hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人間力育成を考慮した大学情報システムフレームワークの研究

本研究においては、高等教育機関において学生一人ひとりが持つ多様な学力や人間力向上の履歴を管理し、各学生に適した学習支援、学生生活支援、就職支援などの支援活動を全学的に展開する大学情報システムのフレームワークを構築することが目的であり、ヒアリング、アンケート調査、資料収集を通して大学情報システムの現状と今後の課題を明らかにした。大学および短期大学において、学生の諸情報を管理する大学情報システムの整備状況は、収集・保管する情報項目および活用する情報項目について各機関で大きな開きがあり、また、情報システムの構成は、一つの情報システムで情報を一元的に管理をしている場合や、複数の情報システムを連携させて情報を一元的に管理をしている場合があるが、概ね全体の4割程度の機関で情報の一元的な管理が実現されており、逆に5割の機関では情報が一元的に管理されていない状況にあることが明らかになった。情報システムの運用・保守の体制は、大学・短期大学ともに、システムごとの導入業者に外部委託している割合が高く、複数の導入業者がかかわっているケースが多いことから、導入業者の異なるシステム間の連携が円滑に行えるような共通インターフェイスの構築には意義があることがわかった。情報システムの運用に関しての今後の課題として、大学、短期大学ともに「セキュリティ対策」、「管理者などの人材不足」を挙げる割合が高く、約半数の機関が課題であると認識していることがわかった。有効な大学情報システムのフレームワークの設計においては、扱う情報に関してだけでなく、その運用をいかに安全にコストをかけずに実現できるかが課題であることも明らかになった。最終年度においては、これまでに行ったアンケート調査を中心とした調査結果を分析し、大学情報システムの現状と今後の課題を論文にまとめ、公表することができた。本研究においては、高等教育機関において、学生一人ひとりが持つ多様な学力や人間力向上の履歴を管理して、各学生に適した学習支援、学生生活支援、就職支援などの支援活動を全学的に展開するための大学情報システムのフレームワークの構築を目指し、各関係機関へのヒアリング調査とアンケート調査を行った結果、大学や短期大学における大学情報システムの現状とシステムを運用する上での今後の課題を明らかにした。フレームワーク設計に先立って大学情報システムの現状についてアンケート調査を行う計画であったが,アンケート内容の検討が進まずに時機を逸してしまったことで,未実施となっている。また,当年度の後期から大学情報システムのプロトタイプ開発を進める計画であったが,大学情報システムの現状把握の目的で情報収集および整理を行う中で,予想していたよりもさらに多くのデータ項目を管理することが必要であることがわかり,大学情報システムのフレームワーク設計に遅れが生じている。また,サーバー機の導入・設定作業にも手間取り多くの時間を費やしてしまったことも全体の進捗に影響している。当初計画していた大学情報システムのプロトタイプ開発が現在最も遅れており,すべてをコーディングにより開発することが難しい状況であるため,オープンソースのカスタマイズなどを行うことで開発期間の時間短縮が必要であると考えている。
B Factoryの物理

現在、日本を含むいくつかの国で、Bファクトリー計画が進行中である。Bファクトリー計画での主な研究はCPの破れの検証である。これは小林益川行列のユニタリー性の検証によってなされる。ユニタリー性の破れは標準模型の枠内でのCPの破れの機構が正しくないことを示しており、CPの破れという重要な性質について新たな理解が必要であることを教えてくれる。しかし小林益川行列の各行列要素をBファクトリーで精密に測定することは容易ではない。これは強い相互作用のために実験結果から行列要素を計算し直すことが容易に出来ないためである。この困難を除くため、様々な方法で強い相互作用の不定性の無い形で行列要素を表す理論式が必要となる。このような理論式は行列要素のいくつかについてすでに得られている。昨年、三田との共同研究で私もBファクトリー計画で目標とされている重要な行列要素についてこのような理論式を考案し論文にまとめた。今年度、この方法について更に改良を加えることを考えた。先の研究では、SU(3)の破れの効果だけの不定性があったが、Dメソンの崩壊において、同じ様な破れの効果を含む崩壊過程が存在する。これらを用いて、先の研究で取り除けなかった、SU(3)の破れの不定性を取り除くことを思いついた。実際にこのアイディアが、うまく行くかどうか検討中しているが、かなり有望そうなので、更に研究しより正確に行列要素を決定する理論式を発表する予定である。
短周期生物時計の応答計測と再構築による制御機構の解明

Hes1短周期生物時計の動的応答特性を明らかにするために、光応答機能を遺伝子導入したC2C12細胞に光摂動を与え、タイムラプスイメージングによって1細胞応答を定量計測した。その結果、受信機能に関しては、Hes1の遺伝子発現リズムが様々な周期(1.8から5.5時間)の外部刺激に応答・同期できること、特にHes1リズムの自然周期(約2.6時間)に近い周期の外部刺激で最も効率的に同期できることが分かった。また、1細胞解析から、位相応答曲線を可視化することに成功し、動的応答特性を確率的位相モデルを使ったシミュレーションによって再現できた。さらに人工遺伝子回路による振動発振にも成功した。Hes1短周期リズムに様々な遺伝子・周期・強度の光摂動を与え、動的応答特性を定量計測した。まず、Notchシグナルの不活性化因子のHes1を周期的に光誘導すると同時に、短周期リズムのダイナミクスをHes1転写活性の生物発光レポーターによって1細胞レベルで可視化できる細胞株(筋芽細胞株C2C12を使用)を樹立し、動的応答を定量計測した。その結果、内在性短周期リズムを外部刺激の周期に引きこみ同調させることに成功した。さらに、1細胞の転写活性の位相分布を解析し、その集団同期の度合いをエントロピーに基づいた統計量によって定量した。その結果、2.75時間と5.5時間周期の光摂動条件でピークが見られ、非線形振動子に特徴的な引き込み同調が起こっていることがわかった。更に、動的応答を定量的に説明する位相応答関数の測定に成功した。測定された応答関数を元に確率的位相振動子モデルの発展方程式を数値シミュレーションしたところ、引き込み同調過程がよく再現された。以上の結果から、Hes1の転写活性ダイナミクスは1細胞レベルで周期を維持しつつ外部刺激に同調も可能な非線形振動であり、そのダイナミクスが確率的位相振動子モデルでよく説明できることが明らかとなった。本研究は、遺伝子発現リズムがリミットサイクル振動であることを1細胞レベルで直接明らかにした初の実験的検証であると考えられる。現在、本研究内容を論文投稿するため、準備中である。また、人工的な短周期リズムを再構成するため、遺伝子回路のパーツ選定作業を開始し、数種の有望なパーツを見出した。天然のHes1短周期リズムに関して、光遺伝学と発光イメージングと組み合わせることによって動的応答特性を計測できる系が確立できた。また、人工的な短周期リズムを再構成する上で有用であると期待される遺伝子回路パーツを複数選定することができた。本研究では、哺乳動物細胞における短周期生物時計の外部刺激に対する応答特性を、遺伝子発現の光摂動技術と転写活性の可視化技術を使って明らかにする。具体的には、Notchシグナル伝達経路の下流因子である転写因子Hes1の負の自己フィードバックループに光摂動を与え、その応答を位相応答関数などを測定することで定量評価する。また、人工遺伝子回路によって短周期リズムを再構築し、応答特性を定量計測・比較する。以上の課題を達成することで、短周期生物時計の応答特性の設計原理を明らかにすることを目指す。本年度は、転写因子Hes1の短周期リズムの位相応答特性の定量解析についての結果を論文投稿し、その成果が学術誌に掲載された。これにより、1細胞レベルの短周期生物時計の応答特性が本手法によって計測可能であること、また、短周期生物時計の動的応答特性を遺伝子発現ノイズを考慮した確率的位相モデルによって記述可能であることがわかった。それを受けて、現在は人工遺伝子回路によって光応答性の短周期生物時計を構築し、同様の摂動実験を行う準備を進めている。具体的には、微生物から単離された転写抑制因子と、それに応答する人工プロモーターを負の自己フィードバックループを形成するように配線し、細胞内での発現ダイナミクスを1細胞発光イメージングによって可視化することを計画している。これまで、人工プロモーターと時間遅延を実現する遺伝子装置の動作を確認することができた。本年度はこれらを組み合わせた人工生物時計の構築を進める予定である。天然の短周期生物時計の実験結果について論文を出版することができた。本年度は、人工遺伝子回路によって光応答性の短周期生物時計を構築し、同様の摂動実験を行うための準備を進めた。微生物から単離された転写抑制因子と、それに応答する人工プロモーターを負の自己フィードバックループを形成するように配線し、細胞内での発現ダイナミクスを1細胞発光イメージングによって可視化することを試みた。その結果、人工生物時計による振動発振を確認することができた。今後はその周期特性について詳細な定量を行うとともに、光摂動実験を行ってその応答特性を明らかにする予定である。

その結果、受信機能に関しては、Hes1の遺伝子発現リズムが様々な周期(1.8から5.5時間)の外部刺激に応答・同期できること、特にHes1リズムの自然周期(約2.6時間)に近い周期の外部刺激で最も効率的に同期できることが分かった。また、1細胞解析から、位相応答曲線を可視化することに成功し、動的応答特性を確率的位相モデルを使ったシミュレーションによって再現できた。さらに人工遺伝子回路による振動発振にも成功した。今後は、人工的な短周期リズムを再構成するため、有用であると期待される遺伝子回路パーツを組み合わせることによって負の時間遅れフィードバック回路を構成し、遺伝子発現のパルス発振を発光顕微鏡下で確認することを目標とする。また、選定されたパーツでうまく動かない場合に備えて、更なる別の有用な遺伝子パーツの選定を継続する予定である。今後は、人工遺伝子回路の研究に集中する。これまで、人工プロモーターと時間遅延を実現する遺伝子装置の動作を確認することができた。本年度はこれらを組み合わせた人工生物時計の構築と摂動条件下における動的応答の計測実験を実施する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。生物物理学29年度が最終年度であるため、記入しない。
動物細胞内におけるATPの供給・消費バランス機構の解明

本研究では細胞の活動に重要なエネルギー物質であるアデノシン三リン酸(ATP)の合成や消費のバランス機構の解明を目的に、過去に開発したATP濃度を定量することのできる蛍光タンパク質"QUEEN"の改良と単一動物細胞測定に適した実験系の開発を行った。37°C測定に適した改良版のQUEENを作成に成功し、動物細胞内において発現させ観察する系を開発した。また、既存の別手法との比較により測定されたATP濃度が十分信頼できるを示すことができたほか、単一細胞で薬剤応答を観察する系も確立した。今後は開発された系を様々な条件下の細胞に活用して、エネルギーバランスの仕組みの解明を目指す。ATP (アデノシン三リン酸)はあらゆる生体反応に関与する重要なエネルギー通貨であるにも関わらず、その濃度の時空間動態及びその調節機構はほとんどわかっていない。申請者は既存のATPセンサーの問題点を解決する単一GFPの蛍光変化を利用した新規ATPセンサー“QUEEN"の開発に成功し、大腸菌一細胞内でのATP濃度の定量計測に成功した。本研究ではこの技術を哺乳類細胞に応用し、代謝状態への摂動の応答を時間的空間的に定量計測することで、生命機能のエネルギー基盤であるATPの時間的空間的調節システムのアッセイ系を確立し、これを利用して分子的実態の検索を行う。申請者はまず哺乳類での使用に適した改良型QUEEN開発を行った。その結果、37度において生理的なATP濃度で大きなシグナル変化を示すような、動物細胞における測定に適したQUEENを新たに二種類作成することができた。この改良型QUEENをMDCK細胞において発現させ、共焦点顕微鏡でイメージングを行った。さらに、QUEENのシグナルをATP絶対濃度に変換するには測定環境に対応する検量線を書く必要があるが、顕微鏡上でQUEEN発現細胞の細胞膜に穴を開けてATP濃度を変化させることで検量線を書くことが可能になった。これを用いてMDCK細胞における細胞内ATP濃度を求めた結果、これらの細胞では大腸菌と比べてATP濃度の細胞間のばらつきがかなり小さいことが示唆された。さらに、QUEENを細胞内の特定の部位に局在させ、局所的なATPを測定する実験も行った。核やミトコンドリア外膜、アクチン繊維の周辺など様々な部位に局在させることができた。動物細胞用の改良、動物細胞におけるATP濃度のキャリブレーション手法の確立、細胞局在化と、予定していた開発はすべて計画通りに成功している。まず私は、37度の測定に適した新規ATPセンサーの開発を行った。それらを用いて細胞質のATP濃度を計測する系を開発した。この計測系と、過去に知られていたATP定量方法との比較を行った。その結果、従来の手法と遜色のない定量性が得られ、かつ従来の手法にはなかった非侵襲性や単一細胞での測定が可能であることがわかった。新規手法を用いてMDCK細胞における細胞内ATP濃度を求めた結果、これらの細胞では大腸菌と比べてATP濃度の細胞間のばらつきがかなり小さいことが示唆された。さらに、細胞内のATP濃度に対して代謝の阻害剤が及ぼす影響を検討した。阻害剤の作用機序によって細胞内ATP濃度は異なる応答を示し、また細胞の状態によってよく効く阻害剤が変わることが判明した。また、アクチン繊維やミトコンドリアなどの細胞内の構造の周囲で起こるATPの変動を調べる実験を行った。計画通りに進める。細胞生物学価格改定などにより、若干の差額が生じた。少額であるので、特に計画に変更はない。
プライバシー保護のための情報幾何的協調フィルタリング

個人情報保護を保証した協調フィルタリングを情報幾何の枠組みにおける統計的推定問題として捉え,そのための評価規準であるロバスト推定の規準について理論的な最適性規準を発見した.また,情報幾何で用いられるベータダイバージェンスがロバスト制御の分野で研究されているH∞フィルタと関連していることを示し,協調フィルタリングの時系列への拡張可能性を示した.一方,協調フィルタリングを行うための次元圧縮とクラスタリングの同時最適化についてベイズ推定の枠組みから高速な推定法を開発した.また,プライバシー保護を発展させた公正配慮型学習という枠組みを考案し,そのための基礎的な検討を行った。本研究課題では,情報幾何的データ解析手法を用いて協調フィルタリングを行う手法の構築を行う研究を進めでいる.その際,近年重要となるプライバシー保護の観点を導入し,プライバシー情報に配慮した結果出力を行おうとする点が特色である.本年度の成果の概略を以下にまとめる.情報幾何的データ解析については,ベイズ的な定式化及び変分ベイズ法に基づく効率的アルゴリズムについて発表し,ドイツ分類学会から表彰を受けた.また,それらの手法および混合分布への拡張などの成果をまとめて学術誌に発表した.しかしながら,現在の枠組みではデータ解析結果のロバスト性やプライバシー保護といった点で問題があるため,それらの点について研究を進めた.まず,ロバスト性については,情報空間の計量に基づいたロバスト回帰分析手法について考察を行い,単純な線形回帰の場合にその性質を調べ,得られる回帰超平面が必ず次元数と同じだけのサンプル点を含むことを証明した.現在その非線形化および探索アルゴリスムの効率化を行っている.またそれらの定式化において,最適化問題が多峰性をもつため最適解を求めることが難しくなることがわかったが,最適化の分野で多項式目的関数の最適化を行う枠組みを併用することによって数値実験を行った結果,多項式時間で大域的最適化が可能であるとの予想を立て,現在証明に向けて取り組んでいる.一方,協調フィルタリングについては順序統計量の回帰に基づく効率的な協調フィルタリングアルゴリズムを開発し,国際会議で発表を行った.現在.プライバシー保護を導入した協調フィルタリングアルゴリズムについて枠組みを構築中である.プライバシー保護に対する情報幾何的データ解析法について,以下の点について研究を行った.まず,ロバスト推定で用いられる評価基準について拡張を行った.従来誤差のk乗ノルムを損失関数とする最適化問題において,凸性からk>=1を前提とした手法が提案されてきたが,それをk<1についても理論解析を行い,回帰問題においてはその最適解がサンプル点を通ることを示し,ランダムサンプリングを用いたアルゴリズムを導出した.また,LMedS規準をα分位点に拡張したLα規準を導入し,ロバスト性の比較実験を行い,ほぼ同等な性能が得られることがわかった.また,これらを一般の非線形リーマン空間における回帰についても定式化し,情報幾何的な枠組みにおける適用可能性について検討した.また,ベータダイバージェンスと制御系におけるH∞フィルタとの関連性について示し,ロバストな制御対象についても同様な枠組みを考えることができることを示した.次に,プライバシー保護に関連し,解析結果が差別的にならないような学習を行う公正配慮型学習を提案した.公正配慮型学習においても情報幾何的な尺度を考え,学習の精度(尤度,すなわち真の分布とのカルバックライブラーダイバージェンス)と公正性(出力と差別性属性との相互情報量)とのトレードオフを適切に調節することによって公正性を保ちつつデータ解析を行う手法を開発した.これらはベンチマークデータを用いた大規模な数値実験を行い,有効性を確認できた.また,セキュアなデータを保持するための枠組みについても考察を行い,暗号化の各種手法のほか,各ユーザがそれぞれ独自にデータを管理し,各種サービスに対してユーザの意志に基づいてデータを提供する枠組みを提案している研究者と議論を行った.プライバシー保護に対する情報幾何的データ解析法について,以下の点について研究を行った.まず,ロバスト推定で用いられる評価基準について拡張を行った.従来誤差のk乗ノルムを損失関数とする最適化問題において,凸性からk >= 1を前提とした手法が提案されてきたが,それをk < 1についても理論解析を行い,回帰問題においてはその最適解がサンプル点を通ることを示し,ランダムサンプリングを用いたアルゴリズムを導出した.また, LMedS規準をα分位点に拡張したLα規準を導入し,ロバスト性の比較実験を行い,ほぼ同等な性能が得られることがわかった.また,これらを一般の非線形リーマン空間における回帰についても定式化し,情報幾何的な枠組みにおける適用可能性について検討し,ロバストな直線当てはめについて行った実験結果を国際会議にて発表した.

次に,プライバシー保護に関連し,解析結果が差別的にならないような学習を行う公正配慮型学習を提案した.公正配慮型学習においても情報幾何的な尺度を考え,学習の精度(尤度,すなわち真の分布とのカルバックライブラーダイバージェンス)と公正性(出力と差別性属性との相互情報量)とのトレードオフを適切に調節することによって公正性を保ちつつデータ解析を行う手法を開発した.これらはベンチマークデータを用いた大規模な数値実験を行い,有効性を確認できた.これらの成果を国際会議にて発表した.情報幾何に基づくロバストなデータ解析手法について理論的な進展があり,公正配慮型学習などプライバシー保護についても新規性のある提案ができた点で,順調に進展していると考える.24年度が最終年度であるため、記入しない。情報幾何についての理論的な成果とプライバシー保護マイニングの成果を統合するようにプロジェクトを進めたい.また,協調フィルタリングについての成果があまり出ていないので重点的に行っていく.24年度が最終年度であるため、記入しない。
口腔乾燥感誘発と内因性カンナビノイド

ラット脳スライス標本およびラットの脳室内に薬物を投与することにより、内因性カンナビノイドの口渇感に対する影響を調べた。実験の結果、内因性カンナビノイドは、口渇中枢の一つである脳弓下器官のGABA性シナプス連絡に影響を与え、神経活動の微調整に寄与していることが推測されたが、ニューロンの自発活動に余り影響を与えなかったことおよび水分・塩分摂取行動に対する効果が認められなかったことより、通常の(正常の)状態では、内因性カンナビノイドは口渇感発現には重要な役割を演じているのではなさそうである、と考えられた。ラット脳スライス標本を用い、脳弓下器官ニューロンよりパッチクランプ法にて、抑制性シナプス電流に対する内因性カンナビノイドの影響を調べた。CB1アゴニストのWIN-522212により抑制性シナプス電流は減少し、CB1アンタゴニストのAM-251により抑制効果は消失した。このことより、内因性カンナビノイドは脳弓下器官においてγアミノ酪酸の放出を抑制することによりニューロン活動を活性化し、のどの渇きを促進している可能性が考えられた。この結果をもとに、ラット脳室内へのWIN-522212の単独投与を試みた。WIN-522212の1.5μg/4μl脳室内投与で予想通り飲水および食塩水摂取は増加する傾向は示す結果は得られたが、5μg/4μlでは変化が認められなかった。電気生理学的実験により得られた結果が、動物の行動とまだ結びついていない。内因性カンナビノイドは脳損傷や神経細胞生涯、制限摂食、拘束ストレス、アルコール摂取などにより、中枢神経系や末梢臓器で増加することが知られている。われわれは、飲水行動調節機構に対する内因性カンナビノイドの関与を調べる目的で実験を行った。前年度までは、正常なラットを用い、脳スライス標本の脳弓下器官ニューロンよりパッチクランプ法にて、抑制性シナプス電流に対する内因性カンナビノイドの影響を調べた。その結果、脳弓下器官ニューロンのシナプス前膜に存在するCB1受容体を介して、γアミノ酪酸の放出を抑制することにより脳弓下器官ニューロンの活動が高まり、喉の渇きが促進されている可能性を示唆するデータを得ていた。この結果をもとに、ラット脳室内へのCB1受容体アゴニストであるWIN-522212の単独投与を試みた。しかし、WIN-522212の1μg-5μg/4μL投与では、顕著な飲水行動が観察されなかった。すなわち、電気生理学的実験により得られた結果を、動物の行動と結び付けることができなかった。内因性カンナビノイドは、飲水行動発現機構において、正常な状態では余り顕著なはたらきをせず、生体のバランスが破綻したときに機能を発揮することが考えられた。長期間のアルコール摂取により、内因性カンナビノイドが喉の渇きに関係した、中枢神経系や末梢臓器で変化することが知られている。今年度は、アルコール(あるいはアセトアルデヒド)の投与により、喉の渇きが誘発されるか否かを、ラットを用いて行動学的に観察した。ヒトで二日酔いを起こす程度のエタノール(あるいはアセトアルデヒド)の腹腔内投与により、水分および塩分摂取が有意に増加することが観察された。しかしながら、内因性カンナビノイドとの関与についての結果を得るまでには至らなかった。口腔乾燥症は年々増加しており、高齢者の罹患率は特に高い。原因としては、加齢、シェーグレン症候群などの唾液腺疾患、薬物療法の副作用、X線照射療法後の後遺症、心因性によるものなど多岐に渡っており、「のどの"渇き" thirst」や「口の"乾き" dryness」が複雑に絡み合って生じていると考えられている。従来、この領域における研究は主に唾液分泌低下症に焦点を絞って進んできた。我々は、口腔乾燥症の成因を、脳内の口渇中枢の関与を考慮することにより口腔乾燥症を包括的に把握できるのではないかと考えている。本研究は、内因性カンナビノイドと口腔乾燥症との関わりを行動学的・電気生理学的・分子生理学的手法を用いて明らかにし、創薬の開発を視野に入れた研究成果を得ることを目的とすることであった。のどの渇きは、脳室周囲器官の脳神経核ひとつである脳弓下器官により調節される。われわれは、ラット脳スライス標本を用い、脳弓下器官ニューロンよりパッチクランプ法にて、抑制性シナプス電流に対する内因性カンナビノイドの影響を調べた。本研究は、内因性カンナビノイドと口腔乾燥症との関わりを行動学的・電気生理学的・分子生理学的手法を用いて明らかにすることであった。

平成23および24年度、われわれはラット脳スライス標本を用い、脳弓下器官ニューロンよりパッチクランプ法にて、抑制性シナプス電流に対する内因性カンナビノイドの影響を調べた。CB1アゴニストのWIN-522212により抑制性シナプス電流は減少し、CB1アンタゴニストのAM-251により抑制効果は消失した。このことより、内因性カンナビノイドは脳弓下器官においてγアミノ酪酸の放出を抑制することによりニューロン活動を活性化し、のどの渇きを促進している可能性が考えられた。この結果をもとに、ラット脳室内へのWIN-522212の単独投与を試みた。WINで予想通り増加する傾向は示す結果は得たが、まだ確実な結果は得ていない。インビトロ実験により内因性カンナビノイドが「のどの渇き」誘発に関与している可能性を示唆するデータを得ることができ、今後行う動物行動実験につなぐ成果を得ることができた。前年度の継続実験を行う。ラットを用い、脳室内にCB1アゴニストのWIN-522212およびCB1アンタゴニストのAM-251を投与することによる飲水量およびナトリウム摂取量の変化を行動学的に観察する。AM-251の効果については、飲水およびナトリウム摂取行動を促進するアンジオテンシンと併用投与することにより調べる。また、前年度までには内因性カンナビノイドのシナプス電流の効果について調べただけであるので、前年度までと同じようにスライス標本を用い内因性カンナビノイドの脳弓下器官ニューロン活動に対する効果を調べる。(1)インビトロ実験を継続し、データの信頼性を高めること、(2)動物行動実験を行うことによって、生理学的意義について明らかにすることを計画している。該当なし使用するラット、薬物(アゴニストおよびアンタゴニスト、c-Fos抗体など)など消耗品、旅費、謝金などに使用する。
新規含セレン電子供与体を用いる分子性超伝導体の開発

本研究は、研究代表者が見出した新有機超伝導体、(MDT-TSF)-AuI_2塩(MDT-TSF:メチレンジチオテトラセレナフルバレン)に関する知見がシーズとなっているが、昨年度、この物質が有機超伝導体としては異常な不整合格子を持つことを突き止め、さらに、MDT-TSFをドナーとして用いた電気化学的結晶化により、新たに4種の超伝導体を見出している。本年はこれらの知見を基に、周辺化合物の徹底的な探索を行い新規超伝導体4種を見出した。また、類似の化合物を含めた一連の化合物が同型の結晶構造を保ちながら、低温において(1)超伝導転移する系、(2)安定な金属状態を保つ系、(3)比較的高温(100K程度)で金属-絶縁体転移を起こす系の三種類に分類できることを見出した。これらは有機ドナー中のセレン原子の位置、数が大きく影響していると考えられ、分子自体の構造が物性パラメータとして直接作用している興味深い一群の有機導体であることを明らかにした。一方、新規ドナー開発においては、MDT-TSFの合成法を応用することで、縮合硫黄環の環サイズの異なる一連の化合物の合成が容易に行えるを明らかにした。この方法を用いれば従来合成が困難で物性研究の対象になりえなかった化合物に加え、既存の合成法では合成不可能であった化合物も得ることが出来るため、本合成法が今後の有機導体研究にとって有用性の高い手法であると期待される。以上のように、今年度の本研究において、(1)新たな有機超伝導体を発見と周辺化合物の探索、及び(2)TSF系電子供与体の汎用合成法の開発、という成果を得た。本研究は、研究代表者が見出した新有機超伝導体、(MDT-TSF)-AuI_2塩(MDT-TSF:メチレンジチオテトラセレナフルバレン)に関する知見がシーズとなっているが、本年度において、この物質が有機超伝導体としては異常な不整合格子を持つことを突き止めた。さらに、MDT-TSFをドナーとして用いた電気化学的結晶化により、新たに4種の超伝導体を見出し、その結果、この系における超伝導臨界温度(Tc)は約6Kまで向上した。一方、新規ドナー開発においては、MDT-TSFのすべてのカルコゲン原子をセレンで置き換えたMDSe-TSF(メチレンジセレノテトラセレナフルバレン)、MDT-TSFの構造異性体である二種類のMDSe-STF(メチレンジセレノジセレナジチアフルバレン)、MDT-TSFの一部のセレン原子を硫黄で置換したMDT-STF(メチレンジチオジセレナジチアフルバレン)の4種の新規化合物の合成に成功すると共に、それらの誘導体の一般的合成法に関する研究にも着手した。加えて、BEDT-TTF(ビス(エチレンジチオ)テトラチアフルバレン)骨格への選択的セレン原子導入法も確立した。さらに、上記のMDT-TSF系新規ドナーの電荷移動型ラジカルカチオン塩の研究により、MDT-STFのI_3塩を含む3種の塩がTc4K程度の超伝導体となることを見出した。これらに加えて、(MDSe-TSF)_2Br塩、及びMDSe-STF-I_3塩でも超伝導転移を示唆する実験結果を得ており、現在、引き続き詳細な実験を行っている。以上のように、今年度の本研究において、(1)効率的な含セレン電子供与体合成法の確立、及び(2)新たに7種の新規有機超伝導体を発見、という成果を得た。
k標本近似的同一性の検定問題に対する検定法の開発研究

k個の母集団分布が同一であるという帰無仮説をもつ従来の検定手法の大部分は、帰無仮説、対立仮説を問わずそれぞれの母集団からの標本が独立、同一分布であるという仮定の下での検定法として構成されている。しかしながら、それぞれの母集団内からの標本の分布が近似的に同一であることしか成立しないような場合には、その検定法は同一性の仮定からのずれに対して大きな影響を受けることから危険であり、このずれに対しロバストな検定法を考える必要がある。そこで、母集団内のそれぞれの標本の分布が同一ではなくある一つの分布の近傍に属するという仮定の下で、k個の近傍が同一であるという「近似的同一性」の帰無仮説、すなはち、すべての標本の分布がある一つの近傍に属するという帰無仮説を持つ検定問題を考え、ノンパラメトリックの立場から従来の検定法に代わるロバストな検定理論とその検定手法を与えた。その際必要なことは、検定の最大有意水準(第1種の過誤)を評価することにより棄却限界値を定めることであり、検定の最小険出力の評価を行うことであるが、MajorizationとWeak Majorizationの順序を用いて与えた。一方、多重決定問題の重要な一つのクラスにk標本スリッページ検定問題がある。この問題は、一つの帰無仮説と並べ替え不変なk個の対立仮説を持っている。近似的同一性の視点から、k母集団の位置母数に対するロバストスリッページ検定問題に対する定式化を行い、k標本線形順位統計量に基づく順位検定を構成し、その最小検出力の評価の研究を行った。このとき、Riederの近傍が標本数の-1/2乗のオーダーで縮小する漸近モデルの下で、順位検定列の漸近的最大有意水準の上界と漸近的最小険出力の下界を、MajorizationとWeak Majorizationの順序を用いて与えた。これらの結果は、それらの上限、下限を与えるものではないが、シミュレーシヨンによりある程度の精度を持っていることが分かった。また、漸近的最小険出力の下界に基づきロバストなスコアを与える線形順位統計量の生成関数を導いた。多重決定問題としてスリッペイジ検定問題がある。研究代表者と分担者(木村)は,他の分担者の知見を得て,母集団にgross errorが存在するときのスリッペイジ検定問題を考え,ノンパラメトリックの観点から順位統計量に基づく検定法を構成した。この結果は,従来の問題定式化とその検定法に対し,上k個の母集団が近似的に同一というロバストな帰無仮説になっており,得られた順位検定法のロバスト性を保証するものである。シンポジュウムで発表すると共に,現在論文を投稿中である。多標本問題における検定法の最大有意水準や最小検出力を評価する際に,majorizationやweak majorizationによる評価を行っている。これらの方法による確率評価の精度については,現在まだ研究中ではあるが,シミュレーションにより十分使えるという結論を得ている。また,研究代表者は,k標本の条件付独立構造を調べるグラフの併合可能性についての理論的結果とその支援ソフトを得ており,次年度の学会等で発表予定である。その結果は,探索的データ解析によるモデルの選択に有効となる。今後は,各種の多変量検定問題に対し,ノンパラメトリックの立場から,近似的同一性の検定問題に対する検定法の開発を行う。

k個の母集団の同一性に対する従来の検定は,それぞれの母集団内からの標本は独立,同一分布であるという仮定の下に,k個の母集団の同一性の検定法として構成されている.一つの母集団内からの標本の分布が近似的に同一であることしか成立しないような場合,その検定は同一性の仮定からのずれに対して大きな影響を受け危険であり,このずれに対しロバストな検定を考える必要がある.そこで,すべての標本が近似的に同一な分布に従うという帰無仮説を持つ近似的同一性の検定問題を考えた。k標本近似的同一性の検定問題において,Riederが与えたε-contamination近傍やtotal-variation近傍を含む近傍を用いたとき,k標本順位検定の漸近的有意水準の上界と漸近的険出力の下界を,マジョライゼーションおよび弱マジョライゼーションの順序を用いて与えた。このとき,k標本順位統計量のマジョライゼーション不等式を与えた。これらの結果を用いて,k標本近似的同一性に対する順位検定のロバスト性の研究を行った。多重決定問題としての従来のスリッペイジ検定問題に対し,k個の母集団分布が同一の近傍に入るという帰無仮説,1個の母集団分布が他の母集団分布が入る近傍には入らないというk個の対立仮説を持つロバスト・スリッペイジ検定問題に拡張し,ノンパラメトリックな観点から、順位統計量に基づく検定法を構成した.この結果は,従来の問題定式化とその検定法などに対し,ロバスト性を保証する検定法であることが云えた。多標本近似的同一性の検定問題において提案される検定法のロバスト性を評価する際に,マジョライゼーションや弱マジョライゼーションによる評価の有効性は、今後も引き続き研究されねばらない課題である。
7型コラーゲン完全ヒト化‐優性栄養障害型表皮水疱症モデルマウスの作製

優性栄養障害型表皮水疱症(DDEB)は、表皮真皮間の接着に重要な役割を果たす分子の一つである7型コラーゲン(COL7)のドミナントネガティブ変異によって、表皮-真皮間が脆弱になり、水疱を形成する疾患である。これまで、DDEBモデルマウスは作製されておらず、治療方法の開発に難渋していた。今回COL7完全ヒト化マウスにDDEB患者変異COL7遺伝子を導入し、ドミナントネガティブ効果により発症する世界初のDDEBモデルマウスの作製を試みた。DDEBとして既知の変異であるG2028R変異を有するhCOL7(G2028R-hCOL7)cDNAを発現したトランスジェニックマウスをC57BL/6と交配し、安定的にG2028R-hCOL7を発現するトランスジェニックマウスの作製に成功した。G2028R-hCOL7(+)マウス(mCol7+/-)と正常hCOL7(+)マウス(mCol7-/-)(COL7完全ヒト化マウス)を交配する事により、G2028R-hCOL7(+)/正常hCOL7(+)マウス(mCol7-/-)(DDEBモデルマウス)を作製した。上記1で作製されたG2028R-hCOL7(+)/正常hCOL7(+)マウス(mCol7-/-)(DDEBモデルマウス)の表現型、生存率や成長曲線などについてCOL7完全ヒト化マウスやwild typeマウスと比較検討を行ったところ、明らかな相違を認めなかった。モデルマウスの皮膚を詳細に観察するため、COL7が重合することにより構成される係留線維の超微細構造の電子顕微鏡学的に解析を行っている。。さらに抗hCOL7抗体(LH7.2抗体)を用いて蛍光抗体法を行い、生体内における変異型hCOL7の発現量を比較検討を行っている。
高分子フィルムの逐次二軸変形過程における分子配向挙動の解明

本研究では自作の測定装置を用いて二軸延伸過程中における複屈折測定法を確立した。二軸延伸過程中の複屈折測定により以下のことがわかった。・aPPは等二軸、逐次二軸延伸過程において弾性的に変形し、最終的な配向状態は見かけ上等しくなることがわかった。・iPPは150°C下における等二軸、逐次二軸延伸過程において塑性的に変形し、最終的な配向状態は大きく異なることがわかった。直交二軸が独立に変形し、かつ、各軸方向の応力を測定できる機械を製作した。この機械は、延伸のためのチャックにアコーディオン構造を有しており、各軸共に試料の中央を通る垂線上は試料の移動がないようになっている。したがって、この装置の試料中央は延伸において試料の移動が起きない点となる。装置の試料中央部に直径3mmの穴をあけ、各種光源から光を入射できるように改良した。この装置を用いてシリコン系架橋ゴム試料を延伸したところ、直交二軸方向に同速度で延伸した場合、両軸方向でほぼ同じ力が検出され、均一変形が起きた場合、装置が正常に動くことを確認した。一方、ポリプロピレン、低密度および高密度ポリエチレンフィルムを試料として延伸した場合、一部のチャックから破損が進行してしまい、試料が均一に延伸されることはなかった。また、すでに二軸方向へ延伸された市販のフィルムを用いて測定したところ、破損を伴わず、均一に変形した。しかしながらその延伸倍率は小さく、装置を分光器に組み込んで測定できるほどの延伸時間は取れなかった。これらのことから、固体様でかつ破損を伴う試料においては各種分光法と組み合わせ、応カ-ひずみ挙動と分子レベルの構造解析を同時にその場で行うことは困難であると判断した。次年度、200°C近くまで温度を上げることが可能な恒温層を自作し、均一変形をおこす実際の延伸工程と同様の温度雰囲気下での測定を目指す。実際のポリプロピレンの成形温度である180°C付近まで試験温度を上げるための恒温槽を自作しようとしたが、温度むらが大きく(±10°C)、また、ロードセルへの伝熱の問題が解決できず、断念した。融点近傍での温度制御を行うため、少なくとも±3°C以内の温度むらに抑える必要があり、この技術に関しては今後も検討する予定である。恒温槽の設置は断念せざるを得なかったため、室温でも融点近傍におけるポリプロピレンの挙動に似た挙動をする低立体規則性ポリプロピレンを試料として用いることにした。この試料は、ポリプロピレンの微結晶が架橋点の役割を果たす熱可塑性エラストマーである。この微結晶による架橋構造は融点近傍の高立体規則性ポリプロピレンにも見られる構造であり、擬似的に熱延伸行程の再現ができる。この低立体規則性ポリプロピレンを用い、一軸延伸過程、同時二軸延伸過程、幅拘束一軸延伸過程、逐次二軸延伸過程め4過程における配向挙動を応力ひずみ測定と同時にその場で複屈折測定を行うことで評価した。同時二軸延伸過程においては複屈折はほぼ0の値で推移し、配向が両軸方向に均等に起こっていることが分かった。一方、幅拘束一軸延伸では通常の一軸延伸行程ほどは延伸方向への配向が進まなかった。幅拘束延伸後、さらに拘束軸方向に延伸軸と等倍になるまで延伸したところ、再び複屈折率は0となり、最終的な配向は両軸方向に均等になることを示した。
在宅失語症患者の日常生活状況と家族の介護負担感についての継時的研究

平成16年度は、前年までに開発した31項目の介護負担感評価票を用いて失語家族の負担感の特徴を,利き手側の片麻痺があるという点では共通している非失語家族と比較した。その結果,当事者の基本的ADLに関わる介護状況には差がなかったが,服薬,金銭管理,電話の使用,意思決定など,より高次のIADL面では失語家族の介護状況が有意に重かった。全般的負担感の評価項目では両群間に差はなかったが,失語家族では言語を用いた伝達や意思の疎通における負担感が高く,コミュニケーションに関導する負担感の評価としての妥当性が確認された。さらに,介護負担感の継時的変化を明らかにする目的で,ある高次脳機能障害サークルに属する失語家族を対象に,遡及的かつ継時的に調査を行った結果,高い負担を感じている家族が多い項目は「退院時」には31項目中24項目あったのに対して,発症後平均6年が経過した「現在」では7項目に減少していた。しかし,言語面の項目における負担感は退院後時間を経ても持続していた。retrospectiveな調査という限界はあるが,縦断的に見ると,失語家族の介護負担感は全体としては経過とともに減少するものの,社会生活に欠かせない言語・コミュニケーション能力の障害がもたらす持続的な負担感が存在することが明らかになり,失語症という障害の特徴が浮き彫りにされた。次に,試案を修正し30項目としたものをCommunication Burden Scale : COM-Bと名付け,全国各地の多数の失語家族を対象に調査した。有効回答の得られた353名について検討した結果,1)本人の体調についての心配,家族の急病への対処についての不安,本人のつらさを思いやる気持ち,一般の人の障害理解の不足,適切なリハビリや対応を受けられる場所の不足の5項目で高い負担感が認められた。これらのうち,本人の体調についての心配と家族の急病への対処についての不安の2項目は,非失語家族との比較研究においても高い負担感が見られ,かつ重症度との関連もなかったことから,失語家族全般に特有の負担感と考えられた。2)介護者の特性との関係では高年齢健康状態の悪いことが負担感の増大に関連していた。3)失語症者本人の特性との関係では,本人の自立度(低いほど負担感は高い),失語の重症度(重度ほど負担感は高い)との間に関連が認められた。しかし,発症からの経過期間を指標にした検討では継時的変化は明らかでなく,これについては横断調査という方法の限界によるものと考えられた。4)項目の内的一貫性は高く,尺度の信頼性が確認できた。失語症は一旦発病すると終生の問題となる障害であり、暮らしの中でのコミュニケーションの不全は患者本人ばかりでなく家族にとっても大きな負担となる。しかし、外見上、障害が「見えにくい」失語症という複雑なコミュニケーション

障害をもつ人たちとその介護者のニーズは十分把握されていないのが現状である。本研究では言語によるコミュニケーション能力に障害を持つ在宅失語症患者の日常生活状況を明らかにし、介護負担感とコミュニケーション障害の関係を継時的に検討することを目的としている。今年度は以下の3つの研究を行った。1)失語症によるコミュニケーションの困難さが日常生活に及ぼす影響についての調査:失語症友の会連合会全国大会(東京)においてアンケート調査を行った。有効回収数264、失語症者の年齢構成は50歳代19%、60歳代48%、70歳代29%など、8割以上の方が発症後3年以上経過した慢性期失語症者であった。介護者の見守り時間が1日5時間以上のものが55%を占め、その理由の中には身体障害(32%)の他、本人の意思を他者に伝えるため(23%)、一人にしておくことが不安(24%)、本人が一人では不安がる(15%)など、コミュニケーション障害の影響と思われるものが多く見られた。これらの結果を踏まえて失語症者の家族の介護負担感についての評価法の開発を目指す。2)在宅失語症者の日常生活状況を知るために慢性期の失語症者を介護している3名の介護者に日誌形式により日常生活状況とコミュニケーション上の困難場面を2週間にわたり記載してもらった。その結果、日常生活状況には、病前の活動性、現在の年齢、身体状況などが影響していることが示唆された。コミュニケーション上の困難もさまざまな場面で生じ、解決には介護者側の努力を要することが見いだされた。一方、2週間の日誌記載は介護者にとって負担となるなど方法論上の問題点に関して更なる検討が必要と考えられた。3)患者と介護者の間の自然なコミュニケーションを捉える目的でパソコンを用いた会話評価法を開発した。今後はデータ収集・検討を行う予定である。高齢障害者の介護負担感については,様々な評価やモデルが考えられているが,これらは痴呆性高齢者を対象とするものがほとんどで,失語症があることが介護の負担感にどのように反映するかについては解明されていない。従来使われてきた理論を元に仮説を作る場合,「失語症」特有の問題を捨象してしまう可能性があること,また介護負担感のような主観的な問題の仮説の形成には「ある事象が当事者にとってどのような意味をもつのかを本人たちの視点から明らかにする」(高橋,2000)ことが必要であると考え,今年度は介護者の生の声を収集し,分析し,介護負担感評価票(試案2)を作成した。方法(1)ノミナルグループによる介護者の意見の収集:脳血管障害の後遺症としての失語症者を介護する主たる介護者3グループ計20名を対象にどのような場面で負担感を感じるかについてグループでの検討を行い,意見を聴取した。(2)非失語片麻痺者の家族への個別インタビュー:身体的には失語症者と同側(原則は右側)に麻痺があるが言語障害を有しない脳血管障害後遺症者の介護者6名を対象に個別に負担感について聴取した。(3)(1)、(2)で得られた生の資料をグラウンデッドセオリーアプローチにより分析し,データを分類し,概念の形成を行った。このような質的研究により抽出された概念とその元となった意見とその文言を吟味し,さらに先行研究や他の障害の場合の介護負担感の評価票を参考に介護負担感評価票(試案1)を作成した。
慢性疼痛トリガーポイントへの温熱療法を活用した寝たきり防止看護プログラムの構築

本研究は地域社会において慢性疼痛を持つ対象への温熱療法を活用した寝たきり防止看護プログラムの開発を目的としている。本研究は温熱刺激による血管拡張作用、血管内皮機能の向上を看護へ応用するものである。これまで全身サウナを使用した健常者の生理心理反応、部分サウナを使用した慢性心不全患者の睡眠と血管内皮反応、部分サウナを長期使用した高齢女性の睡眠と血管内皮反応、について研究結果を得てきた。そこで、本研究では、それらの結果を応用して、温熱刺激がトリガーポイントを温め慢性疼痛を軽減することによって寝たきり防止を目指している。本研究では、事前に高齢女性へのサウナ効果を確認した後に実施した。対象は、TKA(人口膝関節置換術)を受け、研究への協力が得られた65歳以上の男女20名(77±5歳、男性6名)であった。対象は、サウナ群(S群)と対照群(C群)(13名:7名)に割り付け、S群は、退院時に脚部サウナ機器(フジカ・スマーティLeg Hot )を持ち帰り、毎日就寝1時間前に2ヶ月間(1月3月の間)連用した。退院後1か月と2か月に、両群へ日本語版変形性膝関節症患者機能評価表(JKOM: Japanese Knee Osteoarthritis Measure(下位尺度:疼痛、ADL、活動)、及びセントマリー病院睡眠質問票(SMH)を使用し疼痛と睡眠を調査した。退院2カ月後、サウナ群は対照群より疼痛が軽減していた。術後疼痛が軽快したことによりADLの改善や日常活動量の増加が示唆された。睡眠では、退院1か月後、サウナ群の入眠時間が短縮しており、覚醒後のすっきり感は、退院2か月後まで持続していた。脚部サウナの継続使用は疼痛軽減による日常活動量の増加による間接的な睡眠改善効果と温熱の直接的作用による睡眠への有効性が示唆され、寝たきり防止看護プログラムの有効性は示唆されたと考える。初年度は、人工膝関節術後患者12名が自宅で部分サウナを使用することによる変形性膝関節症(以下膝OA)患者のQOL評価尺度である日本版膝関節症機能評価尺度(以下JKOM)と睡眠評価尺度を使用しての評価を行った。今後は、結果報告および冬季には同様の調査を行い、プログラム開発に向けた取り組みを継続していく。協力施設の倫理申請、所属大学の倫理申請受理後、協力施設で研究に参加希望の患者12名をリクルートし、部分サウナ(レッグホット)を冬季に自宅で2ヶ月間使用した際の、日本版膝関節症機能評価尺度(以下JKOM)と睡眠評価尺度(セントマリー病院睡眠質問表)を使用しての調査が終了した。データ入力が終了し分析中である。研究目的:本研究は地域社会において慢性疼痛を持つ対象への温熱療法を活用した寝たきり防止看護プログラムの開発を目的としている。背景と研究計画:温熱刺激の活用によって見込まれる血管拡張作用、血管内皮機能の向上を看護へ応用する研究の一環である。これまで、全身サウナを使用した健常者の生理心理反応、部分サウナを使用した慢性心不全患者の睡眠と血管内皮反応、部分サウナを長期使用した高齢女性の睡眠と血管内皮反応、について研究結果を得てきた。平成27年度は、人工膝関節術後患者12名を対象に、自宅で部分サウナを使用することによって変形性膝関節症(以下膝OA)患者のQOL評価尺度である日本版膝関節症機能評価尺度(以下JKOM)と睡眠評価尺度(セントマリー病院睡眠質問票(以下、SMH)を使用して評価を行った。その結果、退院後1カ月で膝関節症機能評価点数の中でも慢性疼痛とQOLに関する点数の上昇傾向が認められたものの対象群との明確な差異が認められず、睡眠状況への変化も認めなかった。そこで当該年度は症例数を獲得するため、引き続き同様の方法で調査を継続し症例数を20例まで獲得した。現在、人工膝関節術後の疼痛の時間的変化およびサウナ群と比較群の疼痛及びADL点数を中心に比較検討中であり、次年度にはプログラム開発に関する学会、論文発表を計画している。協力施設を通して昨年度に引き続き継続して20名の対象者へ部分サウナを冬季2か月間実施した。2か月間の質問紙調査(JKOM、SMH)を実施し終了した。追加データを入力し分析中である。本研究は、地域社会において慢性疼痛を持つ対象の温熱療法を活用した寝たきり防止看護プログラムの開発を目的としている。本研究は温熱刺激による血管拡張作用、血管内非機能の向上を看護へ応用するものである。

これまで、部分サウナを長期使用して健常高齢女性の冬季の冷え、睡眠、血管内皮機能について評価してきており、冷え自覚点数は、対照群では研究開始後2か月目に悪化していたが、脚部サウナ群では、有意な変化はなく冷えの自覚は悪化していなかった(対照群: 1.1±1.3 vs. 2.9±2.6点, p=0.02;脚部サウナ群: 3.2±1.1 vs. 3.4±2.9点, p=0.48)。また、加温開始後2か月目において、脚部サウナ群では、睡眠の質及び主観的睡眠潜時の改善が認められた(睡眠の質: 1.2±0.4 vs. 0.7±0.5点, p=0.03;主観的睡眠潜時:25.3±22.9 vs. 10.8±8.4分, p=0.09)。そこで、人工膝関節患者18名を対象として同方法で冬季に長期部分サウナを使用することによる痛みの変化、ADLの変化を寝たきりになる直前の評価として引きこもり点数を評価した結果、膝痛については、脚部サウナでは有意に軽減したのに対して、対照群は変化を認めなかった(対照群: 2.0±2.1 vs. 2.3±3.1;脚部サウナ群: 2.2±1.4 vs. 1.2±0.6点,p<0.01)。ADLについては、両群ともに改善が認められた。本年度は、データをより精緻に分析・考察し膝関節機能評価に加え慢性疼痛や筋力に関する追加調査を行いプログラムの評価を行うため事業期間を延長する予定である。人工膝関節対象のデータ分析をより精緻にし考察する必要があり、その結果を含めた学会、論文発表をする必要があるため。本研究は地域社会において慢性疼痛を持つ対象への温熱療法を活用した寝たきり防止看護プログラムの開発を目的としている。本研究は温熱刺激による血管拡張作用、血管内皮機能の向上を看護へ応用するものである。これまで全身サウナを使用した健常者の生理心理反応、部分サウナを使用した慢性心不全患者の睡眠と血管内皮反応、部分サウナを長期使用した高齢女性の睡眠と血管内皮反応、について研究結果を得てきた。そこで、本研究では、それらの結果を応用して、温熱刺激がトリガーポイントを温め慢性疼痛を軽減することによって寝たきり防止を目指している。本研究では、事前に高齢女性へのサウナ効果を確認した後に実施した。対象は、TKA(人口膝関節置換術)を受け、研究への協力が得られた65歳以上の男女20名(77±5歳、男性6名)であった。対象は、サウナ群(S群)と対照群(C群)(13名:7名)に割り付け、S群は、退院時に脚部サウナ機器(フジカ・スマーティLeg Hot )を持ち帰り、毎日就寝1時間前に2ヶ月間(1月3月の間)連用した。退院後1か月と2か月に、両群へ日本語版変形性膝関節症患者機能評価表(JKOM: Japanese Knee Osteoarthritis Measure(下位尺度:疼痛、ADL、活動)、及びセントマリー病院睡眠質問票(SMH)を使用し疼痛と睡眠を調査した。退院2カ月後、サウナ群は対照群より疼痛が軽減していた。術後疼痛が軽快したことによりADLの改善や日常活動量の増加が示唆された。睡眠では、退院1か月後、サウナ群の入眠時間が短縮しており、覚醒後のすっきり感は、退院2か月後まで持続していた。脚部サウナの継続使用は疼痛軽減による日常活動量の増加による間接的な睡眠改善効果と温熱の直接的作用による睡眠への有効性が示唆され、寝たきり防止看護プログラムの有効性は示唆されたと考える。本年度は、温熱刺激を加えた対象の退院後のADL、QOLが通常の人工膝関節術後