症機構の解明4ドーパミン神経細胞由来の培養細胞系を用いて、各種発症物質の神経毒性を検討しドーパミン神経細胞選択的であることを確認した。また、1MeTIQが神経栄養因子を活性化し、毒性防御に重要であることを明らかにした。5細胞培養系に於ける1MeTIQ生成活性を検討し、パーキンソン病発症物質が阻害効果を有することを明らかにした。新規TIQ型発症物質候補の設計・合成.・脳内検出1 1位に長鎖アルキル基(C5,C8,C11)を有した高脂溶性のTIQ類を合成し、マウス、ラット脳内からGC-MSを用いて上記化合物を検出するための条件検討を行った。1MeTIQ生成酵素に対する発症物質群の作用2 1MeTIQの構造類似体でありパーキンソニズム発症物質である上記化合物、TIQ,1-ベンジル-TIQ,3',4'-ジヒドロキシ-1-ベンジル-TIQが1MeTIQ生成反応の阻害剤となることを明らかとした。3 1MeTIQ生成酵素反応に於いて発症物質群と1MeTIQの相互作用を詳細に検討し、構造活性相関を行い、酵素阻害剤としての構造上の特徴を明らかにした。また1MeTIQが神経栄養因子を活性化し、毒性防御に重要であることを明らかにした。新規TIQ型発症物質候補の設計・合成・脳内検出1 1位に長鎖アルキン基(C5,C8,C11)を有した高脂溶性のTIQ類を合成し、マウス、ラット脳内からGC-MSを用いて上記化合物を検出するための条件検討を行った。1MeTIQ生成酵素に対する発症物質群の作用2 1MeTIQの構造類以体でありパーキンソニズム発症物質である上記化合物、TIQ、1-ベンジル-TIQ、3',4'-ジヒドロキシ-1-ベンジル-TIQが1MeTIQ生成反応の阻害剤となることを明らかとした。
<いのち>の意味-宗教・教育・精神病理学の立場からの協働的再検討

日本語の<いのち>という表現には、単なる生物学的な「生命」、「生きている」ということだけではない、独特の含意やニュアンスが含まれており、それは宗教における「生死」の自覚、教育における苦悩やメメント・モリの意識化、さらに精神病理における「正常なこころ」の意義づけと不可分に結びつき、そこから<いのち>の尊厳や内実を考えることの必要が明確化された。初年度に当たり、まず三人で集まり、本研究の推進のための年間スケジュールと必要な物品図書などの購入の基本方針・計画について話し合った。その後、年間数回の集まりをもち、各自の研究の経過を提示すると共に、協働的研究としての進めるべき方向・方法について話し合った。さしあたっては、購入した研究図書(資料)をできるだけ相互に幅広く解読すると共に、薗田はとくに人間と宗教の結びつきにおける<いのち>の質について、宗は老人と子供における生と死の関係性について、さらに三脇は精神療法におけるゆとりと遊びの重要性を、制度論(病院療法)との関係で考え、次年度はその方面の専門家の提言を聞く桟会をもつことを諒解し合った。初年度の研究・討論を通じて「<いのち>の意味」に関して見えてきたこと、明らかになったことは、生とその終焉である死とは決して切り離して考えられるのではなく、死を見据えるところがら、逆に中年期、老年期の生き方(いのち)を意味づけることが考えられるし、また遊びやユーモアを含んだ生き方を見直すことによって、生涯にわたる真にゆとりある生きるカを獲得する可能性を見出すこともできる。しかもこれらは究極的には人間にとっての何らかの超越の次元との関わりを想定し、要請することに関連するであろうことがいくらかでも明らかになったと言えるであろう。ただしこれらはなお中間的帰結ないし推定であって、これらの意味づけを、さらに文献学的ないし臨床体験的に確認していくことが、引き続き今後の課題となるであろう。本研究の2年度目にあたる平成19年度においては、主として、分担者の三脇が課題として取り上げている「現代フランスにおける精神療法をめぐる諸問題」を中心に、<いのち>と「正常なこころ」の接点をめぐって、三人での討論の機会をもった。とくに、平成19年8月1日には、京都大学・大学院人間環境学研究科准教授の多賀茂氏にわざわざ御来学いただき、「病院環境をめぐる哲学-機能評価から制度分析へ-」と題する講演をうかがうことができた。現代の精神疾患治療における、その理論的背景となる生-権力や疎外という概念についての理論的解明と、その精神療法における制度論的な側面としてのセクター制度や転移の問題について、きわめて興味深い、また示唆に富んだ教示を得ることができ、それをめぐっての活発な討議を行うことができた。なお、同講演には臨床心理学専攻の大学院生約10名の聴講者も加わった。その他、代表者の薗田の課題である、宗教といのちの関連の問題、分担者の宗の課題である、<いのち>と死の問題としてのメメント・モリの思想についても、話題とされたが、より詳しい内容的検討は引き続き次年度の討議主題とすることになった。最終年度において、これらの異なるアプローチからの成果を総合し、協働的な観点から、「生きることの尊厳」や「<いのち>の質」ということに関して、最終的な結論といえるものを導き出すように試みたい。本研究の最終年度にあたる平成20年度において、3年間の共同研究の成果と言えるものを、ある程度形をもって総括・発表することができた。<いのち>の意味と、「正常なこころ」をもって生きることの意義が、三人での共同研究・討議を通じて明らかにされたが、その成果は大きく次の二つにまとめられる。一つは、分担者三脇と、昨年度、研究補助者として参加いただいた多賀茂氏との共同編著『医療環境を変える』に見られる、「正常なこころ」の精神療法をめぐる新たな制度的思考の必要性を明確化した考察である。社会の全体が「病んでいる」とみなされる現代にあって「制度を使った精神療法」は、病院だけの問題ではない。現代の精神疾患治療と、正常な<いのち>の意味の、接点ないし関連がここで浮き彫りにされたと言える。いま一つは、人間的苦悩や宗教的霊性の探究を通じて、<いのち>の意味をさぐる方向である。代表者の薗田は、宗教と<いのち>の連関をシェーラーやティリッヒの宗教哲学的思想を手がかりとしながら、真実に生きる<いのち>の究極的意義を『現代の人間と宗教』のうちで考察・解明し、また分担者の宗は、メメント・モリの思想をふまえた「苦悩」の意味を人間教育の基礎とする、<いのち>の意義づけの重要性を強調した。精神医学、宗教、教育という三つの分野における問題が、決して無関係のものではなく、<いのち>の意味の探究において深く関わり合うことが改めて確認され、その再認識が協働的研究の大きな意義として挙げられるであろう。
ハドロン衝突における重いクォーク生成の物理

高エネルギーのハドロン・ハドロン衝突における重いクォーク(ボトムおよびチャーム)の生成についての実験的研究を行った。米国フェルミ国立加速器研究所のテバトロン加速器での陽子・反陽子衝突実験CDF,および欧州CERN研究所のLHC加速器での陽子・陽子衝突実験ATLASで得られた衝突事象を解析し,様々な終状態を用いて運動学的変数の広汎な領域で測定した。これにより,新たなエネルギー領域での重いクォーク生成に関する知見が得られ,素粒子の強い相互作用に関する理解が深まった。欧州CERN研究所の陽子陽子衝突型加速器LHCとATLAS検出器を用いて,重心系エネルギー7 - 8 TeVの陽子陽子衝突実験のデータを解析し,重いクォーク生成の研究を行った。ATLAS実験は,2013年初めまでに27 fb^-1相当のデータを収集した。このデータを用いて,重いクォーク生成に関するさまざまな測定結果を得ている。平成25年度には,ボトムクォークとその反クォークの束縛状態(クォークオニウム)であるウプシロン粒子の生成断面積の測定,および,荷電B中間子の生成断面積の測定を行った。ともに重心系エネルギー7 TeVの陽子陽子衝突事象を解析したものである。前者は,1S,2S,3S状態の信号を分離し,それぞれの生成断面積をこのエネルギーで初めて測定した。クォークオニウムの生成は,color single modelやcolor evaporation modelなどの理論が存在するが,実験結果の記述の程度は不満足であることが長く知られており,本測定においても同様である。後者は,荷電B中間子をJ/psiとK中間子への崩壊様式を用いて全再構成したもので,これまでより低い横運動領域での測定を可能とした。クォークオニウム生成の場合とは異なり,open flavorの生成においては,近年の理論予言と実験値はおおむねよく一致する。米国フェルミ国立加速器研究所の陽子・反陽子衝突実験CDFおよび欧州CERN研究所の陽子陽子衝突実験ATLASで得られた衝突事象を解析し,高エネルギーハドロン衝突における重いクォーク(ボトムおよびチャーム)の生成の研究を行った。CDF実験は2011年までに10 fb-1相当のデータを収集して実験を完了し,その後は物理解析を継続している。今年度には,反ボトム・クォークとチャーム・クォークの束縛状態であるBc+中間子について,類似のクォーク組成・終状態を持つB+中間子に対する相対的な生成率を測定した。この量は,ボトム・クォークがハドロン化する際に,真空からチャーム・クォーク対が生成される確率に比例し,重いクォークの生成機構を探るうえで重要なものである。ATLAS実験は,2012年末までに27 fb-1相当のデータを収集し,重いクォークの生成に関する種々の測定を行ってきた。平成26年度には,chi_c粒子の生成を,J/psiと光子への崩壊様式を用いてchi_c1とchi_c2状態を分離して再構成し,相対的な生成率を測定した。また,J/psi生成について,chi_c崩壊の寄与を評価した。さらに,psi(2S)--> J/psi pi pi崩壊を観測した。これらは,長年の課題であるJ/psiおよびpsi(2S)の直接生成の理解について新たな知見を与える。また,Bc中間子について,その励起状態を初めて観測した。前年度に引き続き,米国フェルミ国立加速器研究所の陽子・反陽子衝突実験CDFと,欧州CERN研究所の陽子・陽子衝突実験ATLASの実験データを解析し,高エネルギー・ハドロンハドロン衝突における重いクォーク(ボトム,チャーム)の生成の研究を行った。CDF実験は,2011年までに積分輝度10 fb-1相当の事象を取得し,その後は物理解析を継続している。2015年度には,Bc+中間子(反ボトム・クォークとチャーム・クォークの束縛状態)について,そのセミレプトニック崩壊Bc+ --> J/psi mu nuを用いて,B+中間子(反ボトム・クォークとアップ・クォークの束縛状態)との生成比を測定し,最終結果を論文として公表した。Bc+中間子の生成には,真空中からのチャーム・クォーク対が生まれることが必要であり,この量の測定は,重いクォークの生成機構を理解するうえで重要な結果である。ATLAS実験は,2013 - 14年のLHC加速器の運転休止を経て,重心系エネルギー13 TeVという新たなエネルギー領域での衝突事象を収集した。また,2012年までに得られた重心系エネルギー7および8 TeVの衝突データの解析を継続し,J/psiおよびpsi(2S)粒子の生成断面積を,横運動量およびラピディティの広い領域について測定した。ここでは,これらの粒子に対するB粒子崩壊の寄与を見かけの寿命を用いて分離した。これにより,QCD素過程によるクォークオニウム生成機構について,新たな情報を得た。また,ボトム・クォークのハドロン化の際のBsとBd中間子の比の測定,および,チャーム中間子D*+, D+, Ds+の生成断面積の測定を行い,ボトムおよびチャーム・クォークの生成について,理解を深化させた。米国フェルミ国立加速器研究所のテバトロン加速器での陽子・反陽子衝突実験CDF,および欧州CERN研究所のLHC加速器での陽子・陽子衝突実験

ATLASで得られた衝突事象を解析し,様々な終状態を用いて運動学的変数の広汎な領域で測定した。これにより,新たなエネルギー領域での重いクォーク生成に関する知見が得られ,素粒子の強い相互作用に関する理解が深まった。実験で得られた衝突データ事象の解析が進行し,物理測定が行われている。特に,ATLAS実験の結果は,さまざまな素粒子反応と観測量を,まったく新しいエネルギー領域で測定したものであり,ハドロン衝突における重いクォークの生成についての貴重な情報を提供すると同時に,その生成機構の統一的理解に向けた発展を促すものである。数物系科学これまでに得られたデータを用いて,物理解析を継続する。より高統計のデータを用いて,運動学的変数の広い範囲をカバーするとともに,これまでに測定されていない物理量を測定して,新たな情報を導き出す。LHC-ATLAS実験は,平成27年度より,衝突エネルギーをこれまでの約2倍の13 TeVとした衝突実験が開始される。実験が順調に進行すれば,データ解析が行われ,新たなエネルギー領域での測定結果が得られる。データ解析が進み,新たな物理結果が得られている。これまでにない高エネルギーでの素粒子反応の測定であり,重いクォークの生成機構の統一的理解に向けた進展をもたらすものである。生成断面積などの測定を,より広い運動学的変数(横運動量,ラピディティ)の領域について行う。また,理論予言との比較をより容易にするため別の終状態を用いた測定を行う。さらには,新たな情報として,これまで測定されていない物理量(クォークオニウムの偏極度など)を導出するなどする。多くの測定結果を総合し,高エネルギー・ハドロン・ハドロン衝突における重いクォーク生成についての知見を得る。本学では支払いベースで報告することとしており,3月中に予定通り執行したが4月の支払いとなったため,繰越金が発生したものである。4月に支払われる予定である。
選好の理由の分析がもたらす選好の混乱と選好の正当化

絵の印象を左右する要因を意識的に吟味・分析することが、その後に行う絵の印象判断に及ほす影響を検討した。実験には具象画と抽象画を1枚ずつ使用した。統制群の参加者は、絵の印象を左右する要因など意識的に吟味することなく、2枚の絵の印象を判断した。理由分析群は、絵の魅力を高める要因、魅力を低める要因のどちらか一方を意識的に分析・記述するように求められた。参加者はその後、絵の印象を判断した。分析群には理由の言語化がどれほど困難であったかについても回答させた。その結果、作品のポジティブな理由を分析した群は、具象画を好む傾向を強めたのに対して、ネガティブな理由を分析した群は、抽象画を好む傾向を強めた。理由を分析しなかった統制群に関しては、こうした選好の逆転は生じなかった。また、ポジティブな理由を分析した場合も、ネガティブな理由を分析した場合も、参加者は具象画のほうが理由を記述しやすいと回答していた。以上の結果から以下のような示唆が得られた。具象画は言語化の容易な視覚的要素を多く含んでいるため、理由を記述するとき、それが好きな理由であるか嫌いな理由であるかにかかわらず、人は理由を作りやすい。それに対して、抽象画は言語的手がかりが少ないため、理由の種類にかかわらず、理由を作りにくい。これらの理由をもとに好みを判断したため、好きな理由を分析した群では、好きな理由を挙げやすい具象画を好む傾向が増し、嫌いな理由を分析した群では、嫌いな理由を挙げやすい具象画が嫌われ、抽象画を好む傾向が増した。好みはしばしば意識化や言語化の困難な要因に左右される。先行研究からは、意思決定時に好みの原因や理由を分析・言語化した決定者はしばしば、そうでない統制群と比べ、劣った決定をくだすことが確認されている。本研究課題は、理由の分析が選好判断に与える影響を検討することを大きな目的としている。初年度(2008年度)は、絵画作品の良しあしを意識的に吟味した参加者が、作品の中に含まれる言語化容易な性質に過度に注目し、選好を混乱させることになることを示した。本年度は、理由の分析が選好の混乱だけでなく選好の正当化をひきおこすという予測を検証した。予備調査として、家庭用洗濯洗剤の購入時に何を重視すべきと考えるか学生に回答させたところ、8割以上がロゴなどのパッケージよりも、洗剤の効能を重視すべきと考えていることがわかった。本実験では、実験刺激として架空の洗剤を用意した。これらの洗剤は洗剤の効能に関するキャッチコピーとロゴのふたつの属性から構成された。最初のセッションでは、洗剤のロゴを繰り返し見せることで、それらのロゴをもつ洗剤を好きになるよう、実験参加者に働きかけた。統制群にはロゴの反復呈示の操作は与えなかった。反復呈示セッションの後、選択セッションに移った。ここではより多くロゴが呈示された洗剤とあまりロゴが呈示されなかった洗剤のペアを用意し、参加者に欲しいと思う方を選択するように求めた。ただし、実験参加者の半数は、この選択セッションの前に'洗剤を購入するとしたらどんな点を重視するか'、意識的に分析するよう求められた。残り半数はそうした分析は求められなかった。これらの手続きにより以下の3点が予想された。1)ロゴの反復呈示によって特定の洗剤への好みが強まる。2)洗剤に対する好みがロゴの反復呈示によって操作されても、その影響を十分に自覚していない参加者は、効能情報に基づいて洗剤の魅力を判断しているつもりになる。3)分析群では、洗剤の効能を重視すべきという考えが強まることで、より効能を重視した決定を行っているつもりになり、ロゴを繰り返し見て好きになった洗剤を選択する傾向が強まる。結果からは予想がおおむね支持された。分析群は、非分析群と同様に、繰り返し接したロゴをもつ洗剤を好んだにもかかわらず、効能を重視して決定を行っていたと考える傾向を非分析群よりも強く示した。
IV型コラーゲンα5鎖およびα6鎖遺伝子の発現を調節するホメオボックス遺伝子の同定

腎糸球体基底膜の主要な構成成分であるIV型コラーゲンα3鎖およびα4鎖をコードする遺伝子Col4a3、Col4a4がホメオボックス遺伝子Lmx1bにより転写調節を受けることが明らかにされ、同じ構成成分であるIV型コラーゲンα5鎖およびα6鎖をコードする遺伝子Col4a5およびCol4a6も、Lmx1bが属するLimホメオボックス遺伝子群あるいは別のグループのホメオボックス遺伝子により発現調節を受けている可能性が高いと考え、そのホメオボックス遺伝子を同定することを目的として研究を行った。成獣マウス腎のcDNAライブラリーをスクリーニングすることで、成獣マウス腎で機能していると思われるホメオボックス遺伝子を9種類クローニングできた。このうち、Hox遺伝子のAbd B群に属するものが数種類認められた。また、Limホメオボックス遺伝子群では、Lmx1b以外に1種類の遺伝子がクローニングされた。実際にこれらの遺伝子が成獣マウス腎で発現していることをRT-PCRで確認した。私たちは、成獣マウス腎においてLmx1b以外に新たに遺伝子発現を確認できたLimホメオボックス遺伝子に注目して、遺伝子発現の局在部位をin situ hybridizationを用いて調べた所、腎糸球体に発現していることを確認できた。
炭酸アパタイトハニカムの微細構造制御による骨誘導能付与と骨再建

申請者は骨と同じ組成(炭酸アパタイト)から成り、一次元に連通した細孔を有するブロック(ハニカム)を作製してきた。この炭酸アパタイトハニカムの細孔内には血管と骨が形成され、自家骨に匹敵する高い骨伝導能を示すことを動物実験により明らかにしている。上記の予備実験結果から、ハニカムのようなセラミックスの微細構造制御により、骨誘導能を付与できる可能性があると考えるに至った。そこで本研究は、炭酸アパタイトハニカムをベースとして、骨誘導能を有する新規材料の開発を試みる。
Shaken Baby Syndromeにおける脳損傷生成機序の実験的解明

Shaken Baby Syndrome(SBS)における脳損傷を生じる外力を解明するため、二次元ゼラチン矢状断面脳モデル、有限要素シミュレーションモデルを作製して実験した。ゼラチンモデルでは、前頭頭頂葉、後頭頭頂葉に中脳より高いひずみ応力を、前頭頭頂部の脳表面に顕著な応力変化を認めた。シミュレーションモデルでは、側脳室周囲の脳内に高い応力、ひずみが認められた。これらは、SBSにおけるGliding contusionや硬膜下出血発生に関わる結果と考えられた。Holbournの脳モデルを参考に、側脳室を追加したゼラチン脳モデルを作製し、外力負荷装置により中心角60°の矢状方向の回転往復運動を10秒間実施した。加速度変換器、ひずみゲージを設置し、集録周波数100Hzで測定を行い、フーリエ変換によりひずみゲージによる測定値の5Hz以上の周波数成分をカットした。また、ゼラチン脳モデルの挙動を高速度撮影し動画解析により角加速度を計算した。接線方向の最大加速度は5.07G、最大角加速度は209.0rad/s^2、往復運動の平均は3.17cycle/sであり、ゼラチン内に設置したひずみゲージによる測定値の正負のピーク値[με]は、前頭頭頂部で動径方向:3.40、-6.83、接線方向:4.55、-0.53、後頭頭頂部で動径方向:4.60、-10.10、接線方向:3.15、-5.23、中脳で動径方向:2.87、-4.79、前方向45°:1.58、-5.80、後方向45°:3.17、-3.70であった。ゼラチン脳モデルを模した、頭蓋、頭蓋底、脳、側脳室などからなる要素数1280、節点数1988の矢状断面二次元有限要素法シミュレーションモデルを作製した。物性値として、ヒトの脳実質、頭蓋骨、脳脊髄液について報告されている値を用いた。入力荷重として、ゼラチン脳モデル実験から得られた角速度を回帰したものを使用した。シミュレーション実験で得られた角加速度の波形とゼラチン脳モデル実験で得られた角加速度の波形を比較したところ、同様の結果であり、シミュレーションモデルの妥当性が示された。また、頭部揺さぶり時の挙動を解析し、シミュレーション実験の入力荷重を得るために、乳児人形を用いた揺さぶり実験を行った。Holbournの脳モデルを参考に、側脳室を追加したゼラチン脳モデルを作製し、外力負荷装置により中心角60°、2-3cycles/secの矢状方向の回転往復運動を与えた。往復運動の線形加速度、角速度、角加速度は、0.34G、4.6rad/sec、48.2rad/sec^2であった。ゼラチン内に設置したひずみゲージによる測定値のピーク値は、前頭頭頂葉、後頭頭頂葉において大きな値であった。また、ゼラチン内全体の応力変化を光学的応力解析法により観察したところ、大脳前頭葉から頭頂葉にかけての脳梁上部傍矢状領域、脳梁、側脳室前部と後部の脳実質内に大きな応力変化が観察された。ゼラチン脳モデルを模した頭蓋、頭蓋底、側脳室、脳実質などからなる要素数12133、接点数15065の矢状断面二次元有限要素シミュレーションモデルを作製した。物性値として、ヒトの脳実質、頭蓋骨、脳脊髄液について、報告されている値を使用した。入力荷重として、ゼラチン実験で得られた角速度を使用した。シミュレーション実験で得られた角加速度と矢状方向の線形加速度は、ゼラチン脳モデルを用いた実験と同様の結果であり、シミュレーションモデルの妥当性が示された。また、側脳室の前部と後部の脳実質内で応力、ひずみが高値を示した。さらに、報告されている剖検症例に合わせた乳児人形揺さぶり実験を行った。人形胴体は直線往復運動、人形頭頸部は頸部下部を中心とした回転往復運動を示した。人形胴体の往復運動が反転したのちに頭頸部が往復運動を開始し、胴体が往復運動の中間にあるときに頭頸部が最大屈曲位または伸展位となり、胴体と頭頸部の往復運動には、ずれが生じていた。また、三次元のシミュレーションモデルを作製し、揺さぶり実験で得られた角速度を入力としたシミュレーション実験を行い、揺さぶり実験を再現することができた。往復運動の屈曲時、伸展時の最大線形加速度、角速度、角加速度はそれぞれ、1.7,1.4G、3.5,3.4rad/sec、183.4,185.2rad/sec^2であった。