hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞選択的人工神経細胞回路の構築による細胞間コミュニケーションの解析

神経細胞を用い、一細胞毎に伝達方向・細胞の種類を制御した人工的神経細胞回路を作製することで神経のネットワークレベルでの基本動作原理、記憶形成機構、情報処理機構の解明を目的とする。成果として、薄膜のアルギン酸シートを培養皿上に施す事で特定の初代神経細胞のみを一細胞毎に回収出来る技術の開発に成功した。本手法は一旦初代培養を回収し、神経細胞の形状を確認した後で回収し再利用する技術でありこれまでにない技術である。本手法と神経細胞のネットワークパターンを自在に操作する事が出来るアガロースマイクロ加工技術を組み合わせることで神経細胞ネットワークの基本的な動作原理を検証出来る可能性が高まった。【平成24年度実施計画:形態学的・電気生理学的な特徴を同定した一細胞回収・再配置技術の開発】初代神経細胞を用い、一細胞毎に伝達方向・細胞の種類を制御した人工的神経細胞回路を構築することで従来の分散培養や脳組織を利用したスライスカルチャーでは複雑すぎて理解できなった神経のネットワークレベルでの基本動作原理、記憶形成機構、情報処理機構の解明を目的としている。【研究結果の具体的内容】特定の神経細胞を一細胞単位で回収する技術としてアルギン酸薄膜層を培養シャーレに施し、薄膜上で神経細胞を培養することで一旦神経突起を伸張させ、それを指標に特定の神経細胞を回収する技術を開発することに成功した。本研究成果を平成24年度にPLoS Oneにて報告することが出来た。この神経細胞一細胞単位で回収する技術と、神経細胞の伝達方向性を制御しながらパターニングできるアガロース加工技術を組み合わせることにより高確率で人工神経回路を作製すること出来るようになった。【意義・重要性】神経細胞は他の細胞に比べ脆弱なため、特定の神経細胞のみを一細胞毎回収する技術はなかった。理由として神経細胞は浮遊状態ではグリア細胞と区別しにくく、一旦培養を開始し神経突起伸張を確認しなければ神経細胞を同定する事は困難であった。一方、一旦神経突起が伸びた状態では回収の時に神経突起を傷つけすぐに死んでしまうため、一細胞単位での回収は非常に困難であった。本技術はこれらの課題をクリアした研究であり、本技術により特定の培養神経細胞を回収し神経ネットワークを人工的に構築し、神経ネットワークの情報処理機構の基本原理を検証できるシステム構築を行う可能性が高まった。【平成23年度実施計画:形態学的・電気生理学的な特徴を同定した一細胞回収・再配置技術の開発】初代神経細胞を用い、一細胞毎に伝達方向・細胞の種類を制御した人工的神経細胞回路を構築することで従来の分散培養や脳組織を利用したスライスカルチャーでは複雑すぎて理解できなった神経のネットワークレベルでの基本動作原理、記憶形成機構、情報処理機構の解明を目的としている。【研究結果の具体的内容】形態学的な特徴を同定した一細胞回収技術としてアルギン酸細胞回収技術とアガロースマイクロ加工技術との組み合わせによる技術開発を試みた。技術課題として、キレート剤を局所的に反応させることにより接着培養している細胞を一細胞単位で回収できるアルギン酸シートの熱変性を防ぎながら、マイクロ加工できる技術の開発が必要になる。そこで、ゾル化が低融点で起こるものからアガロースの素材選定を始めた。その中で約65°C付近から融解する低融点アガロースを用いた結果、アルギン酸シート上にコートしたアガロースでマイクロ加工する事に成功した。次に、マイクロ加工する形状について検討した結果、細胞体を配置するためマイクロチャンバーと呼ぶ円状の加工から軸索や樹状突起を誘導するための棒状のマイクロチャネルを伸ばすように加工した構造上で細胞を培養することにより細胞を孤立培養し形態学的に確認する事ができるようになった。マイクロチャンバーの大きさマイクロチャネルの形状により細胞認識に適している大きさを明らかにした。この形状に於いて神経細胞培養株であるPC12細胞の孤立培養を成功し、一細胞単位で回収・再培養に成功した。【意義・重要性】神経細胞は他の細胞に比べ脆弱で、複雑な神経突起を伸張するため一細胞単位での回収は非常に困難であった。本技術により特定の培養神経細胞を回収し神経ネットワークを人工的に構築できる技術が開発できた。論文投稿中である。本年度の研究内容として、形態学的・電気生理学的な特徴を同定した一細胞回収・再配置技術の開発を掲げた。その中で、申請書に記載した形態学的な特徴を指標として一細胞単位で回収・再配置できる事を原理的に明らかにし、現在その成果を論文として投稿中である。現在、株化細胞による検討から初代海馬神経細胞についても同様に行っており、同様の結果を得ている。さらに、多電極上でアガロース、アルギン酸シート作製する事で細胞外電位を指標とした細胞選別の可能性についても検討中である。技術的な課題はあるが進行状況としてはおおむね順調に進展していると自己評価する。

本年度の推進方策として、平成23年度の研究計画のさらなる詳細な検討と平成24年度の計画に記載した特定の神経細胞を利用した人工神経細胞回路の基本演算モジュールの作製と検証について検討する。そのために、特定の細胞を回収した後、細胞外電位を一細胞単位で記録することによって性質が変わるかどうかを検討を進める。その後、マイクロ加工を施した培養シャーレに選別した細胞を一細胞ずつ配置する。また、マイクロ加工する培養シャーレは、多電極細胞外電気記録装置上に加工する事により、パターニングされた神経細胞を同時に記録する予定である。シャーレに施された多電極は電位記録以外に電極上の細胞を刺激することも可能であるため、自発発火による神経伝達以外に外部から自在に電気刺激を加えることで神経発火パターンがどの様に変化するか計測する。作製する神経細胞回路としてはまず、一つの神経細胞に対し、神経発火頻度の異なる2種類の神経細胞を入力させ、入力を受けた細胞がどの様に応答するか検討を行う。その際、入力神経の片方に対し、高頻度刺激を与えることで与えなかった方からの入力との情報伝達の違いを検討する予定である。次年度の研究費の使用計画として、特に消耗品の購入を中心に計画している。特に細胞外電位の計測に必要な多電極アレイチップは通常の培養シャーレより高額なため多くの検討を進める上で研究費の多くを使用予定である。その他、初代培養細胞の培養のためのラット購入、培養に関する試薬、プラスチック器具、評価・解析に必要なソフトウェアの購入を予定している。
がれき工学-倒壊家屋からの人命救助のためのエンジニアリング-の確立

平成18年度の研究は,がれき形成に関する物理シミュレーションの実現と,それにもとづくがれきの定量的解析を中心に実施した.昨年度までは,がれきの要素をランダムに位置・姿勢を与えてひとつずつ順に上から積み重ねることでがれきを形成していたが,今年度,がれき形成シミュレーションに物理エンジンを導入することを試みた.物理エンジンはリアリティの高いコンピュータグラフィックスに基づいたゲームを主な用途として汎用性をもって各所で開発が進められているものであり,主要な3つの物理エンジンを調査し評価を行い,そのうちの一つを実装に用いた.これにより,がれきのような非常に多くの要素が力学的に相互干渉する現象を,高速にシミュレーションすることを可能にした.また,家屋倒壊において必要となる接合部(ジョイント)の破壊のモデル化を行い,それに基づいて建造物のディジタルモデルを構築し,地震動に相当する外力を与えることで,倒壊した家屋のディジタルモデルを形成することができた.本シミュレーション手法では家屋内の家具や居住者もモデル化でき,また,常時,力学的安定性を再計算しているインタラクティブな過程が実現できているため,救助のためのがれき除去のシミュレーションも可能となった.これによって,がれき内からの要救助者の救助のためのがれき要素除去作業のシミュレーションを構築することができた.また,VRMLデータ形式でがれきデータをエクスポートして昨年度構築した複合現実感に基づくユーザインタフェースとの結合することで,リアリティのある3次元がれきの提示も実現している.研究初年度である平成17年度は以下の3つの項目に関して研究を実施した.1.がれき形成シミュレーションによるがれき形態の定量的分析手法の検討2.がれきの画像計測のためのスライディングカメラ法の開発3.がれきの認識と操作のための仮想現実感技術を用いたユーザインタフェースの開発それぞれの研究成果に関して以下に順に説明をしていく.まず1に関しては,がれきの山の持つ形態的特徴を現すパラメータを検討するために,直方体の形状に限定した簡易がれき形成シミュレータを開発し,それを用いて,(i)3つのがれき形状(レンガ型,木材柱型,壁型),(ii)がれきの配向性(向きに関するランダムさ),(iii)がれきの面積/体積比,といった要因と,形成されるがれきの空間充填率(ある空間をどのくらいの割合でがれき要素が占有しているか)との関係を分析する手法を検討した.次に2に関しては,大きな体積を持つ屋外のがれきを簡便に計測して3次元モデルを構築するための機材として,CCDカメラと1軸リニアロボットを組み合わせたスライディングカメラシステムを開発し,それを用いてEpipolar Plane Image(EPI)を元に特徴点対応と距離計測を行う手法を開発し,小規模な模擬がれきに適用して有効性を確認した.最後に,3に関しては複雑に空間的に配置されているがれきを外部と内部から観察し,理解するための手段として,本研究者が開発した裸眼立体視と触力覚を統合したユーザインタフェースXEONAをがれきに適用するためのモジュールを開発した.これによって,がれきの内部構造の理解や,レスキューロボットを模擬した球体を瓦礫内に入れて移動させる対話的シミュレーションを実現することができた.平成18年度の研究は,がれき形成に関する物理シミュレーションの実現と,それにもとづくがれきの定量的解析を中心に実施した.昨年度までは,がれきの要素をランダムに位置・姿勢を与えてひとつずつ順に上から積み重ねることでがれきを形成していたが,今年度,がれき形成シミュレーションに物理エンジンを導入することを試みた.物理エンジンはリアリティの高いコンピュータグラフィックスに基づいたゲームを主な用途として汎用性をもって各所で開発が進められているものであり,主要な3つの物理エンジンを調査し評価を行い,そのうちの一つを実装に用いた.これにより,がれきのような非常に多くの要素が力学的に相互干渉する現象を,高速にシミュレーションすることを可能にした.また,家屋倒壊において必要となる接合部(ジョイント)の破壊のモデル化を行い,それに基づいて建造物のディジタルモデルを構築し,地震動に相当する外力を与えることで,倒壊した家屋のディジタルモデルを形成することができた.本シミュレーション手法では家屋内の家具や居住者もモデル化でき,また,常時,力学的安定性を再計算しているインタラクティブな過程が実現できているため,救助のためのがれき除去のシミュレーションも可能となった.これによって,がれき内からの要救助者の救助のためのがれき要素除去作業のシミュレーションを構築することができた.また,VRMLデータ形式でがれきデータをエクスポートして昨年度構築した複合現実感に基づくユーザインタフェースとの結合することで,リアリティのある3次元がれきの提示も実現している.
食道扁平上皮癌に対するHerceptin抗体療法の開発と耐性機序の解明

抗HER-2モノクロ-ナル抗体であるtrastuzumab(Herceptin^<TM>)に対する食道扁平上皮癌細胞の耐性の機序、すなわち、癌の抗体依存性細胞傷害(ADCC)からの逃避のメカニズムを検討した。その結果、NK細胞を分離し行ったADCCで有意な差を認め、Herceptin耐性の機序としてはNK細胞が重要な役割を果たすことが推察された。さらに、cloneに直接perforinやgranzymeを反応させ検討を行ったところ、感受性の違いを認め、これが癌のADCCからの逃避のメカニズムのひとつに関与すると考えられた。近年、新たな癌治療の選択肢として分子標的治療薬が開発され、乳癌では、抗HER-2モノクローナル抗体であるtrastuzumab (Herceptin^<TM>)が標準治療に組み込まれている。本申請研究は、予後不良として知られている食道扁平上皮癌に対するHerceptin抗体療法の導入を目指し、Herceptinに対する食道扁平上皮癌細胞の耐性の機序、すなわち、癌の抗体依存性細胞傷害(ADCC)からの逃避のメカニズムを解明することを目的とする。方法として、HER-2を過剰発現した食道扁平上皮癌細胞株TE4より限界希釈法にてADCCに対する種々の反応性を有するcloneを樹立し、それぞれのcloneのHER-2発現とADCCを測定した。そのcloneの中で、HER-2の発現が同程度で、ADCC活性が異なるcloneを選択し、ADCCに関与する因子を検討した。その結果、63個のcloneが樹立でき、その中で、HER-2の発現が同程度のclone2と8を選択し、検討を行った。これらのcloneの細胞増殖速度や、Herceptinに対する細胞増殖抑制効果、アポトーシス誘導能に差は認められなかった。また、細胞形態も同じであり、DNA typingの結果はどちらもHLA-A*0207/110101, HLA-B*4601/5401, HLA-C*010201/010201であった。TGF-βの産生量は同程度であり、IL-10の産生は認められなかった。clone2と8において、それぞれ72%、43%とADCCの有意な差を認め、NK細胞を抽出したうえでのADCCもそれぞれ86%、64%と有意な差を認めた。なお、単球を抽出したうえでのADCCには差を認めず、clone2と8のADCCの違い、すなわちHerceptin耐性の機序としてはNK細胞が重要な役割を果たすことが推察された。本申請研究は、食道扁平上皮癌に対するHerceptin抗体療法の導入を目指し、癌の抗体依存性細胞傷害(ADCC)からの逃避のメカニズムを解明することを目的とした。方法は、昨年度樹立した食道扁平上皮癌細胞株TE4のcloneを用い、HER-2の発現が同程度で、ADCC活性が異なるcloneを選択した。今年度はNK細胞に関連するcloneの細胞膜表面抗原の相違やperforin、granzymeの感受性などを詳細に検討した。その結果、ADCC活性の異なるcloneでは、FasやMIC A/Bの発現に違いはなかったが、MHC class I antigensの発現に明らかな相違を認めた。そこで、cloneにおけるMHC class I antigensの発現とADCC活性との直接関与を検討するために、cloneにIFN-γを反応させ、MHC class I antigensのup-regulationを行いADCCを行ったが、変化を認めなかった。また、NK細胞抑制receptorであるCD158a/bとCD159aを抗CD158a/b抗体や抗CD159a抗体を用いて、MHC class I antigensをブロックしたうえでADCCの検討を行ったが、変化を認めなかった。ADCCに対する反応が異なるcloneは、MHC class I antigensの発現に違いは認めたが、これが直接関与していないことが示唆された。NK細胞は細胞傷害を起こす際、perforinやgranzymeを分泌することが知られている。そこで、ADCCの反応の違いがこれらの感受性によるものかどうかをcloneに直接perforinやgranzymeを反応させ、検討を行った。その結果、癌のADCCからの逃避のメカニズムのひとつにperforinやgranzymeの感受性の低下が関与すると考えられた。
新しい表面筋電図定量解析法、ＣＩ法の開発と臨床応用

神経筋疾患の診断法として、針筋電図検査が広く用いられていますが、痛みがかなり強いという欠点があります。我々は、電極を貼付けるだけの表面筋電図によって神経原性か筋原性かが鑑別できる、Clustering Index法という方法を開発しました。本研究ではその手法をさらに洗練し、さらに小児を対象とした検討も行って、小児においてもこの針を刺さない筋電図によって、下位運動ニューロン疾患か、筋ジストロフィーなどの筋疾患かの鑑別がある程度可能であることを明らかにしました。1)データ収集続行:連携研究者上杉、東原、研究代表者、その他の連携研究者・研究協力者が協力して、CI法でのデータ収集を続行した。また、針筋電図やMUNEとの比較のための、これらの検査のデータも同時に記録した2)CI法の最適な設定の検討:前脛骨筋におけるCI法における最適なwindow幅を求めるために、過去の全データを様々なwindow幅を用いて検討した結果、17.5 ms幅において最大の感度特異度が得られることを見出し、これを爾後の標準とした。3)MUNEについての検討:CI法の比較対象となるMUNEについて、より適切な定量解析方法を考案するための研究を行った。特に、遠隔電場電位(FFP)のMUNEに与える影響についての詳細な検討を行った。ひとつは以前に球脊髄性筋萎縮症(SBMA)患者のADMにおいて、CI法、MUNE、CMAP振幅の3つのパラメータを比較した時に得られたデータのうちの、MUNEについては近位基準電極を用いた3チャンネル記録を行っていたので、これを元に各surface MUP(SMUP)の起源を同定した。また、健常者について新たに複数チャンネルでのMUNEを施行し、SMUPの起源を同定した。これらから、小指球のMUNEで記録されるSMUPの起源の大半は小指外転筋(ADM)以外の筋であり、その事実はMUNEの結果に大きく影響してMUNEの信頼性を低下させている事実を見出した。4)結果の学会ならびに論文発表:以上の成果、及びその他の関連する研究の成果について、2012年6月のイスタンブールでのSFEMG学会、10月のオーランドでのアメリカ神経筋電気診断学会などの国内・国際学会において発表し、また複数の論文発表、投稿を行った。本研究は、随意収縮時表面筋電図の新たな定量的解析法、CI法の確立、臨床応用を広げるとともに、その有用性を示すための比較対象となる、MUNE、針筋電図、神経伝導検査、反復刺激試験などの検査法についても、診断法洗練のための種々の研究を行うことを目的とした。平成2325年度の3年間の研究期間において、下記の成果が得られた。1)CI法の展開:a)球脊髄性筋萎縮症(SBMA)における検討:SBMAの小指外転筋における、CI法のMUNE、CMAP振幅との感度の比較、再現性の検討を行った。この結果は英文論文として採択掲載された。b)前脛骨筋(TA)に置ける最適なWindow幅の決定:先行研究からさらに神経原性、筋原性の症例を増やし、多くのwindow幅でのZ-scoreの値、感度・特異度を検討した。その結果、17.5 ms幅が最適であるとの結論に達した(25年度にデータ解析完了)。この結果については現在投稿準備中である。c)小児における検討:小児のおけるCI法の有用性について、国立精神神経センター小児神経科と共同して、データ収集が進行中である(25年度)。非侵襲性の利点を生かしたもので、CI法の最も重要な展開と考えている。d)僧帽筋での臨床応用:脊髄性筋萎縮症1例の僧帽筋における有用性が示され、健常対照との比較も併せて論文作成中である(25年度)。2)MUNEについての研究:小指球MUNEの表面運動単位電位の起源についての2つの英文論文が採択掲載された(25年度)。3)その他:封入体筋炎の針筋電図に関する研究、ALSの線維束自発電位に関する研究、神経伝導検査の最適刺激持続時間に関する研究、その他複数の神経伝導検査、反復刺激試験に関する英文論文が採択掲載された。また、針筋電図やMUNEとの比較のための、これらの検査のデータも同時に記録した2)CI法の最適な設定の検討:連携研究者上杉、研究代表者は、前脛骨筋におけるCI法における最適なwindow幅を見出すために、過去の前脛骨筋データすべてのReview・再吟味と次述新プログラム上への再現を行った。複数のwindow幅におけるCI値と、それから求めた各患者のZーscoreを、同時に求められる新プログラムをExcel上で作成し、そこでの検討を行った。その結果は現在解析中である。

3)針筋電図、MUNEについての検討:CI法の比較対象となる、針筋電図、MUNEについてもより適切な定量解析方法を考案することは重要である。針筋電図については、研究代表者が以前に提案した、size indexの軸を対数に変えたrevised size indexを考案し、その係数を様々に変えて、神経原性、筋原性のそれぞれの診断に最適なindexを求める研究を行った。また、小指外転筋でのMUNEについては、遠隔電場電位(FFP)のMUNE値測定に与える影響についての詳細な検討を行った。4)結果の学会ならびに論文発表:以上の結果について、2011年9月のサンフランシスコでのアメリカ神経筋電気診断学会を始めとする国内・国際学会において発表し、また複数の論文発表、投稿を行った。研究実績に書いたように、最初の結果を発表した前脛骨筋でのCI法について、最適なwindow幅を求めるという、膨大な作業を伴う大きな課題がクリアされた。また、MUNEについても膨大なデータの解析によって、結論を得ることができた。また、小児におけるCIは大きな課題であるが、これについて神経センター小児神経科と共同研究することが決定し、現在倫理申請の審査を待っている段階である。次年度の研究推進についての最大の準備が整ったものと考えている。2012年度中も7編の当該研究・関連研究についての英文論文の掲載・採択を実現し、現在も複数論文を執筆投稿中である。以上より、順調に本研究は進展しているものと自己評価する。研究実績に書いたように、最初の結果を発表した前脛骨筋でのCI法について、最適なwindow幅を求めて、より優れた、また確立された検査法として呈示するという目的については、その遂行の前提として必須の過去データ(一部は10年以上前に収集され、別プログラムで解析されており、その元データにまで戻ってデータを認識同定するのは非常にたいへんな作業であった)の再現が完了し、また、同じく困難な仕事であった複数window同時比較のプログラム作成も完成して、あとは結果を得るのみの段階にまで達した。これは目標としていたことの実現への大きなステップである。その他の針筋電図解析、MUNE解析法の改良についての諸研究も順調に進んでおり、並行して論文執筆も行っている。論文については、2011年度中に約10編の当該研究・関連研究についての英文論文の掲載・採択を実現し、現在も複数論文を執筆投稿中である。1)データ収集:研究代表者、各連携研究者協力して、健常者、神経原性・筋原性疾患患者のデータ収集を続行する。2)小児におけるCI法の検討(連携研究者東原、連携研究者神経センター小児神経科石山、研究代表者):小児例において、前脛骨筋表面筋電図を記録し、重要な応用分野である、小児での神経筋疾患の非侵襲的評価が可能かどうかを検討する。3)針筋電図・MUNEとCI法の比較:針筋電図やMUNEとCI法の感度を比較する研究を行う。4)学会ならびに論文発表:以上の結果について、2013年9月のウィーンでの世界神経学会、10月のテキサス州サンアントニオでのアメリカ神経筋電気診断学会などを含む、適切な国内・国際学会において発表し、また論文発表を進める。
ミネラル・微量元素と透析患者の骨代謝・疾患発症・予後に関する大規模コホート

透析患者の血清中微量元素濃度を測定し、健常成人の血清中微量元素濃度と比較した。透析患者で健常成人よりも高値を示した元素は、モリブデン、コバルト、マンガン、ホウ素、ストロンチウム、ヒ素、フッ素で、ルビジウムとカドミウムは男性のみが高値を示した。反対に透析患者で低値を示した元素は亜鉛、銅、セレンであった。透析患者の死亡率と関連が見られたのは銅、セレン及びホウ素であった。透析患者の骨密度は同年代の健常人に比べて低レベルにあった。【目的】腎機能は微量元素の生体内濃度維持に大きな役割を果たしている。人工血液透析を行っている末期腎不全患者の生体内微量元素濃度の動態については明らかでない。本研究において今年度は、血液透析患者と健常者の血清中微量元素濃度を測定して比較した。【方法】対象者は測定の終了した血液透析患者291名と(男性179名、女性112名、平均年齢60.2±12.7歳)と健常人185名(男性94名、女性91名、59.8±10.7歳)である。血清中微量元素濃度の測定は、テフロン試験管に血清1ml分取し高純度硝酸3mlを加えて2時間室温で放置後、ブロックバスを用いて120°Cで12時間加熱分解した。この間にブロックバスよりテフロン試験管を取り出して冷却し、これに高純度の過酸化水素水を1ml加える行程を随時2回行った。その後、テフロンジャーに移し変えて、100°Cのホットプレート上で蒸発乾固させ、10%の硝酸溶液5mlに溶解させて測定用試料溶液とした。試料溶液中微量元素濃度(Zn、Cu、Se、Li、B、Mn、Mo、Sr)をICP-MSを用いて測定した。患者群と健常群でそれぞれ平均値を算出し、2群間の比較にはt検定を用いた。【結論】測定した全ての血清中微量元素濃度が患者群と対照群で異なり、患者群で低値を示す元素と高値を示す元素が判明した。人工血液透析は生体内微量元素出納に関して、腎機能の代替が不充分である可能性が示唆された。透析患者では血清中微量元素の濃度が健常人と比べて異常であることが知られているが、多数例で健常人と比較した報告はほとんど見られない。本研究では、血清中微量元素濃度について、透析患者と健常者で年齢調整して比較検討した。また、骨密度測定も実施した。血清中微量元素濃度を測定した40歳から79歳の透析患者756名(61.9±9.8歳)、男性462名(62.1±9.7歳)、女性294名(61.6±10.0歳)を解析対象とした。健常者は一般住民から性別年齢階級別に無作為抽出した185名(59.8±10.7歳)、男性94名(60.1±11.0歳)、女性91名(59.3±10.6歳)を解析対象とした。フッ素以外の血清中微量元素濃度はICP-MSで、血清中フッ素濃度はフッ素イオン電極を検出器とするフローインジェクション分析装置で測定した。患者群と健常者群について平均値と標準偏差を計算した。両群における年齢調整元素濃度の比較は共分散分析を用いて、60歳を基準として検討した。透析患者で健常者群よりも男女共に低い元素はZn、Cu、Seで、高い元素はMo、Mn、Co、Sr、As、Fであった。男性のRbが患者群で低く、Cdが高かった。男女差が認められた元素は、患者群でBとSr、健常者群でBとRbであった。透析患者の骨密度(BMD)は、88名(65.8±13.0歳)、男性69名(64.6±12.8歳)、女性19名(69.8±13.0歳)について測定した。DEXA法(ALOKA社製ダイクロマススキャン、DCS-600EX-III)を用いて前腕部(橈骨)のBMDを測定した。結果は男性:0.66±0.10mg/m^3、女性:0.41±0.12mglm^3であった。また、それぞれの当該年齢の通常値を基準とした値(%)は、男性:92.3±13.3、女性:90.3±14.5と男女ともに低いレベルにあった。
GaNパワーデバイスの連鎖的誤動作を抑制する回路配線設計手法の構築

昨年度までの成果から,連鎖的誤動作を防止するためには所望のCSIを設計する技術が求められる.そこで,CSIの一部がゲート配線とドレイン配線の磁気結合に依存することに着目し,PCBのレイアウトによるCSI設計が可能であるかを実験的に評価した.寄生磁気結合の極性及び度合いが異なる5つのPCBを用意して,それぞれのCSIを比較した.回路のゲートループ経路及びドレイン電流経路は,PCBの表面と裏面において配線が並走する.この部分で電磁誘導が起こり磁気結合する.また,配線間の磁気結合の大きさは並走する配線長に比例する.従って,並走する配線の電流方向と配線長を変更することで磁気結合の極性及び度合いを変えた.評価の結果,磁気結合の無いPCBのCSIと比較するとそれぞれのPCBが持つ磁気結合の極性及び度合いに対応してCSIが変動することが確認できた.このことから,PCBレイアウトによりCSIの大きさを設計できることがわかった.また,連鎖的誤動作を抑制するために設計すべきCSIの大きさは,PCBレイアウト設計によるCSIの変動と同程度のオーダーである.このことは,適切なPCBレイアウト設計により,連鎖的誤動作を防止できることを示唆している.パワーエレクトロニクス分野では,次世代次世代パワー半導体素子として超高速かつ低オン抵抗のGaN-FETが注目されており,小型・高効率の電源開発には必須のアイテムとなりつつある。しかしながら,高速動作が可能であるがためにノイズの増大が懸念されている。GaN-FETはオン-オフの閾値電圧が低いことから,誤動作を起こしやすいのである。この誤動作は,GaN-FET自身を破壊しかねないことから,GaN-FETの産業応用,すなわちGaN-FETを用いた電源回路の普及,に対する大きな障害となっている。本研究の目的は, GaN-FET特有の連鎖的誤動作に着目し,(a)誤動作メカニズムと回路寄生インダクタンスの関係を明らかにし,(b) GaNの持つ高速スイッチング特性を最大限に生かすことのできる回路配線設計手法を開発することにある。初年度は,GaNデバイスの連鎖的異常誤動作の出現条件を明らかにするための実証実験を行った。その結果,GaNデバイスを実装した基板上に存在する共通ソースインダクタンス(CSI)の値を特定の条件内に設定することで,連鎖的誤動作が発生することを明らかにした。また,この実験の過程で,CSIを的確かつ簡易に計測する事が可能な新規計測手法を確立することができた。さらに,CSIの大きさを決定付ける主たる要因の一つが,GaNデバイスパッケージ内に存在するボンディングワイヤーであることを突き止めた。以上の3点から概ね順調に進展していると考えられる。(1) GaNデバイスの連鎖的異常誤動作の出現条件を実験的に明らかにした。(2)試験の過程で,これまで難しいとされてきたデバイスを基板に実装した状態での共通ソースインダクタンス(CSI)の計測を,簡易な手法で実現できることを示した。CSIはデバイスの連鎖的誤動作を誘発する原因の一つである。(3) CSIの大きさを決定づける主要因がパッケージ内のボンディングワイヤであることを,実験的に実証できた。パワーエレクトロニクス分野では,次世代パワー半導体素子として超高速動作かつ低オン抵抗のGaNデバイスが注目されており,小型・高効率の電源開発には必須のアイテムとなりつつある。一方,自らの高速スイッチング特性が引き起こすノイズによる誤動作等扱いにくく,実用化にむけた大きな障害となっている。本研究の目的は,GaN-FET特有の連鎖的誤動作を抑制する回路配線設計手法を開発することにある。これまでに,連鎖的誤動作を誘発する主要因がパワーデバイスを実装した回路基板に存在するゲート駆動回路と電力回路間に存在する共通ソースインダクタンス(CSI)であることを突き止めた。これを受けて,H29年度は,パワーデバイスを実装した基板のCSI値とパワーデバイス自体が有する寄生容量の比率が特定の範囲内に収まれば連鎖的誤動作を抑制できることを理論的につきとめ,この理論が正しいことを実験的に証明した。この研究過程で,初年度に開発したCSI計測手法をさらに改良し,サブnHオーダのCSI値を的確に計測することが可能な技術を構築した。さらに,H30年度の計画を先取りする研究にも一部着手した。すなわち,回路基板パターンを工夫し,ゲート駆動回路と電力回路の位置関係を変えることで,パワーデバイスの連鎖的誤動作の発生条件を変えることが可能であること,すなわち基板デザインに拠って連鎖的誤動作を抑制しうることを実験的に確かめた。下記の理由により,本研究は概ね順調に進展していると考えている。(1)H29年度の実施目標であった連鎖的誤動作の出現条件を理論的に解析し,明らかにすることができた。(2)H28年度に開発した共通ソースインダクタンスの計測手法をさらに改良し,サブnHオーダーの値を的確に計測する技術を構築することができた。(3)H30年度の研究計画を一部先取りし,回路基板パターンに拠ってパワーデバイスの連鎖的誤動作を抑制しうることを確かめることができた。昨年度までの成果から,連鎖的誤動作を防止するためには所望のCSIを設計する技術が求められる.そこで,CSIの一部がゲート配線とドレイン配線の磁気結合に依存することに着目し,PCBのレイアウトによるCSI設計が可能であるかを実験的に評価した.寄生磁気結合の極性及び度合いが異なる5つのPCBを用意して,それぞれのCSIを比較した.回路のゲートループ経路及びドレイン電流経路は,PCBの表面と裏面において配線が並走する.

この部分で電磁誘導が起こり磁気結合する.また,配線間の磁気結合の大きさは並走する配線長に比例する.従って,並走する配線の電流方向と配線長を変更することで磁気結合の極性及び度合いを変えた.評価の結果,磁気結合の無いPCBのCSIと比較するとそれぞれのPCBが持つ磁気結合の極性及び度合いに対応してCSIが変動することが確認できた.このことから,PCBレイアウトによりCSIの大きさを設計できることがわかった.また,連鎖的誤動作を抑制するために設計すべきCSIの大きさは,PCBレイアウト設計によるCSIの変動と同程度のオーダーである.このことは,適切なPCBレイアウト設計により,連鎖的誤動作を防止できることを示唆している.以下の2ステップを進めていく。ゲート端子側配線とドレイン端子側配線に加え,さらに実装配線に近いソース端子側配線にもインダクタンスを挿入して発振条件を明確化する(二次試作基板)。バルクハウゼン形発振回路の発振条件との関係を明らかにすることで,連鎖的誤動作現象を簡易的な等価回路で表現可能にする。STEP2「回路寄生インダクタンス制御技術の確立」nHオーダーの寄生インダクタンスを自在に制御可能な回路配線パターンを構築する。H30年度は,回路基板パターンによってパワーデバイス自体に損害するCSIを含むゲート駆動回路と電力回路間のCSIを的確に制御する回路パターン設計のノウハウを構築する。これまでに培ってきた回路設計技術やCSI計測技術を駆使し,回路パターンの引き回しによりCSIの発生量を抑制する。そのキー技術はゲート駆動回路と電力回路間に存在する磁気結合の制御であると考えている。掲載決定した論文が掲載まで至らず,投稿料の支払いが不要となったため。差額は328円であり,事実上計画通りの運用をしている。次年度に余尾呈されている投稿料支払いに充てる予定。
心血管疾患におけるHbαおよびCYB5R3の役割

ヒト冠動脈病理標本にてHbαおよびCYB5R3を検出したところ、Hbαは、弾性血管である大動脈や導管血管である心外表面冠動脈の血管内皮細胞および心外表面の冠動脈から心筋内へ移行分布する細動脈および毛細血管に発現が認められた。一方でCYB5R3の発現については、心筋や平滑筋にも強い発現が認められたが、血管内皮細胞については、細動脈領域に特異的な発現が認められた。基礎実験においては、血管内皮-平滑筋細胞をトランスウェルの膜面を挟んで接触性共培養をする事が出来た。臨床検体の測定においては、大動脈および冠静脈洞より採血した検体中のCYB5R3は、検出可能ではあったが、ほとんど変化を認めなかった。ヒト冠動脈、大動脈および心筋病理標本を用いて、大動脈(弾性血管)、冠動脈(導管血管)、心筋内血管(細動脈および微小血管)におけるHbαとCYB5R3の発現を免疫組織学的染色法により評価する事としていたが、確立された抗体がない事、ヒト標本が貴重である事を考慮して、まずマウス標本を用いて、染色方法を検討してから、Hemoglobin subunitα, CYB5R3染色:2抗体の反応性を検証した。候補に挙げた抗体は、他の文献で報告があった抗体のうち交差反応性を持つ3種類を使用した。結果、Hemoglobin subunit αについては、心筋細胞細胞質に特異的発現が認めらられたことから、抗体として有用と判断した。CYB5R3染色に関しては、GeneTexの抗体に関しては、特異的染色は得られなかった。一方、proteintechの抗体に関しては、心内膜の一部と心外膜血管に特異的染色が認められた。共培養に関しては、まずトランスウェル内面をゼラチンコートした後、滅菌した15cmdish内にランスウェルを反転してならべ、裏面をフィブロネクチンコートした上で、裏面に血管平滑筋細胞を播種して37度で72時間培養、その後、反転していたトランスウェルを滅菌されたピンセットで取り出して再インサート、続いて内皮細胞を播種して、37度で72時間培養した。同方法で、トランスウェルの膜面を挟んで、両面に細胞培養をする事に成功したが、細胞の増殖スピードにばらつきがあり、両面に緊密な培養をするには、播種細胞数の検討が必要と判断された。昨年までに血管内皮-平滑筋細胞共培養系をほぼ確立していたが、冠循環におけるCYB5R3の関与を直接的に結びつける実験とするにはヒトでの病理学的検討と臨床検体での評価が必須であり、最終年度ではそれらの実験を主眼とした。昨年度に抗体の事前検討を行った結果から、有用と思われた抗体を選択し、ヒト冠動脈、大動脈および心筋病理標本について、大動脈(弾性血管)、冠動脈(導管血管)、心筋内血管(細動脈および微小血管)におけるHbαとCYB5R3の発現を免疫組織学的染色法により評価し、その発現分布を明らかにした。結果、Hbαについては、導管血管から毛細血管まで内皮細胞に特異的な発現を認めた。一方で、CYB5R3については、心筋や平滑筋にも発現を認めるが、血管内皮については、主に細動脈レベルに強く発現していた。仮説として、冠微小血管機能障害にmicro vascularlevelのCYB5R3が関与するとすれば、細動脈レベルに発現が強い事は重要な所見と考えられた。また平行して、統合的ACh負荷試験を実施した患者の臨床検体を用いて、大動脈および冠静脈洞より採取した血液中のCYB5R3レベルを測定したが、CYB5R3の冠循環における量については、胸痛症候群、冠攣縮性狭心症、冠微小血管攣縮性狭心症のいずれの症例でも、ほとんど変化を認めない結果だった。おそらく、これらの酵素は細胞内もしくは血管内皮細胞と平滑筋細胞の間隙部(筋ー内皮接合部myo-endothelial junction :MEJで主に作用する事から、血中濃度の測定では評価は困難と判断された。そのため、継続して血液検体でHbαによるNO制御を評価する事、in vitro実験系での再現性を得る意義は少ないと考えられ、本研究はここまで終了とした。確率された抗体がなかった事とヒトサンプルが貴重である事から、事前検討が必要となり、本染色には至らなかった。共培養自体には成功したが、EMJ領域を均一に作成するには至っていない。そのため、続いて予定していたNOシグナルの実験は行えていない。血漿中、大動脈および冠静脈洞より採血した検体中のCYB5R3およびMetHbレベル測定については、ELISA分のサンプルストックは行っているが、MetHbについては、同時測定が必要なため、未だ施行できていない。

循環器内科抗体については予備検討が済んだため、次年度では、ヒトサンプルを使った染色を行う。共培養については、細胞数を変更して播種し、EMJ領域の確認をして、NO供与体を負荷した実験を行う。血漿中、大動脈および冠静脈洞より採血した検体中のCYB5R3およびMetHbレベル測定については、ELISAでの測定を早期に開始する。ヒトサンプルが貴重であるため、まず予備検討に時間を費やした。同時に、サンプルサイズも小さくして行ったので、金額的に少なくなった。共培養についても同じく、予備検討に時間がかかったため、サンプルサイズを大きくしての測定をする事が出来なかった。また、ストックされている血液サンプルの測定は、数が集まったところで施行するため、測定キット等の使用は次年度分に繰り越しとなった。予備検討は終了したため、各実験計画ともサンプル数を増やし実験を行う。またストックされている血液サンプルの測定も行うため、次年度使用額が必要となる。
深さ分解Ｘ線吸収分光によるLiイオン電池・Si負極固体電解質界面の反応機構の解明

本研究では、実用化に多くの課題を持つシリコン負極と電解質の界面電気化学現象を解明することを目的としている。具体的には、放射光を利用した軟X線深さ分解吸収分光測定法の開発と真空中で動作可能な電気化学セルの開発を行い、リチウムイオン電池の電解質と負極界面に生成されるSEI (Solid Electrolyte Interphase、固体電解質界面相)の化学状態を観察することが目的である。2018年度は、昨年度に取得した深さ分解吸収分光測定データの詳細な解析を進め、解析方法の確立を行った。その結果、解析方法も含めて深さ分解吸収分光測定法の開発が完了したと言える。また他に、電気化学セルの仕様決定、製作、評価実験を行った。電気化学セルは2端子で電位測定ができる仕様とし、真空窓には量産品として売られている正方形型のSiNメンブレンが使用できる形状とした。材質は耐薬品性の高い樹脂(PEEK)にて製作した。真空中(数Pa以下)でのリークテストでは、SiNメンブレンを押さえる冶具の締め付け方によってリークが生じることが判明したため初期設計から改良を施した。SiNメンブレンの厚さ検討として100nmと270nmのメンブレンで真空中でのリーク試験を実施した。どちらの厚さのメンブレンでも真空窓として機能はしたが、100nmのメンブレンではセッティング時に簡単に破れてしまうため、270nmの厚いメンブレンを採用することとした。最終的に電気化学セルに実際に純水を封入して理想的な水の酸素のX線吸収スペクトルが測定できることを確認した。電気化学セルの仕様決定から製作、テスト実験まで完了したが、本申請課題のメイン実験である電池材料でのその場深さ分解吸収分光測定を実施することができていない。また、学会発表は適宜行ってきたが、論文発表が予定よりも遅れている。2019年度は、製作した電気化学セルを使用したシリコン負極に対するその場蛍光深さ分解吸収分光測定実験をSPring-8 BL27SUで行い、シリコン負極の界面電気化学現象を解明する。また、学会発表ならびに論文投稿によって成果を報告する。本研究は、高容量リチウムイオン電池の実現に向けて、実用化に多くの課題を持つシリコン負極と電解質の界面電気化学現象を解明することを目的としている。具体的には、蛍光X線を利用した深さ方向に分解能を持つ蛍光深さ分解XAFS (X-ray absorption fine structure)法を開発し、リチウムイオン電池の充電時に電解質-負極界面に発生するSEI (Solid Electrolyte Interphase、固体電解質界面相)の化学状態を観察する。充放電過程の負極表面をその場測定することで、SEIの形成過程や反応機構、電池性能との関係を明らかにし、シリコン負極高容量リチウムイオン電池の実用化に向けた設計指針の提案を目指している。2017年度は蛍光深さ分解XAFS法の開発として、解析課程で必要なパラメータであるX線の侵入深さの校正実験をメインとして、他に深さ分解能や検出器の露光時間に対するS/Nの評価を行った。X線の侵入深さとスペクトルのS/N評価は、反射率測定により厚さを決定したNiとTiの薄膜試料(10nm-100nm)に対して実施した。しかし、露光時間に対するスペクトルのS/Nの評価は完了したが、金属元素は密度が高く軟X線の侵入長が数nmと小さいのに対して、準備した薄膜試料が厚かったために侵入深さを正確に評価することはできなかった。そのため、より薄い薄膜試料を準備して再実験を行う予定である。1層あたり20nmでSiO2とSiが交互に5層積層された標準試料においては、Si K-edgeでは表面から4層目まで、O K-edgeでは5層目まで約10nmの深さ分解能にて吸収スペクトルを観測することに成功した。その場測定用の電気化学セルの作製に関しては、予定よりも仕様の決定に時間を要したため設計が完了したところである。来年度の初期に、試作品を用いて真空窓などの要素技術開発も併せたテスト実験を実施する。2017年度に、蛍光深さ分解XAFS法の確立と並行して行う予定であったその場観察用の電気化学セルの製作が仕様決定に時間を要したため遅れている。

どちらの厚さのメンブレンでも真空窓として機能はしたが、100nmのメンブレンではセッティング時に簡単に破れてしまうため、270nmの厚いメンブレンを採用することとした。最終的に電気化学セルに実際に純水を封入して理想的な水の酸素のX線吸収スペクトルが測定できることを確認した。電気化学セルの仕様決定から製作、テスト実験まで完了したが、本申請課題のメイン実験である電池材料でのその場深さ分解吸収分光測定を実施することができていない。また、学会発表は適宜行ってきたが、論文発表が予定よりも遅れている。2018年度の初期に電気化学セルの試作品を完成させ、オフラインにて要素技術開発を併せたテスト実験を行い、前期に電気化学セルの最終版を作製する。また、X線の侵入深さの評価を数nmのNi薄膜試料の測定を行うことで完了させる。後期は当初の予定通りに、製作した電気化学セルを使用したシリコン負極に対するその場蛍光深さ分解XAFSの実験をSPring-8 BL27SUで行い、シリコン負極の界面電気化学現象を解明する。2019年度は、製作した電気化学セルを使用したシリコン負極に対するその場蛍光深さ分解吸収分光測定実験をSPring-8 BL27SUで行い、シリコン負極の界面電気化学現象を解明する。また、学会発表ならびに論文投稿によって成果を報告する。本年度に製作を予定していた電気化学セルの製作費として使用する。また、蛍光深さ分解XAFS専用の真空容器を製作する必要がなくなったため、その予算は二次電池用充放電装置の購入に充てる。本年度に予定していた電気化学セルの改良と電池材料の購入に遅れが生じたために次年度使用額が発生した。次年度は国内旅費・論文投稿費とあわせて計画通り使用する予定である。
ヒトの能動的視覚注意の維持に関与する皮質機能統合の脳磁計・脳電図による解析

注意時の脳内メカニズムを明らかにする目的で,外界の何かに注意を向けているときの自発性瞬目において,外界の暗転を知覚せずに視覚画像が維持される脳内メカニズムについて研究を行った。自発性瞬目およびその擬似的な暗転刺激により出現する後頭部皮質活動を,脳磁図を用いて記録し比較検討を行った。画像注視中に出現する自発性瞬目直後において,視覚入力の再開と関連した有線野および高次視覚野の活動を反映した後頭部磁場活動が推定された。視覚対象のない条件を含めた非注視中の瞬目では,これらのうちの遅い反応波の消失または抑制が見られた。また,暗転刺激時には視覚注意のレベルによる影響をあまり受けないが,自発性瞬目では後頭皮質活動の特に遅い波形成分は視覚注意のレベルが低いと出現しなかった。さらに,同じ画像刺激での瞬目において,聴覚刺激に注意を配分させた場合と比べ,脳内のイメージとしての別画像に注意を向けたとき,遅い後頭部反応の抑制が認められた。これらの結果から,自発的な瞬目中の視覚情報処理過程は瞬目前の脳の状態によって制御され,自発性瞬目時の網膜画像充填に働く制御機構は,焦点をあわせた(能動的注意をむけた)網膜画像に対する処理が行われているとき発現し,そのとき視覚イメージ以外の聴覚刺激に注意が配分されていてもその制御機構は働くが,網膜像以外の脳内の視覚イメージに注意が向くとその働きが抑制されると考えられた。すなわち,瞬目においても,能動的注意の方向性により画像処理のスイッチング機構が働いている可能性が示唆された。本研究結果は,頻繁に生じる自発性瞬目における強固な視覚の維持過程に着目すれば,むしろ,注意や感覚記憶,認知過程のしくみなど,知覚の脳内過程を解明する手がかりを与えてくれる可能性を示す。本年度の研究では、能動的注意の維持状態のとき瞬目抑制と引き替えに生じるFmシータ律動の脳内活動源の解析および能動的注意時の瞬目において見られる皮質活動について明らかにするための研究を行った。1.能動的注意の脳内機構についての研究(研究発表論文1)注意集中時に前頭正中部で生じるシータ律動について、前年度まで行ってきた脳磁場研究からさらに脳内電流源について、前部帯状回皮質と前頭前野皮質の経時的な交互作用について明らかにした。2.能動的注意時の瞬目時の皮質活動(研究発表論文2)本年度の研究では、まず能動的注意時に生じる瞬目の視覚的継続の皮質活動について明らかにするため、瞬目前の視覚情報および注意と瞬目後の頭頂後頭葉活動との関係について瞬時暗転刺激により出現する皮質活動との比較検討を行った。健常成人男子6名を対象に、画像への注意条件、非注意条件、画像のない条件で生じる瞬目および暗転刺激時の脳磁場計測を行った。数字列の連続計算という能動的注意を数字画像に対して向けているときの瞬目および暗転刺激で後頭部の有線野および2次、3次視覚野に経時的に皮質活動が出現した。これに対し、数字列を受動的に見ているだけ、あるいは画像そのものが存在しないときの瞬目および暗転刺激では有線野皮質あるいは外側膝状体レベルでの早期の活動自体が消失ないし抑制した。活動源として、光入力再開オン後210ミリ秒の活動では自発性瞬目時の電流源は3名で後頭連合野に推定され、暗転刺激でそのうち2名で瞬目時とほぼ同じ皮質位置に推定された。これらの結果は、画像に対する瞬目時の能動的注意および中心窩画像の存在の有無の条件差が、瞬目時の瞳孔再開後の磁場反応に影響していることを示す。

本研究結果から、中心窩画像に対する能動的注意の有無が外側膝状体および後頭葉皮質の各部で階層的に瞬目時の視覚情報処理過程に関与している可能性が示された。自発性瞬目およびその擬似的な暗転刺激により出現する後頭部皮質活動を、脳磁図を用いて記録し、視覚注意や視覚画像が異なる条件下での比較検討を行った。画像注視中に出現する自発性瞬目直後において、暗転刺激と比較することで、視覚入力の再開と関連した有線野および高次視覚野の活動を反映した後頭部磁場活動が推定された。視覚対象のない条件を含めた非注視中の瞬目では、これらのうちの遅い反応波の消失または抑制が見られた。この結果は、非注視中の瞬目では、瞳孔再開時に新たに入力される視覚情報が、視覚野での低次レベルでの処理により瞬目中の画像充填が行われている可能性を示した。本年度においては、同じ画像刺激に対し、聴覚刺激に注意を配分させた場合の、後頭部皮質活動の違いについて検討を行った。同じ網膜画像であるが、(1)実画像に注意を向けたとき、(2)同じ実画像を見るが、焦点をあわさず、脳内のイメージとしての別画像に注意を向けたとき、(3)実画像に焦点を合わしているが、聴覚刺激に注意を向けたとき、の3条件にづいて比較すると、(1)(3)においては同様の後頭部反応が得られたが、(2)でのみ遅い後頭部反応の抑制が認められた。本研究結果から、自発性瞬目時の網膜画像充填に働く制御機構は、焦点をあわせた(能動的注意をむけた)網膜画像に対する処理が行われているとき発現し、そのとき視覚イメージ以外の聴覚刺激に注意が配分されていてもその制御機構は働くが、網膜像以外の脳内の視覚イメージに注意が向くとその働きが抑制されると考えられた。すなわち、瞬目においても、能動的注意の方向性により画像処理のスイッチング機構が働いている可能性が示唆された。自発性瞬目はこれまで、脳波や事象関連電位などを用いた視覚研究においてはむしろ邪魔物として扱われてきたが、この頻繁に生じる自発性瞬目における強固な視覚の維持過程に着目すれば、むしろ、注意や感覚記憶、認知過程のしくみなど、知覚の脳内過程を解明する手がかりを与えてくれる可能性を示すことができた。