hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
SSWによる軽度知的障害、発達障害児・者へのひきこもり予防支援方法論の構築

SSWへのインタビュー調査の結果、第1に学校で子どもの障害に気づき、支援を開始するまでに、家庭の生活状況や親の障害受容のあり方によって時間を要する場合があることから、小中高等学校それぞれの年限内で子どもへの十分な支援が困難である。そのことから小中高等学校が適切に連携する中で、子どもや家庭の情報を次の生活ステージにつなぎ、いずれの時期においても早期に支援につながるよう取り組む必要がある。第2に子どもの障害の気づきを親に伝える上では、その親だけではなく、伝える側の教職員へのサポートが求められる。病院などで医者から障害告知がされるように、学校で何らかの支援を行うには、子ども本人やその親に対して障害の可能性を伝えることや、支援の有用性について了承を得ることが求められる。担任など教職員一人一人に任せる体制ではなく、教職員に対するサポートを学校全体で考える必要性がある。更に学校では障害の有無が判断できない状況であっても子どものニーズに応じた対応は求められる。しかし、親に家庭生活の困難さがあることで、子どもに向き合うことが阻害されることもあることから、SSWは子どもに必要な支援が届かないことも想定し、特別支援との系統的な連携を可能とする学校組織体制への働きかけや教職員へのサポート体制を整える必要がある。軽度知的障害や発達障害のある、ひきこもりの方々の中には、他の生活課題を複合的に抱えている場合もある。また、これまでの生活の中で特別支援教育や生活支援を受けていない人たちも多く存在することから、早期からの支援が求められる現状が明らかとなった。また、スクールソーシャルワーク(以下、SSW)への調査では、見え辛い障害であるが故に、親の障害受容過程が長期に渡ることや、生活課題を抱えていることにより、親は子どもの障害に向き合うことが難しい状況にあることがわかった。早期支援には、SSWの生活支援と特別支援教育が系統的な連携を行い、子どもや親、そして教員へのサポートも含む支援体制を整備する必要がある。今後は学校現場で活動するスクールソーシャルワーカーに対する調査を実施し、軽度知的障害のある子どもたちに対する支援の実際を把握する。具体的にどのような困難さに対して支援が展開されているのか、それに対する支援の手法を調査しまとめる。また27年度調査結果からひきこもり支援機関が課題と感じている学校との連携のあり方に対して、その課題を学校現場の支援の実際から比較検証する。本研究では支援者を中心に調査研究を行ってきた。今後はアメリカ合衆国等での障害児やその家族へのソーシャルワークの支援のあり方を文献研究からまとめる。また、これまでの調査研究をまとめ学会誌への投稿を行う。その過程で必要性が現れれば補足的な再調査を実施する。社会福祉物品の購入が予定より少なかったことが挙げられる。インタビュー調査の実施が近畿圏内中心にできたことから、旅費の支出が抑えられた。このことから差額が多く発生した。28年度において計画どおり使用していきたい。29年度は補足的なインタビュー調査の必要性がでてくることから、その際の必要な支出に充てたい。また、アメリカ合衆国での取り組みを文献を基に調査することから、その購入費に充てる。
光機能化ナノ領域制御型インプラントシステムの開発

我々が開発したチタンのナノ結節の大きさを自由にコントロールできるマイクローナノハイブリッドサーフェイスが紫外線の光触媒効果に対する細胞の応答性にについて検討した。ハイブリッドサーフェイスは紫外線処理に対し骨芽細胞の接着、増殖、伸展、分化を促進した。これらの影響は通常のラフサーフェイスと比較してハイブリッドサーフェイス上で特に著明であった。しかも、紫外線処理の効果はハイブリッドサーフェイス上でそのナノ構造と紫外線という相乗効果を発揮した。テストされたナノ結節の大きさの中で最も高い細胞応答性と紫外線処理に対する反応性を示したのは300nmの結節であり、優れた形態的環境を与えていることがわかった。新規開発の酸化チタンMicro-nano hybrid surfaceへの紫外線照射による光触媒効果を基礎研究から臨床応用へと展開するために、平成24年度はスパッターによる酸化チタン粒子の蒸着時間に比例して酸処理micropitサーフェイス上に形成されるnanonodulesの大きさ、主に0,100,200,300,400,500nmの直径サイズと紫外線による光触媒効果について実験した、23年度に続き、本年度はラット骨髄由来の骨芽細胞用細胞を用いて培養実験を行った。実験項目は1)細胞接着・増殖試験2)染色による形態学的評価3)骨形成に関与する分化因子ALPについて検討した。その結果いずれの項目においてもnanonodulesの大きさが300nmの表面を持つチタンサーフェイスが他のサイズと比較して紫外線(UVA+UVC)照射による影響に対し有意に高い値を示し、骨芽細胞の足場にとって300nmの大きさ・形態が接着、増殖、分化に最適であることが判明した。これらのデータを裏付けるように細胞骨格の発達による細胞の伸展並びに細胞膜に局在する接着班の発達を有する細胞突起の発達が観察され接着後早期に細胞の伸展をきっかけに増殖から骨形成の分化までを加速度的に増強することが示唆された。ほぼ予想された通りの結果と紫外線照射なしのデータとも一致していることから現在動物実験のためのサンプル(ミニインプラント)の調整を行い早めに動物実験に着手できるよう準備に取り掛かっている。nanonoduleの大きさによるトポグラフィーの物理的嵌合力を考慮するため、まずPMMA(レジンセメント)の接着力を引っ張り試験によって観察した。酸処理したラフサーフェイスの表面と比較してnano noduleを添加された3種のト歩グラフィーを持つ表面ではその接着力は有意に増加し約2倍になっていた。また続いて本年度は骨ーインプラント結合能の解析を行った。オッセオインテグレーション(骨-インプラント結合)能を生態力学的に評価することのできるpush-in test法に基づいて行った。結果は0,100,300,500nmのnanonodulesの表面を持つミニインプラントを用いて継時的にラット大腿骨へ埋入後2,4週後のインプラントの骨結合力を測定した。early stage(2 Week)で100,300,500nmの表面が対照群と比較し有意に結合力の高さを示し2.5倍から3倍の増加を示したが、3者間には差異は認められなかった。late stage (4 week)でも約2倍の結合強さを示したが、同様に上記3者間に際は認められなかった。一方UV照射ではそれぞれについて有意に数値は上昇したが、同様にnanonodulesの大きさによる差異は認められなかった。つまりUVの効果はあるものの、nanonodules大きさの違いによる効果は認められなかった。新規開発の酸化チタンMicro-nano hybrid surfaceへの紫外線照射による光触媒効果を基礎研究から臨床応用へと展開するために、平成23年度はスパっターによる酸化チタン粒子の蒸着時間に比例して酸処理micropitサーフェイス上に形成されるnanonodulesの大きさ、主に0,100,200,300,400,500nmの直径サイズと紫外線による光触媒効果について実験した。実験項目として当初の予定通り1)表面エネルギー(超親水性)の解析2)表面有機物の除去率の解析3)紫外線の波長および照射時間の最適化の影響について検討した。その結果表面の超親水性への変化および表面有機物の分解に関してはnanonoduleの大きさとの間に統計学的有意差は見られなかった。しかし、紫外線の波長について365nmのUVA,および250nmのUVCを設定し検討したところ、表面の親水性化に関しては差がなかったものの有機物の分解についてはUVCの効果が高いことが分かった。以上より、micro-nano hybrid surfaceへの紫外線による光触媒効果は十分に酸化チタンのマイクロサーフェイスに対する効果と同様に有効であることが分かった。また光触媒効果のうち、表面の超親水性化に対してはUVA,UVCがともに効果を示したのに対し、表面有機物の分解への効果は低波長で高エネルギーのUVCがその効果が高いことが分かった。計画はほぼ順調に進んでいる。

培養実験では遺伝子学的な検索が終わってはいないがその他のデータでも十分いい結果を残せている。いずれのデータにもブレはなくほぼ仮説通りに結果を残せている。期間内に予定したすべての実験を終えるためには、早目に動物実験に取り掛かりたいが、細胞実験によるデータでは当初の目的はほぼ達成されるものと考える。昨年度は当初の予定通り、酸化チタンのマイクロナノハイブリッドサーフェイスのnanonoduleの大きさが紫外線の光触媒効果に及ぼす影響をデータとすることができた。このデータをもとに今年度から生物学的検索に移りたいと考える。期間内に予定したすべての実験を終えるためには、早目に動物実験に取り掛かりたいが、細胞実験によるデータ次第では当初の目的はほぼ達成されるものと考える。今年度、動物実験によりより確かなエビデンスを得たいと考える。具体的にはラットの大腿骨へのミニインプラントの埋入によるpush in testの数値と組織切片から骨接触率を算出し、オッセオインテグレーションの実態を直接計測することによって確認したい。引き続きnanonodule100,300,500のサイズを生物学的(細胞)実験の評価を行う。酸化チタン(マイクロトポグラフィー)に紫外線を照射した一連の研究から、材料、備品、実験手技などすべてに精通している。そのため実験計画に不安はないが、念のため当初データが得られない場合を想定し、十分なサンプルディスクを準備した。次年度は動物実験用のラット並びにミニインプラント製作費の経費を見込んでいる。その他材料、備品、実験機器などは概ね揃っているが必要に応じて購入したい。また研究打ち合わせや学会発表なども積極的に展開するため当初の予定通りの研究費使用計画を遂行できると思われる。次年度は各種アッセイ用のキットを購入する。しかしこれまでチタンならびに紫外線を照射を用いた一連の研究を行ってきており、材料、備品、実験機器などはすべて揃っている。そのため当初の予定通りの研究費使用計画を遂行できると思われる。
カプセル化ラ島を計測制御系として用いる機械式人工膵臓の基礎研究

本研究の目的は、従来の人工膵臓の問題点を解決する新しい方式の人工膵臓として、オープンループ型機械式人工膵臓とハイブリッド人工膵臓を組み合わせたバイオニツク人工膵臓を提案し、その可能性を検討することである。具体的には機械式人工膵臓により必要となるインスリンの大部分を注入し、血糖値を一定範囲に集束させるための誤差部分の制御を計測制御系として機能するカプセル化ラ島により行う。平成12年度に各分担研究者により得られた要素を統合し、バイオニック人工膵臓システムを構築した。その結果については、日本コンピュータ外科学科に投稿して成果を発表した。また平成13年度より新たに取り組んだ血糖調整機構モデルを用いてシミュレーションを施した。機械式人工膵臓モデルについては糖尿病モデルにインスリン注入を行うことで再現した。ハイブリッド人工膵臓モデルについては、新たに移植ランゲルハンス島のコンパートメントを付け加えることで表現した。結果としてバイオニック人工膵臓モデルは機械式人工膵臓、ハイブリッド人工膵臓それぞれの機能を落として組み合わせることで再現した。以上の二つのモデルを用いグルコースを静脈注射した際のグルコース耐性を調べるテストをシミュレートし、両者を比較したところ、機械式人工膵臓、バイオニック人工膵臓ともに血糖状態を正常化することができた。また、注入する量、タイミングがずれた場合について、シミュレーション結果を比較したところ、バイオニック人工膵臓のほうが機械式人工膵臓よりも有効であることがわかった。総じて、実験システムの構築を主眼に、平成13年度よりシミュレーションにも取り組んだが、今後は両者の比較を通じてモデルの改善に取り組む予定である。本研究では、新しい人工膵臓システムとして、オープンループ型の機械式人工膵臓とハイブリッド人工膵臓を組み合わせる方法(以下バイオニック人工膵臓と呼ぶ)を提案し、その可能性を計算機シミュレーションにより検討した。具体的には生体の血糖調節に関わる器官を必要十分に考慮に入れた生体の血糖調節機構モデルの構築し、この生体モデルにカプセル化ラ島の半透膜の特性ならびにインスリン・グルカゴン分泌徳性を文献報告に基づいてモデル化し再現したバイオニック人工膵臓モデルを導入し、糖尿病モデルに組み込み、前述のシステムの血糖値制御性をシミュレーションにより検討した。オープンループ式機械式人工膵臓モデルとハイブリッド人工膵臓モデルを組み合わせて、バイオニック人工膵臓モデルを構築し、シミュレーションによって提案するバイオニック人工膵臓が血糖値を正常値範囲に制御できることを確認した。静脈内にブドウ糖を負荷する試験を模擬したしみゅれ書ンでは、血糖値の正常範囲への収束に若干の遅れが見られたが、これは半透膜を考慮したためにグルコースやインスリンの反応に遅れが出たものと考えられる。またハイブリッド人工膵臓モデルのランゲルハンス島の数を減らして機能を落とし、それをオープンループ人工膵臓でどの程度保証できるかを検討した。ランゲルハンス島数をハイブリッド型のみで必要とされる60%に落とした場合でも、機械式人工膵臓において必要量の50%程度のインスリンを注入すれば血糖値が正常に保たれる結果が得られた。またバイオニック人工膵臓はグルカゴンも分泌できることから、低血糖に対する血糖調整能力も示すことができ、オープンループ型の動作が異常となってもそれほど血糖状態が変化しないことも確認された。また、ブタの膵臓を一部摘出したモデルに対して動物実験を実施し、以上の結果の妥当性の検討を試みた。動物実験による検証は今後の課題である。本研究の目的は、従来の人工すい臓の問題点を解決すべく、オープンループ型機械式人工すい臓により必要となるインスリンの大部分を注入し、血糖値を一定範囲に集束させるための誤差部分の制御を計測制御系として機能するカプセル化ラ島により行う新しい方式の人工すい臓の基礎検討を行うことであった。研究最終年度の13年度は、前年度までに各分担研究者により得られた要素を用いて統合し、バイオニック人工すい臓システムを構築した。また今年度より新たに取り組んだ血糖調節機構モデルを用いてシミュレーションを施した。

機械式人工すい臓モデルについては糖尿病モデルにインスリン注入を行うことで再現した。ハイブリッド人工すい臓モデルについては、新たに移植ランゲルハンス島のコンパートメントを付け加えることで表現した。結果としてバイオニック人工すい臓モデルは機械式人工すい臓、ハイブリッド人工すい臓それぞれの機能を落として組み合わせることで再現した。以上の二つのモデルに基づいてグルコースを静脈注射した際のグルコース耐性を調べるテストをシミュレートし、機械式人工すい臓、バイオニック人工すい臓の両者とも血糖状態を正常化することができた。さらに注入する量、タイミングがずれた場合について、機械式人工すい臓、バイオニック人工すい臓のシミュレーション結果を比較したところ、バイオニック人工すい臓のほうが有効であることがわかった。総じて、実験システム構築を主眼に、本年度よりシミュレーションにも取り組んだが、今後は両者の比較を通してモデルの改善に取り組みたい。
生体肝移植術後患者の、生活の質を重視した長期的治療管理の基盤整備に関する研究

肝移植後、長期にわたる患者管理のハードとソフトの両面を整備していくことを目的として研究を開始した。1年目は装置の設置にともなう基礎的な方法の確立をめざし、二年目はより実践的なシステム運用をおこなった。(1)患者の血液や肝生検組織を、承諾を得た上で、申請により購入した冷凍庫に保存し、長期経過時のフォローの対照とする基礎づくりを開始した、(2)申請し購入したテレビ会議システムを稼働させ、有効性の検証を開始した。慶応大学外科医師に共同研究者として参加していただき、異施設間移送ドミノ肝移植実際の手術手技支援をおこなった。また、スペインの施設との手術映像の交換も行い、医師教育上の有用性と、海外での患者管理も可能と考えられた。手術という、微細を極める動画さえも鮮明にやりとりすることができることが検証された。診察所見、肝生検組織像、レントゲン画像などにおいても、相互の観察とリアルタイムの討議が可能であり、患者の負担を軽減して高レベルのフォロー体制の基礎となると期待される。(3)移植後患者追跡データにつき、患者ファイルの整備、紹介先病院から送付される検査データのコンピューター入力を継続し、容易に参照できる体制を整えた。熊本大学で経過観察中の生体肝移植患者の長期経過も明らかとなり、すでに完全に免疫抑制剤を中止している児童や、移植後8年経過し、二児の父となった国内初例を確認し報告した。このような良好な長期経過の確認が、学校や社会への患者受け入れ向上を促進することが期待される。(4)予防接種を含めた術後経過管理に関して患者に配布するパンフレットの原案を作成する段階まで到達し、細部の修正の上実際に使用する予定となった。本研究は、このように肝移植後患者術後長期管理の基盤整備に重要な成果をもたらしたが、今後、これを実際に活用して、一層の患者支援の充実を図る方針である。本年は(1)患者の血液や肝生検組織を、承諾を得た上で、申請により購入した冷凍庫に保存し、長期経過時のフォローの対照とする基礎づくりを開始した、(2)申請し購入したテレビ会議システムを稼動させ、このシステムの画像の鮮明度と双方向のやりとりの有効性の検証をおこなった。具体的には、すでに同システムを有し、また、今まで肝移植患者を多数紹介していただき、またその長期フォローを紹介病院として担当している、慶応大学外科医師に共同研究者として参加していただき、実際の手術手技支援の試行をおこなった。これにより、手術という、微細を極める動画さえも鮮明にやりとりすることが可能であることが検証された。今後、診察所見、肝生検組織像、レントゲン画像などにおいても、相互の観察とリアルタイムの討議が可能となり、個々の患者を紹介先から呼び寄せることなく、患者の負担を軽減して高レベルのフォロー体制を形成する基礎となると期待される。(3)患者追跡データは、個々の患者のファイルを整備して保管し、容易に現時点での状況が把握できるように整備を勧めた。また、紹介先病院から送付される検査データは、コンピューターに入力を継続して、問題が生じたときなどにすぐ一覧として参照できるような体制を整えつつある。(4)移植後の予防接種については、現在、免疫抑制が緩和されてきた一部の長期経過患者で再開しつつある。今後残る1年間で、テレビ会議システムを活用した、遠隔地患者の診断支援、テレビを通した診察とフォローを実行すること、今年度できなかった、学校や職場への患者復帰の問題点を明らかにし、支援体制を整備すること、また、移植後長期経過症例の予防接種プロトコールの作成、をおこなっていく予定である。

肝移植後患者の長期にわたるケアを充実するため、管理システム構築の研究を開始した。二年目の本年は、より実際的なシステム構築の実践をはかることを目標とした。結果として、(1)購入したアノテーションキットを用いて、既存のパーソナルコンピューターを通しての転送画像で、画像上の描画が可能であり、画像情報の理解に有用であることを確認した。今後、熊本大学にも導入されるテレビ会議システムを用いたリアルタイムの画像転送に活用し、患者の移動を最小限にした円滑な術後管理の充実を図る予定である。また、京都大学と慶応大学の間での手術映像転送を、実際の多施設間ドミノ生体肝移植で応用し、手術レベルの多施設における標準化での実効性を確認するとともに、手術のような複雑かつ変化の多い画像の転送に実効性があることを確かめ、今後の患者管理上のレ線フィルム、病理画像などの情報交換に果たす役割を確認した。京都大学で設置されたテレビ会議システムを用いて、スペインの施設との手術映像の交換も行い、医師教育上の有用性と、海外でも患者管理が可能となることを確認した。(2)患者長期経過のデータ整備を行い、熊本大学で経過観察中の生体肝移植患者の長期経過も明らかとなり、すでに完全に免疫抑制剤を中止している児童や、移植後8年経過し20歳となり、二児の父となった国内初例を確認し、これを報告した。このような良好な長期経過の確認が、学校や社会への患者受け入れ向上を促進することが期待される。(3)予防接種を含めた術後経過管理に関して患者に配布するパンフレットの原案を作成する段階まで到達し、細部の修正の上実際に使用する予定となった。本研究は、このように肝移植後患者術後長期管理の基盤整備に重要な成果をもたらしたが、今後、この基盤を実際に活用して、一層の患者支援の充実を図る方針である。
SPA-1遺伝子破壊マウスを用いた慢性骨髄性白血病発症に関わる免疫監視機構の研究

Rasファミリー低分子G蛋白Rap1は、もともと癌原変異を持つRasにより形質転換した線維芽細胞の形態を正常化する遺伝子として単離されたが、その生体内における本来の機能については長い間不明であった。そこでこの点を明らかにするために、リンパ・造血系組織に特異的に発現するRap1GAPであるSPA-1の遺伝子破壊(SPA-1-/-)マウスを作製・解析を行った。SPA-1-/-マウスは、正常に生まれ発育するが、生後6ヶ月以降からT細胞機能不全に基づく免疫不全状態に陥り、その後生後1年1年半でほぼ全例のマウスが慢性骨髄性白血病をはじめとする多彩な白血病を発症した。SPA-1-/-マウスでは、CD44陽性メモリーT細胞が著しく増加しており、これらの細胞中にはRap1GTPが蓄積していた。この蓄積したRap1GTPによりTCR下流のRas-ERKシグナル経路が抑制されており、これが免疫不全状態の原因と考えられた。さらに臨床的白血病を発症する以前のSPA-1-/-マウスの解析から、これらのマウスの骨髄中に、SCIDマウスにおいて白血病原性をもつ未分化造血細胞が増加すること、およびこれらの細胞中にもRap1GTPが蓄積していることが明らかとなった。未分化造血細胞にレトロウイルスベクターにより活性型Rap1を発現させるとその増殖が促進されることから、Rap1GTP蓄積は免疫系においてはT細胞の機能不全を誘発するが、造血系においては逆に未分化細胞の増殖促進に働き、白血病の原因となっていることが考えられた。また、これらのことが連続的に起こることが、SPA-1-/-マウスのおける臨床的白血病発症に必要であることが強く示唆された。
新しいブラキシズム解析法の開発およびスプリントのブラキシズム抑制効果の検討

携帯型筋電図・心拍測定装置を用いて、睡眠時ブラキシズムの測定、ブラキシズム分類方法の検討、さらに新規の解析プログラムの開発を行った。まず、被験者が自宅にて的確にブラキシズムの測定を行うことが出来るよう、測定マニュアルを作成した。次に、申請者がこれまでにブラキシズムの測定を行っていた16名の被験者、および今回新たに測定した8名の被験者の測定データを用いて、個々のブラキシズム関連筋活動を以下の3つの観点で分類した。1)ブラキシズムのタイプ;筋電図の波形から相動型、持続型、混合型の3タイプに分類。2)筋活動レベル;筋電図の最大振幅の大きさごとに15段階に分類。3)ブラキサーの重症度;ブラキシズム活動の発生回数等に関してクラスター解析を行い、被験者のブラキシズムの重症度を軽度と重度に分類。市販の解析ソフトを用いて筋電図をRMS波形に変換、数値化したのち、エクセルにデータを入力し、各筋活動をこれら3つの観点で自動的に分類、集計するソフトウェアを新規に開発した。具体的には、まず波形を直接確認して手動で筋活動の分類を行った。次に、エクセル上でデータが自動的に分類、集計されるよう計算式を作成した。この二つの分類手法による結果が完全に一致するよう、計算式の改良を重ね、全ての自動化に成功した。このプログラムが完成したことにより、ブラキシズムの活動を簡便かつ正確にとらえることが可能となったとともに、次に行う予定である研究「スプリント装着により抑制可能なブラキシズム活動の検出」におけるデータ解析が極めて効率的に行えるようになった。なお、申請者は退職したが、本研究は当教室にて引継ぎを行ったため、今後は大学院生の小野口康により研究が遂行される予定である。
インドネシア地熱発電計画への住民合意円滑化のための情報周知戦略の構築と現地調査

地熱発電などのグリーンエネルギーであっても、その社会実装には住民合意に困難性が生じることが多い。そこで本研究では情報(文章)の理解度に着目し、インドネシア国内においてグリーンエネルギーに関する情報源およびその分かりやすさについて分析した。高齢層は新聞が主要な情報源の1つであるが、35歳以下の若年層はインターネットが主な情報源であった。理解度の新指標を作成して新聞記事およびWeb上の記事に適用したところ、文章は概ね分かりやすいレベルにあると評価された。難しい単語の出現頻度は文章の分かりやすさを左右するが、専門用語が必ずしも難しい単語とされるわけではないことを見出した。地熱発電やバイオマス等の再生可能エネルギーに関する新聞記事について、過去からの記事数や記事内容について分析した。特に2000年以降から地熱を含む再生可能エネルギーの記事数が増加する傾向にあった。東日本大震災での原子力発電所事故以降、再生可能エネルギーへの関心が高まっていると考えられることから、記事数や記事内容についても変化が現れると予想していた。しかし予想に反し、大震災前と比較して大きな変化は見出せなかった。記事内容については特に情報の理解度(理解のしやすさ)を複数の指標を用いて評価したところ、すべての記事において理解度が低い、つまり記事内容や文章の記載方法が難しいと評価された。インドネシアではSNS等のインターネットメディアが、若い世代(1020代)において急速に重要な情報源となっていることから、Webサイトの情報についてもその理解度を調査した。Webサイトの情報をスクリーニングして特定の条件を満たすWeb情報を抽出し、それらを調査対象とした。新聞記事同様に、多くのWeb掲載された情報も理解度が低いと評価された。現状では、新聞記事およびWeb情報の両者ともに、住民理解への手助けという点で有効に働いていない可能性が示唆される。ジョグジャカルタ市などを対象にWeb情報について、インターネットメディアへのアクセス性が高い若い世代(1824才程度)を対象に対面書面式アンケートを実施した。理解度の指標と実際の理解性について、回答データの分析を始めている。新聞記事やWebサイトに掲載された情報の理解度分析については当初の計画以上に研究が進展しており、順調と言える。ジョグジャカルタ市などでも対面書面式のアンケートを実施しており、回答データの分析を始めていることから、これも研究計画通りに順調に進んでいる。しかし2015年10月よりポスドク研究員として雇用予定であった学生が、2016年9月に博士号取得が延期してしまったため、テガル市での現地調査が研究計画通りには実施しきれていない。この点は、研究が遅延している。前年度に引き続き、地熱発電やバイオマス等の再生可能エネルギーに関する新聞記事やWeb上での記事について、その理解度を分析した。既往の理解度指標を使用した場合、新聞記事やWeb上での記事はそのほとんどが「難しい」と判断された。一方で、インドネシア現地の大学生を対象にしたアンケートを実施したところ、新聞記事およびWeb上での記事の両者において「理解しやすい」と答えた割合が過半数を超えていた。既往の理解度指標では現実の理解度を反映しきれていないことを見出したことから、まず、記事中の文章についてその特徴をテキストマイニングの手法を用いて分析した。動詞、形容詞、副詞等の文法的語句の構成割合に大きな差はなかった。専門用語の頻出割合は、記事の内容によって大きく変動した。記事の内容と言語学的特性(文章数、単語数など)で関連性が現れるか検討したが、内容と言語学的特性に強い相関性は見いだせなかった。アンケート調査から得られた理解度(4段階でスコア化)と言語学的特性について相関性を検討したところ、文章数、接続された文章数、パラグラフ数の3つの項目について特に強い相関性を示した。この相関性の強さは、大学生の専門性(理学、工学、経済学、言語学)に影響を受けていることを見出した。上記の3項目のみを使用して理解度指標を構成したところ、アンケート結果から得られた理解度を良く再現できることを確認した。改良した理解度指標は、新聞記事およびWeb上の記事を「理解しやすい」と判断しており、住民の理解度向上に向けて文書の簡易化等の処置は必要がないと示唆された。ポスドク研究員として雇用予定であった博士学生の博士号取得が2016年12月まで遅延したため、Tegal市などの現地調査(現地でのアンケート調査)が当初狙っていたレベルにまで達していない。よって、研究進捗の点でやや遅れていると判断した。一方で、ジャカルタ市やジョグジャカルタ市など、地熱源から離れているが再生可能エネルギーへの住民意識が比較的高い大都市圏での調査は当初の予定以上に進捗させることができた。地熱発電やバイオマス等の再生可能エネルギーに関するWeb上での記事や、動画サイトにおけるコメント欄を分析した。動画サイトのコメント欄では、専門家による追加的な説明や質疑応答の有無によって、ディスカッションの活発さが左右されていた。前年度の成果より、文章数、接続された文章数、およびパラグラフ数のみを用いた指数によって文章の理解度(4段階でスコア化)を良く表現でき、新聞記事やWeb上の記事は「理解しやすい」文章となっていることを確認している。住民合意の形成には住民自身の理解はもとより、理解した住民が他の住民の説得化に貢献していく波及効果も重要である。そこで、再生可能エネルギーに関する文章そのものが「他人の理解を含めて役立つ」と感じられるか分析した。

この結果、文章の理解度と「役立ちそう」と感じる期待感の間には明確な相関は見られず、理解が難しく文章であっても「役立ちそう」とする期待感は高く維持されることを見出した。よって、文章に接触したファーストパーソンの理解度がその後の波及効果に支配的な影響を与えるまでには至らず、その理解度が低くともある程度、住民間への情報の浸透が期待されることが見出された。文章数の増加は理解度の低下を招くため、住民周知のための文章は、理解のしやすさと含むべき情報量の間でトレードオフの関係にある。理解のしやすさを第一とする場合、情報を最低限まで選別して情報量を抑えることが優先されることになるが、情報に接触するファーストパーソンの理解度がその後の住民間への波及効果に支配的な影響を受けない以上、理解度だけを優先して周知のための情報量を抑える必要はないと提案される。つまり、情報量と理解のしやすさの最適なバランスを、地域や対象(再生エネルギー)に応じて見出していくことが効果的である。地熱発電などのグリーンエネルギーであっても、その社会実装には住民合意に困難性が生じることが多い。そこで本研究では情報(文章)の理解度に着目し、インドネシア国内においてグリーンエネルギーに関する情報源およびその分かりやすさについて分析した。高齢層は新聞が主要な情報源の1つであるが、35歳以下の若年層はインターネットが主な情報源であった。理解度の新指標を作成して新聞記事およびWeb上の記事に適用したところ、文章は概ね分かりやすいレベルにあると評価された。難しい単語の出現頻度は文章の分かりやすさを左右するが、専門用語が必ずしも難しい単語とされるわけではないことを見出した。本研究に専従する博士学生について、2016年9月に博士号を取得する目途がついた。2016年10月よりポスドク研究員として雇用予定であり、現地調査の遅延を取り戻して研究を進展させる予定である。ポスドク研究員を2017年1月より雇用開始しており、本研究に集中して取り組む体制を整えることが出来た。インドネシア側研究パートナーについては、本研究に興味を持ち、共同研究を行う研究者が複数名見出せたことで、当初の予定よりも拡大して現地調査を実施する体制に移行することができた。以上より、翌年度については拡大した現地調査で遅延分をカバーし、当初の狙い通りの研究成果を達成したい。29年度が最終年度であるため、記入しない。環境工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
副甲状腺ホルモン遺伝子の発現調節メカニズムービタミンD, 細胞内カルシウムによる遺伝子発現の調節

1.我々は,ヒトPTH遺伝子の5′隣接領域に存在して,その転写調節に関わるDNA配列(cis-acting element)について研究を進めてきたが,本年度の研究から(1)遺伝子の基本的な発現を促進し,ビタミンDによる抑制的調節をメディエイトしていると思われるDNA領域を同定した(上流ー353ー212bp).この部分を介してみられるビタミンDによる調節は, 10^<-10>Mという低濃度より観察され,さらに活性型である1.25(OH)_2D_3に特異的に見られた. (2)ー92ー69bpの部分にヒトPTH遺伝子発現に不可欠な機能が存在することがわかった.これについてはー85bp付近に認められる逆向きのCATboxが関係するものと思われた. (3)さらに上流ー3.62.4Kbpの部分に基本的な転写活性を大きく抑制するいわゆるサイレンサー配列の存在することを見出した.2.上記の転写調節機能/DNA配列の関係を更に細かく解析するため,より詳細な変異導入実験を行う予定であったが,方法論的にゲル・リターディションアッセイ/フットプリンティング法による解析とin vitroトランスクリプションによる検討の方が容易かつ発展性に富むとの判断から,これらの実験を先行させることとした.ヒトPTH遺伝子のプロモーター活性を正しく発現するラット下垂体GH_4細胞と,手術で得られた副甲状腺腺腫組織の核抽出液を用いて行なったゲル・リターディションの予備実験から,我々はそれぞれに少なくとも一つの蛋白性因子がー353212bpのDNA断片に特異的に結合することを見出した.DNaseIフットプリンティング法による詳細な結合部位の同定,アフィニティカラムによる細胞性因子の精製を進めている所である.3.ラットを用いたin vivoの灌流実験系で, PTH遺伝子の発現が2448時間という比較的長く継続する血中Caの変化によって調節されていることを明らかにした.1.我々は,ヒトPTH遺伝子の5′隣接領域に存在して,その転写調節に関わるDNA配列(cis-acting element)について研究を進めてきたが,本年度の研究から(1)遺伝子の基本的な発現を促進し,ビタミンDによる抑制的調節をメディエイトしていると思われるDNA領域を同定した(上流ー353ー212bp).この部分を介してみられるビタミンDによる調節は, 10^<-10>Mという低濃度より観察され,さらに活性型である1.25(OH)_2D_3に特異的に見られた. (2)ー92ー69bpの部分にヒトPTH遺伝子発現に不可欠な機能が存在することがわかった.これについてはー85bp付近に認められる逆向きのCATboxが関係するものと思われた. (3)さらに上流ー3.62.4Kbpの部分に基本的な転写活性を大きく抑制するいわゆるサイレンサー配列の存在することを見出した.2.上記の転写調節機能/DNA配列の関係を更に細かく解析するため,より詳細な変異導入実験を行う予定であったが,方法論的にゲル・リターディションアッセイ/フットプリンティング法による解析とin vitroトランスクリプションによる検討の方が容易かつ発展性に富むとの判断から,これらの実験を先行させることとした.ヒトPTH遺伝子のプロモーター活性を正しく発現するラット下垂体GH_4細胞と,手術で得られた副甲状腺腺腫組織の核抽出液を用いて行なったゲル・リターディションの予備実験から,我々はそれぞれに少なくとも一つの蛋白性因子がー353212bpのDNA断片に特異的に結合することを見出した.DNaseIフットプリンティング法による詳細な結合部位の同定,アフィニティカラムによる細胞性因子の精製を進めている所である.3.ラットを用いたin vivoの灌流実験系で, PTH遺伝子の発現が2448時間という比較的長く継続する血中Caの変化によって調節されていることを明らかにした.
歯科保存学におけるカルテの電子化に関する標準規格の基礎的研究

1.既存カルテのデータベース化に関する基準2.X線写真の電子化方式について1.電子カルテシステムの構築と標準化歯科医療に関する電子カルテシステムを構築することは、市販のデ-ベースソフトおよびプログラム支援ソフトなどを利用することによりまた専門のプログラマ-に依頼することにより比較的容易に作成することが可能である。一方医科においては医療機関単位あるいは地域単位で現実的なシステムが作られ稼働している。しかしながらこれらのシステムはクローズされたシステムであり他のシステムとの互換性が乏しいものである。同様に歯科の電子カルテシステムも単独のものであれば容易に作成できるが、これらに互換性を持たせ標準規格化するには国家レベル延いては世界レベルで検討する必要性がある。この点を踏まえた上で検討すると将来標準化されたシステムが導入されたときに最小限の変更で対応できるシステムの構築が現時点では重要であると考えられる。市販の電子カルテシステムやレセプト処理ソフトはその基本設計にデータ共有の考えがないためこれらのデータファイルのコンバートは困難である。したがって文書データの電子には、現時点で標準規格に近いテキスト形式のファイルを用いる。患者の認識には、国民一人ひとりに認識番号の様なものが導入されればこれを用いることができるが、現時点では氏名、生年月日、性別を不変要素とし受診開始日および受診開始時間を変要素とし不変および変要素で患者を認識する。これらを入力することにより同時に氏名のローマ字化、生年月日の西暦化、英語による性別の登録をプログラムより自動化することで標準化に対応する。2.既存のカルテの電子化と標準化既存のカルテの電子化は、カルテを光学式スキャナーあるいはCCDカメラで映像として取り込み電子ファイリングにて管理する方法が適している。スキャナーにより取り込みでは、データ容量は大きくなるがスッケチなどの描画が高画質で取り込むことが可能である。CCDカメラによる取り込みでは、データ容量が小さくフロッピ-ディスク単位の管理が可能である。両方法ともデータ容量に差はあるが電子化により検索や通信による電送が容易となる。しかしながらOCRソフトによる文字認識化は、手書きによる個体差が大きいため実用化は認められない。したがってカルテ記載文書より臨床データを機械的にデータベース化することは本システムでは困難である。1.既存カルテのデータベース化に関する基準2.X線写真の電子化方式について
複数の２次元情報を記録・表示する次世代ボリュームディスプレイ

本研究課題では,複数の観察者に対して,それぞれ独立した情報を同時に提供可能な次世代情報伝達システムの開発を行っている.このシステムは,大きく分けて二つの技術に基づいている.一つ目は,複数の2次元画像を一つの3次元構造体に組み込むための独自設計アルゴリズムである.このアルゴリズムで設計された3次元構造体は,見る方向に応じて異なる画像を映し出す.二つ目は,その3次元構造体を表示するためのボリュームディスプレイ技術である.映像化を実現するために必要な技術となっている.本年度にまず取り組んだのが,設計アルゴリズムのフルカラー化・動画化の可能性を視覚的に示すために行ったコンピュータグラフィクスシミュレーションである.先行研究で開発したアルゴリズムを赤・緑・青の三原色に適用することでフルカラーの3次元構造体を設計し,それを時間的に切り替えていくことで動画化も可能であることを示した.この成果は世界最大級のコンピュータグラフィクスに関する国際会議・展覧会一つであるSIGGRAPH 2017で発表した.昨年度に提案した屈折補正に関するアルゴリズムとともに詳細な評価を行い,原著論文として投稿中である.また本年度は,発光ダイオードを用いた電子制御型ボリュームディスプレイに関する研究にも取り組んだ.ボリュームディスプレイの画素である発光ダイオードから発せられる光の輝度をコントロールするために,プログラム可能な大規模集積回路(FPGA)を用いた制御回路を作製した.さらに,上述したアルゴリズムの考え方を適用することで,2方向に異なるフルカラー動画像を表示するシステムを開発した.この成果は,SPIE(国際光学会)の論文誌であるOptics Engineeringで公開されている.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では,複数の人へと同時に,それぞれ独立した情報を提供可能な次世代情報伝達システムの開発を行っている.このシステムは,複数の2次元画像が組み込まれた特殊な3次元構造体の設計アルゴリズムと,その3次元構造体を表示するためのボリュームディスプレイ技術に基づいている.先行研究では,提案アルゴリズムで設計された3次元構造体をレーザ加工技術によってガラス中に描画することで,提案手法を実証した.しかし,組み込む画像枚数を増やすために円柱状や球状のガラスを用いた場合,光の屈折現象によって像が歪んでしまうという課題が明らかになっていた.この屈折の影響を補正するため,アルゴリズムの改善に取り組んだ.この補正アルゴリズムでは,これまでマイナスだと考えられてきた屈折の影響を逆に利用することで,表示方向に関する従来の制限を取り外せる.結果としては,合計8枚の画像を同時に表示する3次元構造体の作製に成功した.この成果は世界最大級のCGの国際会議・展覧会一つであるSIGGRAPH Asia 2016などで発表した.上述のレーザ加工技術を用いた方式では,カラー画像を表示させることはできない.そのため,発光材料を用いたカラー化にも取り組んできた.先行研究で試作したボリュームディスプレイは,手作業で作製されていたため,解像度が低く,高解像度化が困難であった.そこで,市販のインクジェットプリンタを用いることで,発光材料を機械的かつ緻密に配置可能な手法を提案した.この手法によって,大幅な高解像度化を実現した.この成果は,Natureグループのオープンアクセス論文誌であるScientific Reportsで公開されている.フォトクロミック材料と呼ばれる特殊な光材料を利用したボリュームディスプレイの動画化方式については,基礎原理検証実験を行ったものがScientific Reportsで公開されている.当初は発光ダイオードの3次元配置に基づくボリュームディスプレイの高解像度化を計画していた.しかし,アルゴリズム面における改良の必要性が分かったため,そちらに先に取り組むこととした.結果として,従来アルゴリズムに存在していた画像表示方向に関する制限を取り除くことに成功した.光制御ボリュームディスプレイの開発については,インクジェットプリンタを用いた光材料配置という当初計画していなかったアプローチを見出し,高解像度化を達成した.フォトクロミック材料を用いた動画化方式の検討では,今年度の目標であったフルカラー化の原理検証まで達成された.本研究課題では,複数の観察者に対して,それぞれ独立した情報を同時に提供可能な次世代情報伝達システムの開発を行っている.このシステムは,大きく分けて二つの技術に基づいている.一つ目は,複数の2次元画像を一つの3次元構造体に組み込むための独自設計アルゴリズムである.このアルゴリズムで設計された3次元構造体は,見る方向に応じて異なる画像を映し出す.二つ目は,その3次元構造体を表示するためのボリュームディスプレイ技術である.映像化を実現するために必要な技術となっている.本年度にまず取り組んだのが,設計アルゴリズムのフルカラー化・動画化の可能性を視覚的に示すために行ったコンピュータグラフィクスシミュレーションである.先行研究で開発したアルゴリズムを赤・緑・青の三原色に適用することでフルカラーの3次元構造体を設計し,それを時間的に切り替えていくことで動画化も可能であることを示した.この成果は世界最大級のコンピュータグラフィクスに関する国際会議・展覧会一つであるSIGGRAPH 2017で発表した.昨年度に提案した屈折補正に関するアルゴリズムとともに詳細な評価を行い,原著論文として投稿中である.また本年度は,発光ダイオードを用いた電子制御型ボリュームディスプレイに関する研究にも取り組んだ.ボリュームディスプレイの画素である発光ダイオードから発せられる光の輝度をコントロールするために,プログラム可能な大規模集積回路(FPGA)を用いた制御回路を作製した.さらに,上述したアルゴリズムの考え方を適用することで,2方向に異なるフルカラー動画像を表示するシステムを開発した.この成果は,SPIE(国際光学会)の論文誌であるOptics Engineeringで公開されている.

発光ダイオードの3次元配置に基づくボリュームディスプレイの高解像度化に取り組む.フォトクロミック材料を用いた動画再生可能なボリュームディスプレイ方式に関する基礎原理実証実験が完了したので,今後は実際のシステム構築に取り組む.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
超新星爆発におけるウラン元素生成過程の理論的研究

ウランや金などの、鉄より重い元素はその起源がよくわかっていない。有力な説として、重力崩壊型超新星爆発において、鉄付近の原子核が大量の中性子を爆発的に捕獲して重い元素が誕生すると考えられている。この仮説を検証するためには、現実的な超新星爆発の数値流体シミュレーションと、信頼のおける大規模な原子核反応ネットワーク計算を組み合わせることが本質的に重要である。さらに宇宙観測の分野とも連携し、観測的に元素合成の場所を確定するとともに、観測から爆発モデルに制限をつけ、より信頼できるモデルへ発展させていくことが必要不可欠である。本研究は、謎の解明に向けての各ステップとして、1.ウラン元素合成の環境として適用するための2次元(軸対称)超新星爆発の数値流体シミュレーションコードの開発、2.大規模核反応ネットワーク計算手法の構築と、原子核理論(質量・半減期)モデルの検討、3.将来的に打ち上げ予定のX線天文衛星に搭載される検出器を用いて超新星残骸を観測するケースを想定し、(1)ウラン元素生成過程に特有なエネルギーの核γ線の検出可能性の検討、(2)元素合成の要である、チタンやニッケルの放射性同位元素の合成量をX線によって調べるという新しい観測立案を行った。特に1のテーマでは、球対称爆発では得られない大きなエントロピーが軸対称爆発では得られており、ウラン元素生成の舞台として重力崩壊型超新星爆発が非常に期待できることがわかった。従来、爆発モデリングの分野において、ウラン元素を合成できるほど高いエントロピーが得られないことが超新星爆発説の大きな弱点であったので、この結果は国際的にみても非常に意義のある理論的研究となった。2と3のテーマも、ウラン元素合成過程を包括的に理解するために重要な位置づけの研究で、本研究をベースに、今後の発展が期待される。重元素の起源は、人類がいまだ明確な答えを持っておらず、解明が期待されている大問題のひとつである。なかでも、「鉄などの中程度に重い元素から、天然に存在する元素としては最も重い、ウランにいたる数十種類の元素が、宇宙のどのような環境で、どのような種類の原子核反応を経て生成され、地球に存在するに至ったか」、という問題は、特によくわかっていない。このウラン元素生成の有力な仮説として、「超新星爆発」とよばれる星の最後の大爆発によって、人類にとっては未知の種類の原子核が次々と生まれ、結果としてウラン元素が合成された、とする考えがある。ウラン元素合成過程には、数千種類以上の原子核が関わっていると考えられているため、実験情報が得られない核種について、原子核理論モデルをチューニングし、全体的に適用するしかない。また核反応の「反応の方向」や、「反応のスピード」は、超新星爆発による環境に左右される。従って、、この仮説を検証するためには、原子核反応と超新星爆発を記述する理論モデルを組み合わせることが必要不可欠である。さらに宇宙観測の分野とも連携をし、本当に超新星爆発がウラン元素生成の舞台となっているかどうか、観測的に特定する、というプロセスも必要となる。本研究課題は、平成16年10月に追加採択された。研究実績は以下のようである。ウラン元素生成過程を記述する核反応ネットワークについては、スーパーコンピュータを用いた大規模計算手法を整えた。超新星爆発モデルについては、ウラン元素合成が成功する条件を、現在精査中である。さらに実際に超新星爆発によってウラン元素生成過程が起きた場合に、そとから生じる特有な核γ線を日本が計画中の天文衛星を用いて検出可能かどうかを調べ、特定のケースについて期待が持てることがわかった。この成果は、平成17年1月、宇宙航空研究開発研究機構・宇宙科学シンポジウムにて発表された。『元素の起源』-我々の身体をふくめ、目に見える世界のすべてをかたち作っている多種多様な元素が、宇宙の進化とともに、どこでどのように創造され、そして地球に存在するに至ったのかという根源的な問いかけ-に対して、人類はまだ明確な答えをもっていない。

元素の周期表の原子番号26の鉄から、天然に存在する元素としてはもっとも重い、原子番号92のウランまでの元素については特によくわかっておらず、『物理学上、未解決の大きな11の謎』(米国ナショナル科学アカデミーの答申によるもので、今後の研究遂行が強く望まれるもの)のうちのひとつとされている。このウラン元素生成の有力な仮説として、超新星爆発とよばれる重い星の最後の大爆発によって人類にとっては未知の中性子過剰な核種が次々と生成され、それらがベータ崩壊することによって最終的にウラン元素が合成されたとする考えがある。この仮説を検証するためには、現実的な超新星爆発数値シミュレーションがつくりだす「環境」のもとで大規模な原子核反応ネットワーク計算を行う必要がある。また宇宙観測の分野とも連携をし、本当に超新星爆発がウラン元素生成の舞台となっているのかどうか観測的に特定することが重要である。本年度は、特に元素合成の研究に必要な爆発後20秒程度まで直接適用可能な超新星爆発数値流体計算コードを開発した。このためニュートリノ反応の取り扱いや状態方程式の改良、さらにモデルスペースの境界条件の更新等を行った。また将来的に日本の天文衛星を用いてウラン元素生成過程に伴って生じる特有なエネルギーの核γ線を超新星残骸から検出可能かどうかを検討し、特定のケースについて期待が持てることがわかった。さらに超新星爆発モデルに制限をつけより信頼に足るシミュレーションに発展させるため、超新星残骸中のチタンやニッケル等の中重核種の生成量をX線によって観測する新しい方法を提案した。鉄から天然に存在する元素としてはもっとも重いウランまでの元素についてはその起源がよくわかっておらず、物理学上の大きな謎のひとつとされている。このウラン生成過程を理解するために解決しなければならない大きな課題のひとつは,元素を生成する天体現象をつきとめることである.一般的には重力崩壊型超新星爆発とよばれる重い星の最後の大爆発によってウランが合成されたと信じられており,理論的シミュレーション研究が不可欠である.しかし超新星爆発説では,爆発がウラン元素合成に必要な十分に大きなエントロピー(核子あたりボルツマン定数を単位として200を越える程度)を与えなければならないが,現在までにそのような理論モデルはあまり報告されていないことが弱点である.本研究では,球対称爆発モデルを越えて現在主流である多次元(2次元)爆発数値流体シミュレーションによってウラン元素合成に有力な超新星爆発モデルを開発し,あわせて大規模な原子核反応ネットワーク計算を行うこと,また天文観測の分野とも連携し,本当に超新星爆発がウラン元素生成の舞台となっているのかを特定することにつながる研究を推進することが目標である。理論研究の柱となる超新星の数値流体シミュレーションにおいては、本研究の開始前には最大でも10程度までしか上がらなかったエントロピーが,以下のアイデアを計算コードに丁寧に反映させることによって現在では200を越えるモデルを開発できた.
眼球と上肢の協調運動に関わる神経機構の構造基盤の解明

われわれが日常的に行う順序を持った動作の大部分は、眼球と上肢の協調運動で構成されている。しかし、これまて眼球と上肢の協調運動に関わる神経機構を詳細に調べた研究はほとんどない。本研究では、まず、電気生理学的に一次運動野は順序運動に不可欠の領域と証明した上で(Neuron 2005,Curr Opin Neurobiol 2006)、上肢運動に関連する領域(一次運動野)や眼球運動に関連する領域(前頭眼野と補足眼野)に狂犬病ウイルスを局所注入し、ニューロンの逆行性かつ越シナプス性ラベルを利用して、上肢と眼球の協調運動に関与する皮質内神経回路を選択的に可視化することを目的とした。電気生理学的に一次運動野の上肢の領域同定した。同領域に狂犬病ウイルスを注入した。その結果、4日の生存期間では、三次ニューロンのラベルが前頭前野(46野、前頭眼野および補足眼野)に相当する領域(J Neurosci 2005)のほかに小脳皮質の小脳小葉と小脳第1脚にみとめられた。以上の結果に基づき、以下の研究計画を実施した。まず、皮質内微小刺激によって引き起こされる眼球運動を指標にして前頭眼野や補足眼野を同定した。同領域および46野に狂犬病ウイルスを注入し、大脳皮質における三次ニューロンと小脳皮質における三次ニューロンのラベルを確認するために、注入後の生存期間は4日間にした。その結果、前頭前野によるラベルされた三次ニューロンが一次運動野に確認されなっかに対し、小脳第I脚では同ラベルがみとめられた。この結果から、小脳第I脚が眼球と上肢の協調運動に関わる領域の一つと考えられる。現在、以上の研究成果を最終的にまとめる論文を準備するともに、ニューロンラベルの分布をさらに脳内に広く解析し、眼球運動関連領野と上肢運動関連領野の神経連絡の研究をさらに発展したいと思う。われわれが日常的に実行する動作様式の大部分は、眼球と上肢の協調運動で構成されている。しかし、これまで眼球と上肢を協調的に作用させる複雑な運動の発現と制御に関わる神経機構を詳細に調べた研究はほとんどない。本研究では、眼球運動に関連する領域(前頭眼野と補足眼野)や上肢運動に関連する領域(一次運動野)に狂犬病ウイルスを局所注入し、ニューロンの逆行性かつ越シナプス性ラベルを利用して、眼球と上肢の協調運動に関与する皮質内神経回路を選択的に可視化することを目的とした。本年度は、具体的に以下の研究計画を実施した。まず、サルに脳定位固定装置及びチャンバーを取り付ける手術を行い、刺激電極を中心溝前壁に挿入し、皮質内微小刺激によって引き起こされる運動を指標にして一次運動野の上肢領域を同定した。次に、同領域に狂犬病ウイルスを注入し、注入後の生存期間を変化させて、前頭葉皮質におけるニューロンラベルの分布を解析した。その結果、注入後2日の生存期間では、一次ニューロンのラベルが運動前野や補足運動野にみとめられ、3日の生存期間では、二次ニューロンのラベルが前頭眼野や補足眼野に相当する領域にみとめられた。現在、前頭眼野と補足眼野を同定するために、サルにアイコイルを取り付ける手術を行い、刺激電極を弓状溝前壁及び内側壁に挿入し、皮質内微小刺激により惹起される眼球運動を指標にして前頭眼野と補足眼野を同定している。