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現代アメリカにおけるテレコミュニケーション規制改革メカニズムに関する実証的研究

本研究の成果は以下の3点である。第一に、ネットワーク中立性の事例研究から、ティー・パーティ運動が規則制定に反対する保守系団体を後押しする役割を果たした点、第二に、アメリカでは通信法上のブロードバンド・サービスの分類によってFCCの規制権限が揺らいだ点が規制反対派の主張を強化し、FCCは実際訴えられたが、日本の法制度の下では総務省に対してそうした問題が起こる可能性がほとんどない点、第三に、アメリカではグーグルが数多くの非営利団体との連携を強めてテレコム政策過程において重要な役割を果たす新たな政治的主体となっている点、である。本研究の目的は、新しい政治的主体がアメリカのテレコミュニケーション政策分野の規制緩和に拍車をかけるのか否か、どのような役割を果たしているのかという点を解明することにある。本年度は研究実施計画に従い、ネットワーク中立性を巡る規則制定過程を事例として研究を進めた。ネットワーク中立性問題は、多くの帯域を必要とするリッチ・コンテンツの利用が増加し、帯域が圧迫されるようになると、ネットワーク設備所有事業者が特定のコンテンツ事業者などのネットワーク利用をブロックするか優先順位付けを行うのではないかという危惧が生じ、それを防ぐためにネットワーク設備所有事業者に対し新たな規則を課す必要があるかどうかという議論である。この問題に関して、アメリカでは長い間議会や規制機関である連邦通信委員会(FCC)において政策議論が活発に行われてきたが、2010年12月、FCCで多数決により規則が制定された。よって、本事例研究は非常に時宜に合ったものとなった。文献資料に加え関係者へのヒアリング調査を進めた結果、ビジネス利益の対立、と捉えられがちなネットワーク中立性を巡る規則制定過程において、2009年秋以降アメリカ政治において台頭した大きな政府批判を強めるティー・パーティー運動が強い関心を示し、政策過程に参入したことが明らかになった。行政の肥大化に強く反対する彼らが政策論争に加わったことにより、もともと自由市場擁護の立場から規則作成に反対してきた保守系団体にとって、草の根運動という大きな味方を得た意味がある。また、FCCにおいて規則は制定されたが、彼らが強力に後押ししたことから、2011年4月、議会評価法に基づきFCCの決定に異議を唱える決議案が下院で可決された。本年度の成果として、本政策分野におけるティー・パーティー運動の展開の意義について論文をまとめており、2011年7月に東京財団より発表予定である。まず、交付申請書に記した研究実施計画に従い、当該研究1年目に行ったネットワーク中立性に関する事例研究の研究成果について、本年度は国内外での学会発表及び論文の刊行を目指した。その結果、6月の日本比較政治学会における口頭発表「現代アメリカのテレコミュニケーション政策ネットワークの変容とイデオロギー対立-ネットワーク中立性の規則制定を事例に」、7月の「Info Com Review」において論文「ネットワーク中立性をめぐるFCCの規則制定過程におけるイデオロギー的対立」の発表に続き、2012年1月に久保文明+東京財団「現代アメリカ」プロジェクト編著による『ティーパーティ運動の研究-アメリカ保守主義の変容』の10章に「ティーパーティ運動とテレコミュニケーション政策-FCCによるネットワーク中立性の規則制定をめぐって」が加えられ刊行された。よって、この点について研究実施計画は十分に達成されたと言える。一方、本年度は新たな事例研究を行うためのヒアリング調査も行う計画となっていた。公刊されている資料収集についてはある程度進んだが、関係者へのヒアリング調査については、「FCCの700MHz周波数帯オークションをめぐる規制」及び「ホワイト・スペース空き周波数帯をめぐる論争」の二つの事例研究について難航した。しかし本研究でこれら3つの事例研究を行う目的は、グーグルなど新しいアクターの政策ネットワークへの参入がもたらす意義を明らかにすることにある。その点について新たなアクターの選挙献金やロビーイングといった政治活動に着目する、という研究実施計画については、グーグルやFTCへのヒアリングも実現したことで、文献資料からだけでは得られない十分な収穫があったと考えられる。本研究の目的は、ブロードバンドが急速に普及している現代アメリカのテレコミュニケーション政策において、第一に、ネットワーク中立性など複数の事例研究を行い、グーグルなどの新しいアクターが規制緩和に拍車をかけるのか、それとも既存事業者への新たな規制導入の推進的役割を果たしているのか、その役割について解明することであった。第二に、本研究では新たなアクターの選挙献金やロビーイングといった政治活動に着目した分析を行い、選挙によって大統領の政党が共和党から民主党へ交代したこと、あるいは議会の多数党の交代といったアメリカ政治の潮流が、テレコミュニケーション政策の規制の展開に関してどのような意味を持つのかを検討することを目的とた。これまで事例研究として、アメリカにおけるネットワーク中立性の政策議論の展開について焦点を当てて分析し、ティー・パーティ運動や共和党議員などが政府の権力乱用を主張し活発にネットワーク中立性の規制反対運動を展開してきたことを明らかにしてきた。そしてその背景として、連邦通信委員会(FCC)のブロードバンドサービスに対する規制権限をめぐる問題が大きなファクターの一つとして存在していたこともわかった。そこで、最終年度に当たる今年度は、この問題について日本との比較の視座から考察することとした。

その結果、アメリカの事例に見られる問題は日本の法制度のもとではきわめて起こりにくいことが確認された。また、当該年度はネットワーク中立性にとどまらず、これまで行ってきた複数のヒアリング調査などを整理し、アメリカのブロードバンド政策の展開において、グーグルがどのような役割を果たし、また、どのような影響を及ぼしているのかという点を分析した。後者については、2013年9月の日本政治学会で口頭発表を行う予定である。1年目に行った事例研究の成果について、2年目に当初の計画以上に発表する機会に恵まれ、高い評価も得られた。しかし、2年目に予定していた事例研究については関係者とのヒアリング調査がスムーズに進んでいるとは言えない面もあったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の進め方として、2年目にヒアリングが難航したことを踏まえると事例研究については変更する必要があるかもしれないが、時期を変えるとヒアリングがスムーズに進むこともあるため、もう一度公刊された資料を整理した上で研究計画に沿った事例研究のヒアリング調査を試みたい。また、2年目に行ったヒアリング調査及び資料収集から得られた結果を踏まえ、論文を完成させたい。さらに、本研究の第三の目的は、昨今の情報通信政策の展開を日米比較の観点から検討することであり、本研究課題の事例研究に挙げているネットワーク中立性もホワイト・スペースを含む周波数の有効利用の問題も日米間で共通している。そこで、今年度は、アメリカのテレコム政策ネットワークにおける新たなアクターが通信分野の規制改革において重要な役割を果たしているのか、という点を日本との比較の視座から論じる予定である。
分泌型EGFおよびSODの両遺伝子導入による創傷治癒促進と細胞障害抑制

これまではラット皮膚線維芽細胞(FR細胞)にSOD遺伝子を導入し,その分泌性を検討していたが,本年度はBaby Hamsterの線維芽細胞(BHK-21細胞)へのSOD遺伝子の導入をカチオン性リポソームを用いる方法により行った.FR細胞の場合と同様に分泌シグナルを保持しないベクター導入細胞では培養液中にSOD活性は観察されなかった.しかしインターロイキン-2(IL-2)の分泌シグナルを有するSOD遺伝子含有ベクターを導入した細胞では細胞培養液中に顕著なSOD活性の増大を認め,継続的にSODが分泌される細胞を作成した.従って導入する細胞株を変化してもIL-2の分泌シグナルを付加することで分泌性を付与することが可能であることを明らかにした.これらの成果をふまえて,ヒト線維芽細胞へのこれら遺伝子の導入を検討している.またこのBHK-21細胞を用いて細胞内外に活性酸素を生成させ,細胞増殖性,生存性への影響を検討した.各種活性酸素刺激において活性酸素消去酵素系(SOD,グルタチオンパーオキシダーゼ等)の酵素活性や増殖性が生成する活性酸素の種類により変動することを認めた.そこで細胞内に活性酸素を生成するヒドロキノンを低濃度で処理した場合,ヒドロキノン単独では著明な増殖作用は観察されず,高濃度では生存性が低下することを認めた.そして線維芽細胞増殖因子(FGF)を培養液中に添加した場合,FGFの細胞増殖作用を低濃度のヒドロキノンが増強することを認めた.現在,分泌性を保持したEGFを発現するベクターを同じくBHK-21細胞に導入し,その増殖性と活性酸素刺激への対応性について検討を行っている.これまではラット皮膚線維芽細胞(FR細胞)にSOD遺伝子を導入し,その分泌性を検討していたが,本年度はBaby Hamsterの線維芽細胞(BHK-21細胞)へのSOD遺伝子の導入をカチオン性リポソームを用いる方法により行った.FR細胞の場合と同様に分泌シグナルを保持しないベクター導入細胞では培養液中にSOD活性は観察されなかった.しかしインターロイキン-2(IL-2)の分泌シグナルを有するSOD遺伝子含有ベクターを導入した細胞では細胞培養液中に顕著なSOD活性の増大を認め,継続的にSODが分泌される細胞を作成した.従って導入する細胞株を変化してもIL-2の分泌シグナルを付加することで分泌性を付与することが可能であることを明らかにした.これらの成果をふまえて,ヒト線維芽細胞へのこれら遺伝子の導入を検討している.またこのBHK-21細胞を用いて細胞内外に活性酸素を生成させ,細胞増殖性,生存性への影響を検討した.各種活性酸素刺激において活性酸素消去酵素系(SOD,グルタチオンパーオキシダーゼ等)の酵素活性や増殖性が生成する活性酸素の種類により変動することを認めた.そこで細胞内に活性酸素を生成するヒドロキノンを低濃度で処理した場合,ヒドロキノン単独では著明な増殖作用は観察されず,高濃度では生存性が低下することを認めた.そして線維芽細胞増殖因子(FGF)を培養液中に添加した場合,FGFの細胞増殖作用を低濃度のヒドロキノンが増強することを認めた.現在,分泌性を保持したEGFを発現するベクターを同じくBHK-21細胞に導入し,その増殖性と活性酸素刺激への対応性について検討を行っている.分泌シグナルを付加したEGF遺伝子およびSOD遺伝子を哺乳動物用発現ベクターに組み込んだ.そしてこれらベクターをカチオン性リポソームを用いて線維芽細胞やガン細胞に導入し,EGFやSODの分泌性や細胞増殖について比較検討した.ELISA法により,培養液中のEGF量を測定したところ,分泌シグナルを持たないベクター導入ではほとんどEGFの分泌は認められなかったが,インターロイキン2(IL2)の分泌シグナルを付加したEGF遺伝子含有ベクターでは,分泌量の増大を認め,特にIL2の分泌シグナルに持続ペプチドの遺伝子を付加することがEGFの分泌に有効であった.分泌されたEGFは生理活性を保持していることをDNA合成の促進や細胞運動性の亢進により確認した.そして培養液中での分泌EGFの安定性も合成EGFに比べて高いことが観察された.SODについてはヒト腎ガン細胞にSOD遺伝子を導入することで細胞増殖速度の変動することを認めた.さらに過酸化水素の添加やキサンチンオキシゲナーゼ・ヒポキサンチン処理等により活性酸素刺激を培養細胞に与えた場合,高濃度では細胞死に至るが,低濃度の処理では細胞の増殖感受性が高まることを認めた.そして細胞内のSOD活性よりもグルタチオンパーオキシダーゼ活性がキサンチンオキシダ-セ・ヒポキサンチン処理で上昇することを線維芽細胞で観察した.現在細胞増殖の至適条件について検討を行っており,平成10年度は至適濃度分泌制御を目的とした培養細胞への分泌性SOD遺伝子導入やEGF遺伝子の導入法について検討を行い,これら両遺伝子導入による細胞増殖性,運動性などの薬理効果について確認することを計画している.これまではラット皮膚線維芽細胞(FR細胞)にSOD遺伝子を導入し,その分泌性を検討していたが,本年度はBaby Hamsterの線維芽細胞(BHK-21細胞)へのSOD遺伝子の導入をカチオン性リポソームを用いる方法により行った.FR細胞の場合と同様に分泌シグナルを保持しないベクター導入細胞では培養液中にSOD活性は観察されなかった.しかしインターロイキン-2(IL-2)の分泌シグナルを有するSOD遺伝子含有ベクターを導入した細胞では細胞培養液中に顕著なSOD活性の増大を認め,継続的にSODが分泌される細胞を作成した.

従って導入する細胞株を変化してもIL-2の分泌シグナルを付加することで分泌性を付与することが可能であることを明らかにした.これらの成果をふまえて,ヒト線維芽細胞へのこれら遺伝子の導入を検討している.またこのBHK-21細胞を用いて細胞内外に活性酸素を生成させ,細胞増殖性,生存性への影響を検討した.各種活性酸素刺激において活性酸素消去酵素系(SOD,グルタチオンパーオキシダーゼ等)の酵素活性や増殖性が生成する活性酸素の種類により変動することを認めた.そこで細胞内に活性酸素を生成するヒドロキノンを低濃度で処理した場合,ヒドロキノン単独では著明な増殖作用は観察されず,高濃度では生存性が低下することを認めた.そして線維芽細胞増殖因子(FGF)を培養液中に添加した場合,FGFの細胞増殖作用を低濃度のヒドロキノンが増強することを認めた.現在,分泌性を保持したEGFを発現するベクターを同じくBHK-21細胞に導入し,その増殖性と活性酸素刺激への対応性について検討を行っている.
孤発性ヤコブ病における異常型プリオン蛋白の生化学的検討

孤発性クロイツフェルト・ヤコブ病の異常型プリオン蛋白タイプ分類について、本年度病理検索を行った4症例のうち、1例でタイプ1とタイプ2の共存を認め、病理学的にも部位によりシナプス型プリオン蛋白沈着と空胞周囲型沈着の異なるパターンを示すなど、臨床病理学的多様性を示す症例を検討し得た。しかしながら、これまでにタイプ分類解析を行った22例の孤発性ヤコブ病のうち、共存例は1例(4.5%)のみで、英国国立CJDサーベイランス・ユニットで検討した18例中7例(38.9%)に比べ明らかに低い割合であった。遺伝子解析の結果、プリオン蛋白遺伝子129番多型は全例M/M型であった。英国での検討例では55.6%であり、従来の報告通り人種差がみられた。橋核病変の程度は症例ごとのばらつきが大きかったが、脳重量を指標とした病期の進行の程度とよく相関しており、病態の多様性を示している訳ではないと考えられた。日本の症例のタイプ分類が比較的均質で臨床病理学的にも多様性が目立たなかったことには、人種的背景の違いが影響を及ぼしている可能性が考えられた。プロテアーゼ抵抗性異常プリオン蛋白のタイプ分類に関しては均質な結果しか得られなかったため、異常プリオン蛋白の高次構造の差に基づく新たな分類を試みる目的で、オリゴマー分子の解析を行った。正常プリオン蛋白はほぼ可溶性のモノマーの状態になるが、プリオン病脳では異常なプリオン蛋白がオリゴマーないしより高度な凝集体として存在する条件を決定し、簡便かつ安全に、短時間で凝集体を分離することが可能となった。近年、高度な凝集体よりもオリゴマーのほうが感染性や神経細胞毒性が強いことが判明しており、本法によるオリゴマー解析が有効な解析方法になると考えられる。今後継続してさらに細かな条件設定を検討し、症例数を増やして検討していく予定であり、2007年9月の国際学会などで発表予定である。九州大学大学院医学研究院神経病理学分野において、1993年から2004年までに剖検した孤発性ヤコブ病45例のうち、凍結脳標本が利用可能な19例を対象として、異常型プリオン蛋白のタイプ分類をウェスタン・ブロット法により検討した。比較対象として、遺伝性ヤコブ病6例および硬膜移植による医原性ヤコブ病4例についても検討を行った。孤発性ヤコブ病のうち1例はタイプ2の視床型であったが、残り18例はすべてタイプ1であった。大脳皮質も前頭、側頭、頭頂、後頭葉すべての領域から可能な限りサンプルを採取し、小脳や一部の症例では基底核、視床からも採取して検討したが、タイプ2の混在は認められなかった。英国における孤発性ヤコブ病では、大部分がタイプ1の異常型プリオン蛋白を示すが、約3割の症例でタイプ1とタイプ2の混在を示した(未発表データ)のに対し、日本の症例ではバリエーションの程度が小さいことが分かった。タイプ2を示す症例は非定型的な経過をたどることが多いため、これまでの症例のうち一部は剖検まで至らなかった可能性も残るが、プリオン蛋白遺伝子129番多型が日本人の場合にはMet/Metが約90%に偏っている、という欧米人との遺伝的背景の違いが、異常型プリオン蛋白の生化学的均質性を反映している可能性もある。

また、プリオン蛋白の糖鎖結合数(0-2)の異なる分子の割合が、孤発性ヤコブ病と医原性ヤコブ病では1>0>2の順に割合が大きいのに対し、遺伝性ヤコブ病では2=1>0の順で糖鎖修飾比率が異なっていた。検討した遺伝性ヤコブ病の中には、178、200、232番点変異の他、102番変異のGSS症例も含まれている。病理像も異なるこれらの症例において、糖鎖修飾比率が一様に孤発性ヤコブ病と異なることの背景に、何か遺伝性ヤコブ病に共通する要因があるものか、更なる検討が必要である。孤発性クロイツフェルト・ヤコブ病の異常型プリオン蛋白タイプ分類について、本年度病理検索を行った4症例のうち、1例でタイプ1とタイプ2の共存を認め、病理学的にも部位によりシナプス型プリオン蛋白沈着と空胞周囲型沈着の異なるパターンを示すなど、臨床病理学的多様性を示す症例を検討し得た。しかしながら、これまでにタイプ分類解析を行った22例の孤発性ヤコブ病のうち、共存例は1例(4.5%)のみで、英国国立CJDサーベイランス・ユニットで検討した18例中7例(38.9%)に比べ明らかに低い割合であった。遺伝子解析の結果、プリオン蛋白遺伝子129番多型は全例M/M型であった。英国での検討例では55.6%であり、従来の報告通り人種差がみられた。日本の症例のタイプ分類が比較的均質であったことには、今回検討した症例全てにおいて複数の部位からサンプルを採取できた訳ではないことも影響しているかも知れないが、遺伝的背景の違いを反映している可能性も考えられた。プロテアーゼ抵抗性異常プリオン蛋白のタイプ分類に関しては均質な結果しか得られなかったため、異常プリオン蛋白の高次構造の差に基づく新たな分類を試みる目的で、オリゴマー分子の解析を行った。まず、簡便で安全に操作できるように、遠心カラムを用いた系で、ゲル濾過法に基づく蛋白のサイズ分画の手法に着手した。バッファーの組成、ゲルの孔径、遠心の条件について検討した結果、正常プリオン蛋白はほぼ可溶性のモノマーの状態になるが、プリオン病脳では異常なプリオン蛋白がオリゴマーないしより高度な凝集体として存在する条件を決定し、遠心ゲル濾過カラムによる簡易的サイズ分画で異常プリオン凝集体を短時間で分離することが可能となった。近年、高度な凝集体よりもオリゴマーのほうが感染性や神経細胞毒性が強いことが判明しており、本法によるオリゴマー解析が有効な解析方法になると考えられる。
高反応性デヒドロベンゾアヌレンの生成と巨大パイ電子系への変換

ポルフィリンを組み込んだ巨大パイ電子系化合物は光電子材料への応用の観点から注目されている。本研究では、ポルフィリンをブタジインユニットで架橋した環状パイ電子系の創出を目的とした。2,18-diborylporphyrin誘導体1をoxone酸化することにより、88%の収率でdihydroxyporphyrin 2を合成した。これを、PhN(Tf)_2とCsCO_3を用いてトリフラートへと導き(86%)、続いて亜鉛錯体とした後、Pd(0)を触媒に用いてTMS-acetyleneとクロスカップリングさせた(84%)。最後に塩基条件下でシリル基を除去し、ピリジン存在下Cu(II)を用いた酸化的ホモカップリングにより、89%で環状のポルフィリンダイマー3を合成することに成功した。ダイマー3はブタジインユニットを一つしかもたない非環状ポルフィリンダイマーに比べ、蛍光の強度が著しく小さく、その光学的特性に興味がもたれる。材料への応用の観点よりポルフィリンダイマー3の非線形光学特性について調べるため二光子吸収断面を求めたところ、比較的大きな値(11,300GM,λ=800nm)を得ることができた。一方、合成中間体である化合物2はそのヒドロキシル基部位において、keto-enol互変異性体が存在し、極性溶媒中ではenol-enol体が、非極性溶媒中ではketo-enol体が支配的となることがわかった。一方で、keto-keto体は観測されなかった。これは、keto-keto体が生成するためにはポルフィリン環のパイ共役を解く必要があり、エネルギー的に不利なためである。このketo-enol体は非極性溶液中においてはketo部分とenol部分の分子間における相補的な水素結合によって2量体を形成することが明らかとなり、非共有結合を用いたポルフィリンアレイの構築に向けて有用な知見を得た。近年、デヒドロベンゾアヌレン(DBA)については、光電子材料への応用の観点から活発な研究が行われている。中でも、高度に歪んだDBAはその歪みに由来する高反応性を示すことが予想され、その高反応性を利用した炭素材料への変換の可能性がある。そこで本研究では、高度に歪んだトリインユニットをもつジベンゾテトラキスデヒドロ[12]および、ジベンゾペンタキスデヒドロ[14]アヌレン([12]DBAおよび[14]DBA)に注目し、その生成とその分光学的な同定を目的として以下の実験を行った。[12]DBAおよび[14]DBAは、戸部研究グループで開発されたプロペラトリエンユニットで三重結合をマスクした前駆体の光化学的な[2+2]環開裂反応を用い、穏和な条件下でインダンを脱離させることにより生成させた。[12]DBAおよび[14]DBAは、(a)気相中でのレーザーデソープションマススペクトル、(b)溶液中での^1Hおよび^<13>C NMRスペクトル、(c)溶液中でのDiels-Alder付加体としての捕捉、(d)77Kでの2-メチルテトラヒドロフラン(MTHF)マトリックス中におけるUV-visスペクトル、(e)20KでのArマトリックス中におけるFT-IRスペクトルにより行った。その結果、[12]DBAについてはその不安定性のためそのものを溶液中で観測することはできなかったが、Diels-Alder付加体として捕捉した。またMTHFマトリックス中におけるUVスペクトルによって、[12]DBAに帰属される化学種の吸収帯を観測した。さらに、Arマトリックス中でのFTIRスペクトルにおいて、[12]DBAに帰属される化学種の新しい吸収帯が認められ、それらは密度汎関数法により得られた理論的なIR吸収帯とよく一致したことから、[12]DBAが生成している明白な証拠を得た。一方、[14]DBAについては、溶液中において^1Hおよび^<13>C NMRスペクトルによってこれを同定することに成功した。[14]DBAは溶液中でもNMRスペクトルが測定できる程度の速度論的安定性を有することが明らかとなった。さちに、[14]DBAとその前駆体とで、実験的および理論的^1H NMR化学シフトを比較することにより、[14]DBAのアヌレン環のdiatropicityが前駆体に比べて若干減少することが明らかとなった。材料への応用の観点よりポルフィリンダイマー3の非線形

光学特性について調べるため二光子吸収断面を求めたところ、比較的大きな値(11,300GM,λ=800nm)を得ることができた。一方、合成中間体である化合物2はそのヒドロキシル基部位において、keto-enol互変異性体が存在し、極性溶媒中ではenol-enol体が、非極性溶媒中ではketo-enol体が支配的となることがわかった。一方で、keto-keto体は観測されなかった。これは、keto-keto体が生成するためにはポルフィリン環のパイ共役を解く必要があり、エネルギー的に不利なためである。このketo-enol体は非極性溶液中においてはketo部分とenol部分の分子間における相補的な水素結合によって2量体を形成することが明らかとなり、非共有結合を用いたポルフィリンアレイの構築に向けて有用な知見を得た。
周期的格子欠陥による優れた特性を持つソニック結晶導波路の実験的研究

交付申請書に記載した研究の目的と研究実施計画に則して研究を進めた結果、次のような成果を得た。標題の周期的欠陥による導波路は、報告書では「欠陥モード導波路」という用語を用いる。(1)欠陥内に直接バースト(またはインパルス)音場を励振する内部励振法と、結晶外からインパルス音波を当て欠陥の周波数応答特性を観測する外部励振法を開発した。(2)ソニック結晶の中に孤立して存在する単一欠陥(点欠陥)の空間的閉じ込め、ならびに周波数特性を、理論的に内部励振法と外部励振法により評価し、実験的にも外部励振法により観測し、両者の定量的一致を得た。(3)欠陥モード導波路の基本構成であり、かつ基本的特性を持つ「隣り合い結合する2個の欠陥」の時間的、周波数的振る舞いについてFDTD法による波動伝搬シミュレーション、外部励振法による実験、ならびにモード結合理論の3通りの解析を行い、特に固有周波数の定量的に良い一致を得た。これら3方法の有効性を証明した。(4)間に散乱体(格子)を挟んだ欠陥の数珠つなぎから成る直線状と直角曲がり導波路が、通過帯において、共に100%の伝送効率を示す優れた特性を、FDTD法によるシミュレーション並びに外部励振法による実験で検証した。(5)直角曲がりとブランチを設けた長い欠陥モード導波路の伝送特性を2040kHzの空中超音波により実測し、通過帯の高い伝送効率、その単位格子間隔当たりの値、帯域外の阻止率、ならびにブランチの特性を明確にした。(6)直線状欠陥モード導波路と直角曲がりをもつ導波路の予想した良好なモード結合を理論的実験的に得た。(7)数珠つなぎの欠陥モードの振る舞いを定量的に正確に表現する、隣接結合のみが許される一般的な個数の共振器のモード結合理論を新しくつくることに成功し、通過帯域幅の理論的設計法を確立した。研究計画に沿って研究を遂行し、当初の期待通り、次のような成果が得られた。(1)アクリル樹脂円柱を周期的に並べ2次元ソニック結晶を組み立てるためのプラットフォームを製作した。一対の厚さ5ミリのアルミ板に直径5mmの穴を間隔6.25mmで15列×31列NCを用い正確に配置した。このサイズでは、空中超音波に対するブラッグ反射の周波数が約28kHzである。音源には7mm幅50mm高さのスリット状開口を持ち、精度よく2次元的な円筒波を放つスピーカーを選び、音場測定には1/4インチ径の広帯域マイクロフォンを用いた。さらに、ネットワークアナライザーの掃引モードを狭い中間周波帯域幅で用いて伝送効率を精度良く測定した。(2)まず、直線状に一つおきの散乱体を取り除いた最も基本的な欠陥モード導波路を15×11格子から成るソニック結晶に作り、その透過率周波数特性を計測した。そのパスバンドは規格化周波数において0.5560.599であり、理論1値として先に得ていた0.540.59にわたるパスバンドと良い一致を示した。さらに、パスバンドにおける伝送効率の実測値も2dB(導波路長11格子)ないし-1.4dB(導波路長15格子)であり、理論値と良い一致を示した。(3)次に、11格子長の直線状欠陥モード導波路の後に直角曲がりをし、さらに25格子長の直線部を持つ欠陥モード導波路を構成し、後者の直線部を順次2格子ずつ短くした伝送効率の測定から、純粋の導波路内における伝送効率測定を行い、一格子間隔あたりの伝送効率は約-0.54dBと算出した。

また、伝送効率周波数特性は、良好なバンドパスフィルター特性を示した。即ち、パスバンド内に対して、パスバンド外の透過率が約-40dBと大きな対比を示した。(4)前者の導波路の出力端近傍において十字路を形成し3分岐を構成した。これまでの場合と同様のバンドパス特性とともに、3方向への分岐が得られた。ただし、3出力の大小関係は周波数に依存して数dB異なった。(5)これらの実験的考察により、次の格子欠陥モード導波路の基本的特長が実験的にも明確になった。a)従来の一列に散乱体を取り除いたソニック結晶導波路におけるブラッグ反射が無い。b)導波路入出力端ならびに導波路の直角曲がりにおいて、反射がほとんど無い。交付申請書に記載した研究の目的と研究実施計画に則して研究を進めた結果、次のような成果を得た。標題の周期的欠陥による導波路は、報告書では「欠陥モード導波路」という用語を用いる。(1)欠陥モード導波路の基本構成であり、かつ基本的特性を持つ「隣り合い結合する2個の欠陥」の時間的、周波数的振る舞いについてFDTD法による波動伝搬シミュレーション、外部励振法による実験、ならびにモード結合理論の3通りの解析を行い、特に固有周波数の定量的に良い一致を得た。これら3方法の有効性を証明した。(2)欠陥の存在する領域は、大きさにばらつきの大きいアクリル樹脂円柱を形状精度の良いアルミニウム円柱に置き換えても、ソニック結晶としての特性は定量的にも無視できる変化しかないことを確かめた。(3)直角曲がりとブランチを設けた長い欠陥モード導波路の伝送特性を2040kHzの空中超音波により実測し、通過帯の高い伝送効率、その単位格子間隔当たりの値、帯域外の阻止率、ならびにブランチの特性を明確にした。即ち、2分波器、3分波器を実現した。なお、45度曲がり導波路は、モード結合が結晶軸方向の1散乱体(格子)隔てた結合の1/10程にも小さくなるため、実用的ではないことがわかった。(4)直線状欠陥モード導波路と直角曲がりをもつ導波路の予想した良好なモード結合を理論的実験的に得た。(5)数珠つなぎの欠陥モードの振る舞いを定量的に正確に表現する、隣接結合のみが許される一般的な個数の共振器のモード結合理論を新しくつくることに成功し、通過帯域幅の理論的設計法を確立した。この特性方程式が一般的に漸化式で表されること、結合係数が一様である場合は、実係数の代数方程式の根により特性周波数が与えられることも明確にした。
超弦理論における量子的な時空の幾何学

超弦理論とその強結合領域を記述するM理論において、ゲージ理論と重力理論のホログラフィー対応を用いて、古典重力を超えた量子的な重力の補正を調べることができる。この研究では、4次元の反ド・ジッター時空上のM理論に現れる量子補正を、そのゲージ理論側の双対である所謂ABJM理論の分配関数の計算から解析した。その結果、重力の摂動的なループ補正に加えて現れる非摂動的な補正についての詳細な理解が得られた。この非摂動的な補正には世界面のインスタントンと膜のインスタントンの2種類があり、その係数を結合定数の関数として完全に決定することができた。これはM理論の非摂動的な理解への重要な一歩であると考えられる。今年度は昨年度に引き続き、ABJM模型の分配関数の厳密計算と、それに基づくインスタントン補正の解析を行った。3次元球面上のABJM理論の分配関数は超対称性の固定点への局所化の手法により行列模型に簡約することができる。しかしながらこの行列積分は複雑な多重積分であるため、厳密に計算することは難しい。私は名古屋大学の森山氏、DESYの初田氏との共同研究で、この積分を厳密に計算する手法を開発し、チャーンサイモンズ・レベルが1,2,3,4,6の場合に行列のサイズがそれぞれ44,20,18,16,14まで分配関数を厳密に計算することに成功した。さらに、この結果を用いてABJM模型のグランドポテンシャルに対するインスタントン補正を詳しく解析した。この補正には世界面のインスタントンとD2ブレーンのインスタントンの2種類が存在する。世界面のインスタントン補正は局所P1xP1上のトポロジカル弦理論との対応から結果が知られているが、D2ブレーンのインスタントンについては、今までは厳密に計算する方法が知られておらず、全く新しい結果である。世界面のインスタントンの係数はレベルがある有理数のときに発散してしまうが、分配関数自体はこのときも有限である。我々はこの発散がD2ブレーンにより相殺されていると考え、この条件から逆にD2ブレーンのインスタントンの関数形を決めることに成功した。また、より一般に世界面とD2ブレーンのインスタントンの束縛状態も存在すると予想し、その効果は結局ABJMの化学ポテンシャルの再定義により吸収できることを示した。本年度は、4次元AdS上のM理論に双対な3次元ABJM模型の分配関数の厳密計算と、それを用いたインスタントン補正の解析を行った。M理論は微視的な定義が未だに確立していない理論であるが、AdS上のM理論はホログラフィーを通じて場の理論を用いて記述できる。場の理論の側の計算は一般には困難であるが、分配関数やウィルソンループの期待値などは超対称性がある場合には局所化の方法により厳密に計算できる。しかしながら、局所化の方法により得られる表式は多変数の複雑な積分であり、M理論に対応する、Nのみ大きく他のパラメーターが固定されている状況の振る舞いを知ることはそのままではできない。しかし、Nについて和を取った大分配関数を考え、それをフェルミガス系と見ることで、M理論の領域における振る舞いを調べることができる。我々は、このフェルミガス表示を用いて分配関数を厳密に計算する手法を開発し、その結果からABJM模型のインスタントン補正の構造を完全に決定した。インスタントン補正には(1)世界面のインスタントン、(2)膜のインスタントン、(3)それらの束縛状態、の三種類が存在する。ABJM模型とlocal P1xP1上の位相的弦理論の関係により、世界面のインスタントンは通常の位相的弦理論で計算できる。膜のインスタントンは通常の手法では計算できないが、フェルミガスのWKB展開と厳密な分配関数の計算を組み合わせることにより、同じlocal P1xP1上の位相的弦理論のNekrasov-Shatashvili極限により与えられることがわかった。また、それらの束縛状態は量子周期を用いた一般化された平坦座標を用いることにより、世界面のインスタントンに吸収できることもわかった。本年度は(1)ファジーな余剰次元を用いたゲージ・ヒッグス統一、(2)3次元球面上のABJM理論の分配関数、についての研究を行った。(1)昨年度に行ったF理論における非可換なサイクルに巻き付いたDブレーンの研究に引き続き、台湾精華大学の古内氏、中央大学の稲見氏と共同で、ファジーな余剰次元を現象論に応用する可能性について研究した。4次元のゲージ理論から出発し、ポテンシャルの極小としてファジートーラスが実現される模型を考察した。このトーラス上のウィルソン線を4次元でのスカラー場と同定し、スカラー場のポテンシャルを1ループで求めた。このポテンシャルから決まるスカラー場の質量はKKスケールより軽く取ることができるため、ゲージ階層性の問題を解決できる可能性があることを指摘した。

この模型では、余剰次元が一種の脱構築により自発的に出現しており、理論的にも興味深い模型になっている。(2)最近Kapustin-Willett-Yaakovにより、局所化の手法を用いることで、3次元球面上のABJM理論の分配関数が固有値積分の形で求められた。この固有値積分は、積分測度がエルミート行列模型とは異なり通常の手法がそのままでは使えない形をしているため、解析が困難である。私は、コーシー恒等式を用いることにより、ゲージ群のランクNについて足し上げた大分配関数が簡単な表式になることを指摘した。また、N=2の場合に固有値積分を計算し、チャーン・サイモンズ結合定数kの関数として分配関数を厳密に求めた。この結果は、M2ブレーンが複数枚重なった場合の性質や、M理論のAdS4背景時空におけるAdS/CFT対応を調べるための重要な一歩であると考えられる。本年度は、前年度に引き続きM理論における非摂動効果の研究を行った。AdS_4上のM理論に離散的なフラックスが入っている場合に、そのホログラフィック双対である3次元のABJ理論に対して、その分配関数をフェルミガス表示を用いて解析した。ABJM理論の場合と同様に、膜のインスタントンの寄与はNekrasov-Shatashvili極限でのrefined topological stringによって完全に与えられることを示した。これは、ABJMの場合に現れた膜のインスタントンとNekrasov-Shatashvili極限との関係が、より一般の場合にも成り立つことを示しており、重要な結果であると考えている。続いて、ABJ(M)理論より超対称性の低い、N=4超対称性を持つ模型についても3次元球面上の分配関数をフェルミガス表示を用いて解析した。D2ブレーンN枚とD6ブレーンNf枚の系の分配関数を記述する、Nf行列模型と呼ばれる模型について、分配関数の厳密値の計算とTBA方程式の半古典的な計算を組み合わせることにより、世界面のインスタントンと膜のインスタントンの両方について、インスタントン数が小さいところでの解析的な関数形を得ることに成功した。これらの関数形は、ABJ(M)の場合とは異なり三角関数以外にガンマ関数が現れることがわかった。refined topological stringやNekrasov-Shtashvili極限との関係は不明である。研究期間全体を通して、AdS_4背景時空上のM理論の非摂動的な効果についての研究を行い、非常に大きな進展が得られた。これは、超弦理論の非摂動的な理解への重要な一歩であると考えている。素粒子理論本研究では超弦理論における時空の量子的な構造の解明を目標としている。AdS/CFT対応あるいはホログラフィー原理は、量子重力を考える上でもっとも重要な概念であり、ABJM模型はこの対応を通じてAdS背景時空におけるM理論の量子的な振る舞いを記述している。そのため、この模型を詳細に調べることは弦の結合定数が小さくない場合のIIA型超弦理論、そしてM理論の量子論を調べる上で非常に重要なステップであると考えられる。私と共同研究者によるここ数年の研究によって、ABJM模型の非摂動効果の理解が飛躍的に進展した。
骨芽細胞におけるPIアンカリングタンパクの生理的役割

外因性に与えたphosphatidylinositol specific phospholipase C(PIPLC)により引き起こされるような骨芽細胞からのPI-アンカリングタンパクの遊離が生理的機構により作動しているか否か、細胞内情報伝達系との関連性について薬理学的に検討した。コンフルエントになったMC3T3-E1細胞を用い、その細胞内情報伝達として重要な働きをしているcAMPおよびカルシウムイオンの影響を調べるためジブチル-cAMP(0.1-3mM)およびカルシウムイオノファーのA23187(0.1-10μM)のPI-アンカリングタンパクであるアルカリホスファターゼ(ALP)の培養溶液中への遊離量を測定した。その際、A23187に強力なALP遊離作用を見い出した。この遊離促進作用はMC3T3-E1, ROS17/2.8およびSaOS-2等の骨芽細胞様細胞において共通の現象であった。A23187はALPの培養液中への遊離を用量依存的に増加させ、MC3T3-E1細胞におけるA23187の効果は処理時間に依存して増加した。しかし、用いた培養液中の血清濃度には依存せず、血清由来の成分を介した作用でないことを確認した。また、プロテインキナーゼA、プロテインキナーゼC、カルモジュリンおよびプロスタグランジン介在の機構であるかを検討するため、staurosporin, TPA, W-7, W-5およびdexamesadone等を添加した際の遊離量を測定した結果、A23187によるALP遊離の増加はML-7処理により有意に抑制され、TPA,スタウロスポリン処理により影響を受けなかった。これらの結果より、A23187によるALP遊離の増加がミオシン軽鎖キナーゼを介した生理的機構に関連していることを示唆し、さらにphosphatidylinositolをアンカーとしたALPの遊離が細胞内情報伝達系により調節されている可能性を示した。
運動が男性の生殖機能に及ぼす影響について

デンマークのスカッべック博士らによって、現代の男性の精子数が約50年前と比べると半減しているという調査報告がなされて以来、各国で追試の調査が行なわれているが、これまで減少傾向を示唆する報告が多くみられるものの否定する結果もあり、詳細については明確になっていない現状である。本研究では、鳥取大学の学生を対象として、健康な青年男子の生殖機能の現状と運動や生活習慣等との関連についての資料を得るために、まずアンケート調査を行い、その中から精液提供を受諾してくれた73名の精液検査及び血液検査を行った。全体の生殖機能面での現状は、平均精子数は1mlあたり約1億2000万個であり、この数値はWHOの最低基準値2000万個以上をはるかに上回った値であり、50年前の値と比較しても減少傾向は認められなかった。平均精液量は2.93mlであり、WHの最低基準値2.0ml以上を上回っていた。平均運動率は56.5%であり、この値もWHOの最低基準値とされる50%を若干上回っていた結果であった。運動群と対象群の比較では、両群における精子数はまったく差が見られず、精液量と精子運動率は、わずかに対象群が上回ったものの有意な差ではなかった。TG(中性脂肪)は運動群の値が対象群に対して有意に低く(p<0.05)、T-Cho(総コレステロール)には差は認められなかった。精子数と精子運動率との間には、有意な相関が認められ(p<0.01)、精子運動率と精液量との間にも有意な相関が認められ(p,0.05)、精子運動率とTGとの間にも有意な相関が認められた(P<0.05)デンマークのスカッべック博士らによって、現代の男性の精子数が約50年前と比べると半減しているという調査報告がなされて以来、各国で追試の調査が行なわれているが、これまで減少傾向を示唆する報告が多くみられるものの否定する結果もあり、詳細については明確になっていない現状である。精子数と精子運動率との間には、有意な相関が認められ(p<0.01)、精子運動率と精液量との間にも有意な相関が認められ(p,0.05)、精子運動率とTGとの間にも有意な相関が認められた(P<0.05)近年、男性の精子数の減少傾向が欧米諸国で指摘され、その後世界的レベルで問題視されるようになってきている。我が国では、これまで精子減少に対する指摘や研究報告はほとんどみられなかった。精子数の減少傾向の原因究明のために、欧米では種々の努力がなされてきているが、現在まで決定的な要因は断定されるにいたっていない。本研究は、運動不足がヒトの身体的能力にさまざまな悪影響を与えているという結果を重視し、性的な能力にも何らかの影響を与えているのではないかという仮説のもとに、運動習慣や運動経験の違いと精子数の減少の因果関係を明らかにしようとしたものである。始めに、本研究に関係する参考資料や参考文献の収集に係ったが、先行研究も少なく予測していたような資料の収集ができていない現状である。次に、研究分担者と被験者の特性や運動習慣及び運動経験を把握するためのアンケート調査用紙の内容についての協議を行い、詳細に検討したうえでアンケート調査用紙を作製する。作製した調査用紙を男子大学生の運動部所属者と運動部に所属していない者に配布し、回答してもらった調査用紙をもとに運動の質量などの違いにより運動群と対象群のグループ分けを行なった。その後、被験者のトレーニング量や栄養状態によって差異が生じるであろうと考えている血液成分検査をスポットケムを用いて測定する。HDLコレステロールやヘマトリック値などを分析し、両群の差異について比較検討中である。また、精液調査については、実験器具や場所の問題により予定していた方法では能率的でないため、予備実験をして、現在、有効な方法を検討中である。近年、男性の精子数の減少傾向が欧米諸国で指摘され、その後世界的レベルで問題視されるようになってきている。我が国でも今年になってマスメディアが、この問題について大々的に取り上げるようになり関心が高まってきている。それらの情報によれば、精子数の減少の要因としてダイオキシンなどのいくつかの化学物質の影響があげられている。しかしながら、その可能性は示唆されてはいるものの断定されるまでには到っておらず、その他の要因も探求しなくてはいけない段階にあると考えられる。

本研究は、運動不足がヒトの身体的能力に種々の悪影響を与えているという結果を重視し性的な能力にも何らかの影響を与えているのではないかという仮説のもとに運動習慣や運動経験の違いと精子数減少の因果関係を明らかにしようとしたものである。平成8年度に行なった被験者の特性や運動習慣及び運動経験を把握するためのアンケート調査をもとにグループ分けをした運動群と対象群に精液提供を依頼したところ、恥ずかしいという理由で頑なに拒絶するものが多く、本研究の重要性を説明しながら研究の協力者を求めているところである。現在までの研究結果では、運動群の方に精子数が極端に少ない例が認められ、運動習慣が必ずしも生殖能力にプラスとならない結果が考えられる。ある程度予測していたことではあるが、被験者の協力がこれほど得られないとは考えていなかったので苦慮している状態である。しかし、我が国においても精子減少傾向は十分予測されることであり、有効な方法を考えて1998年の8月頃までには研究の成果を出したいと考えている。
セロトニントランスポーター遺伝子の発現調節と抗うつ薬の反応性に関する研究

選択的セロトニン再取り込み阻害薬(SSRI)による抗うつ効果とセロトニントランスポーター(5-HTT)遺伝子多型との関連性を調べることを目的とし、うつ病患者を対象として、SSRI(フルボキサミン)による抗うつ効果と5-HTT遺伝子型との関係について解析した。同時に、CYP2D6の遺伝子型および血中薬物濃度についても検討をおこなった。抗うつ効果はハミルトンのうつ病評価尺度(HAM-D)を用いて判定した。血中薬物濃度はHPLC法により測定した。遺伝子型は、PCR法、PCR-RFLP法、またはリアルタイムPCR法により判定した。統計解析は、一元配置分散分析および平均値の差の検定によりおこなった。その結果、5-HTTの遺伝子型に関しては、16回繰り返しをもつ患者(14/16あるいは16/16)と,16回繰り返しをもたない患者(14/14)を比較したところ、HAM-D得点を指標にしたうつ病の治療効果は、16回繰り返しをもつ患者の方が高い傾向がみられたが、有意差には達しなかった。一方、フルボキサミンの血中濃度とCYP2D6のgenotypeとの間に相関は認められなかった。このことは、フルボキサミンの代謝におけるCYP2D6の関与が低いことを示唆するものである、しかし、CYP2D6活性の低下の原因となる遺伝子変異を保有する患者ほどうつ病最終改善率が高い傾向がみられた。このことより、CYP2D6は脳内においてトリプトファンからトリプタミンへの代謝に関与しており、これが阻害されるともう1つの経路であるセロトニンへの代謝が増加する可能性が推測された。したがって、SSRIによるうつ病治療効果については、肝での薬物代謝酵素による代謝能の差異だけでなく、セロトニン神経系機能に関わっている、5-HTTの遺伝子多型と脳内におけるセロトニン代謝を考慮する必要性が示唆された。セロトニントランスポーター(5-HTT)は、神経終末においてセロトニンを再取り込みする膜蛋白である。5-HTTのプロモーター約1kb上流の転写調節領域には、2023bpの繰り返し配列の回数が異なる多型が報告されているが、発現量と多型との関連については明らかではない。そこで、本年度は、日本人において確認された5-HTT遺伝子の5'上流領域の多型と転写活性に関する検討をおこなった。5-HTT遺伝子の多型解析はヒト末梢血より抽出したDNAを用いてPCR法によりおこなった。その結果、検討に用いたサンプルには、繰り返し回数が異なる5種の多型が見られた。そこで、プロモーター領域の多型と転写活性との関係についてルシフェラーゼアッセイ法により検討した。それぞれの5-HTT 5'上流領域約2kbについてルシフェラーゼ活性を測定した結果、繰り返し回数による転写活性の差異がみられ、5-HTTの発現調節に影響を与えている可能性が示唆された。次に、10名の日本人を対象として、5-HTT遺伝子型が14回をホモでもつ群と16回をヘテロまたはホモでもつ群に分類し、血小板に発現している5-HTT mRNA量を比較した。末梢血を遠心することにより得た血小板よりtotal RNAを抽出してcDNAに逆転写し、リアルタイムPCR法により5-HTT mRNAを定量した。しかし、血小板に発現している5-HTT mRNA量と5-HTT遺伝子型との間に有意差は認められなかった。以上より、5-HTT遺伝子の発現調節領域における遺伝子型の差異が転写活性に影響を与えている可能性が示唆された。5-HTT mRNA発現量と遺伝子型との関係についてはさらに例数を増やすとともに、5-HTTをターゲットとする抗うつ薬(セロトニン選択的再取り込み阻害薬)による抗うつ効果との関係についても明らかにする必要があると考えられた。

したがって、SSRIによるうつ病治療効果については、肝での薬物代謝酵素による代謝能の差異だけでなく、セロトニン神経系機能に関わっている、5-HTTの遺伝子多型と脳内におけるセロトニン代謝を考慮する必要性が示唆された。
歯科治療中の笑気吸入とイージーリスニングが自律神経機能に及ぼす影響

本研究では、脳波・心電リアルタイム解析システムMemcalc/Makin2を用いて、亜酸化窒素吸入鎮静法とヘッドホンによるイージーリスニング音楽聴取が自律神経と脳波活動にどのような影響を及ぼすかを検討した。その結果、亜酸化窒素吸入鎮静法開始前に比べて、吸入時、音楽聴取時、終了時のいずれの時点においてもLF/HFが減少し、α波が増加する傾向が認められた。このことから精神鎮静法にイージーリスニング音楽を併用する方法は交感神経系を抑制し、脳波変化を惹起することが示唆された。さらに、種類の異なる音楽を聴いても交感神経系に対する抑制効果と脳波変化において大きな差異は認められないことが明らかとなった。精神鎮静法を用いて歯科治療時のストレスを軽減し、さらにヘッドホンでイージーリスニングの音楽を聴いてリラックスしながら歯科治療が受けられるリラックス歯科外来を専門外来として立ち上げて実践している。本研究では脳波・心電リアルタイム解析システムMemCalc/Makin2を用いて、歯科治療中の笑気吸入鎮静法と聴覚を介したイージーリスニング効果が自律神経と脳波活動にどのような影響を及ぼすかを評価した。有志健康成人をデンタルチェア上で仰臥位にして、患者監視装置BP-608の血圧測定用カフと脳波・心電リアルタイム解析システムMemCalc/Makin2の電極を被験者に装着した。安静状態を維持したのちに循環動態、自律神経機能、中枢神経機能の各パラメータをパソコンに取り込み、テキストファイル形式で保存した。次に、笑気吸入鎮静器サイコリッチT-70を用いて、被験者に30%笑気と70%酸素の混合ガスを鼻マスクから吸入させ、至適鎮静状態に達したのちに脳波・心電リアルタイム解析システムMemCalc/Makin2と患者監視装置BP-608を用いて、循環動態、自律神経機能、中枢神経機能の各パラメータを測定記録した。さらに、ポータブルオーディオシステムにヘッドホンを接続して被験者にイージーリスニング音楽を聴かせ、笑気吸入と音楽聴取による精神鎮静状態において、脳波・心電リアルタイム解析システムMemCalc/Makin2と患者監視装置BP-608を用いて、循環動態、自律神経機能、中枢神経機能の各パラメータを測定記録した。その結果、笑気吸入により循環動態に著しい変化は認められなかったが、LF/HFは増加傾向を示し、脳波上で%α波が減少傾向をしました。一方、笑気吸入中における音楽聴取によりLF/HFが減少傾向を示す被験者と逆に増加傾向を示す被験者がいた。われわれは、精神鎮静法を用いて歯科治療時の精神的ストレスを軽減し、さらにヘッドホンでイージーリスニングCDの音楽を聴いてリラックスしながら歯科治療が受けられるリラックス歯科外来を鹿児島大学病院の専門外来として立ち上げて実践している。本研究では脳波・心電リアルタイム解析システムMemCalc/Makin2を用いて、笑気吸入鎮静法とイージーリスニング効果が自律神経と脳波活動にどのような影響を及ぼすかを検討した。有志健康成人をデンタルチェア上で仰臥位にして患者監視装置BP-608の血圧測定用カフ、パルスオキシメータ、脳波・心電リアルタイム解析システムMemCalc/Makin2の電極を被験者に装着した。安静状態を維持した後、循環動態、自律神経機能、中枢神経機能の各パラメータをパソコンに取り込み、ディスプレィを写真撮影するとともにテキストファイル形式で保存した。次に、被験者に30%笑気と70%酸素の混合ガスを鼻マスクから吸入させて循環動態、自律神経機能、中枢神経機能の各パラメータを測定記録した。さらに、ポータブルオーディオシステムにヘッドホンを接続して被験者にアイネクライネナハトムジーク第2楽章(音楽1)を聴かせて、循環動態、自律神経機能、中枢神経機能の各パラメータを測定記録した。続いてラデッキー行進曲(音楽2)を聴かせて循環動態、自律神経機能、中枢神経機能の各パラメータを測定記録した。笑気ガスの吸入を中止して覚醒状態に戻ったあと循環動態、自律神経機能、中枢神経機能の各パラメータを測定記録した。その結果、血圧は笑気吸入により安定したが、音楽2の聴取により上昇した。心拍数は笑気吸入により安定したが、音楽1と音楽2の聴取により増加した。交感神経活動の指標であるLF/HFは笑気吸入により減少し、音楽1の聴取によりさらに減少したが、音楽2の聴取により増加し、覚醒後にはさらに増加して、対照値に戻った。われわれは、精神鎮静法を用いて歯科治療時のストレスを軽減し、さらにヘッドホンでイージーリスニングCDの音楽を聴いてリラックスしながら歯科治療が受けられるリラックス歯科外来を鹿児島大学病院の専門外来として立ち上げて実践している。本研究では、笑気吸入鎮静法とイージーリスニング効果が自律神経と脳波活動にどのような影響を及ぼすかを検討した。有志健康成人に脳波・心電リアルタイム解析システムMemcalc/Makin2の電極を装着し、30%亜酸化窒素と70%酸素の混合ガスを吸収させてヘッドホンでアイネクライネナハトムジークとラデッキー行進曲を聴取させた。研究1では、最初にアイネクライネナハトムジークを聴かせ、次にラデッキー行進曲をそれぞれ30秒間聴かせた。研究2では、最初にラデッキー行進曲を聴かせ、次にアイネクライネナハトムジークを聴かせた。吸入鎮静法開始前(開始前)、亜酸化窒素吸入鎮静時、アイネクライネナハトムジーク聴取時、ラデッキー行進曲聴取時、吸入鎮静法終了後の各時点において交感神経緊張状態の指標であるLF/HFを測定し、データをPCに取り込んで保存した。その結果、亜酸化窒素吸入鎮静法の開始前に比べて、吸入鎮静時、アイネクライネナハトムジーク聴取時、ラデッキー行進曲聴取時、終了後のいずれの時点においても、LF/HFは有意に減少した。