hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経分泌細胞による昆虫の休眠調節機構

ルリキンバエにおける脳間部、脳側方部内神経分泌細胞の生殖休眠調節における役割について調べた。脳側方部に免疫陽性を示すFMRFアミド様ペプチドが、休眠中にアラタ体の幼若ホルモン合成を抑制することが示唆された。休眠と非休眠条件でエクジステロイド量と卵黄たんぱく質遺伝子の発現量が大きく異なることがわかった。脳間部は卵黄たんぱく質発現の調節に関わるが、エクジステロイド量の調節には不可欠ではないことがわかった。昆虫は成長に不適切な季節が訪れる前に成長や生殖を停止した休眠に入る。休眠の神経内分泌機構を探るため、本年度はホルモン測定法を検討し、エクジステロイド量と卵黄タンパク質の発現を休眠と非休眠条件で比較した。1.GCMSによるホルモン測定方法の検討:エクジステロイドのトリメチルシリル化を行い、GCMSによるエクジステロイドの測定を試みたが、検出感度を上げることができず目的の濃度の検量線を得ることができなかった。アラタ体培養液をGCMSで解析した結果、幼若ホルモンIIIビスエポキシド(JHB3)の位置にピークが出現した。しかし、幼若ホルモンについてもGCMSによる定量は困難であった。今後幼若ホルモンの合成量は従来の放射化学アッセイ法により、エクジステロイドはラジオイムノアッセイ法へ切り替え、定量することにした。2.ラジオイムノアッセイ法によるエクジステロイド量の測定:血リンパ中および卵巣中のエクジステロイド量は非休眠条件では卵黄蓄積の起こる直前(卵巣ステージ2-)から増加し、卵巣ステージ3,4で最大となった。一方、休眠条件では卵巣は発達せず(卵巣ステージ1)、エクジステロイド量は低いままであった。3.卵黄タンパク質遺伝子のクローニングおよび発現解析:卵黄タンパク質遺伝子は脂肪体と卵巣に特異的に発現しており、その発現は卵巣ステージ2-より始まり、ステージ2+、3、4で強くなった。また、休眠条件では発現していなかった。以上より、ルリキンバエでは休眠中のエクジステロイド量および卵黄タンパク質の発現は非休眠条件と比べ低下していることがわかった。ルリキンバエは、長日・高温条件で生殖を行い、短日・低温条件では卵巣発達を停止した休眠に入る。休眠の神経内分泌機構を探るため、本年度は、神経分泌細胞が存在する脳間部に注目して実験を行い以下の結果を得た。1.卵黄タンパク質遺伝子の発現における脳間部の役割:非休眠条件のハエの脳間部を除去し、ノーザンハイブリダイゼーションを行った結果、脂肪体と卵巣の卵黄タンパク質遺伝子の発現が対照群に比べて有意に低下した。2.エクジステロイド量における脳間部の役割:非休眠条件のハエの脳間部を除去し、血リンパおよび卵巣のエクジステロイド量をラジオイムノアッセイ法によって測定した結果、これらのエクジステロイド量に有意な変化は見られなかった。3.脳間部除去個体への非休眠あるいは休眠脳間部の移植の効果:非休眠条件で脳間部を除去すると卵巣が発達しない。非休眠条件で脳間部を除去した個体に非休眠あるいは休眠個体から脳間部組織を移植し、卵巣発達が回復するか調べた。その結果、非休眠脳間部の移植個体で卵巣が発達したが、休眠脳間部の移植個体では卵巣が発達しなかった。4.脳間部除去個体への牛インスリン投与の影響:非休眠条件で脳間部を除去した個体に牛インスリンを投与すると、約20%の個体で卵巣発達が見られた。1,2より、非休眠条件の脳間部から何らかの物質が分泌され、エクジステロイド合成とは別の経路で卵黄タンパク質遺伝子の発現を引き起こすこと、3より休眠条件ではこの物質が生産あるいは分泌されないために卵巣が発達しないと考えられた。また、4より脳間部から分泌される物質としてインスリン様ペプチドの可能性が考えられた。休眠の神経内分泌機構を探るため、本年度は、インスリンカスケードと神経分泌細胞が存在する脳間部・脳側方部に注目し以下の結果を得た。1.インスリン様ペプチド遺伝子、インスリンレセプター遺伝子のクローニング及び発現解析:インスリン様ペプチド遺伝子のクローニングを試みたが、ハエ目昆虫における遺伝子の共通配列に乏しく、クローニングの成功には至らなかった。インスリンレセプター遺伝子(InR)をクローニングし、卵巣と脂肪体で発現解析を行ったところ、InRの発現は脂肪体において、非休眠条件よりも休眠条件で発現が高いことがわかった。2.脳間部除去のInR発現に対する影響:非休眠条件で脳間部を除去すると脂肪体におけるInRの発現が対照群に比べて高くなった。3.脳側方部神経ペプチドの幼若ホルモン合成に対する影響の解析:これまでに、脳側方部にJH合成活性の抑制機能があると示唆されている。そこで、放射化学アッセイ法により、脳側方部の細胞に免疫陽性を示す色素胞拡散ホルモン(PDH)、FMRFamide、コラゾニンのJH合成活性に対する影響を調べた。

その結果、わずかながらFMRFamideがJH合成を抑制することがわかった。1・2より、休眠条件ではインスリンカスケードが働き、非休眠条件では脳間部がインスリンカスケードを抑制することにより非休眠となると考えられた。また、3よりFMRFアミド様ペプチドがJH合成活性を抑制することが示唆された。
非経験的密度行列繰り込み群法を基軸とする多状態間電子過程の理論構築と応用

電子励起や異なるスピン状態、酸化状態を経由し、電子状態の状態変化を伴いながら化学反応が進む電子過程の機構解明に向けて、非経験的密度行列繰り込み群(DMRG)法をベースとする手法開発および応用計算を行った。複数の電子状態を経由する電子過程を取り扱うための理論手法として、多状態二次擬縮重摂動理論を開発した。開発された手法は、多核金属錯体(光合成系IIマンガンクラスタ、diferrate、デサチュラーゼ)および光機能有機分子(スピロピラン)電子状態計算に応用され、反応機構や結合状態等が解明された。手法開発としては、異なるスピン状態のカップリングを計算するための基礎的な物理量であるスピン軌道相互作用の高速積分計算法を開発した。また、電子状態計算と実験観測とを関係づけるための物性計算として、フェルミコンタクト(FC)値(超微細相互作用値)の計算法を開発した。DMRG法を用いて大規模活性空間を高精度に対角することにより、小分子に対するFC値のベンチマーク計算を与えることができた。DMRG波動関数を参照とする多配置配置間相互作用(DMRG-MRCI)法を開発した。DMRGとMRCI法の接続は、完全内部縮約型基底を用いることで実現できた。一方、高次の密度行列を取り扱わなければならないが、本研究では、二重交換子を用いて解析的に五体の密度行列を除去する技術および低次の密度行列へと分解する近似法を導入することにより適応性の高い方法論として開発に成功した。一方で、量子化学的DMRG法を用いた応用計算としては、光合成系IIの金属コアである酸素生成複合体(Mn4CaO5クラスタ)のX線構造に対するDMRG多電子波動関数から電子密度を求め、酸化数、電子占有の様子を理論的に突き止めることに成功した。X線結晶回折における放射ダメージを指摘するBerkeleyグループの先行研究の知見に基づき、Mnの部分還元を数値実証した。Spiropyranのフォトクロミック開環反応に関する励起状態反応ポテンシャル曲面をDMRG-CASPT2レベルで求めることができ、高速開環光反応スイッチイングに関する反応メカニズムを明らかにした。手法開発では、活性空間DMRG波動関数を出発として、動的電子相関を摂動展開により補正する多参照二次摂動理論(CASPT2)計算を拡張する開発を行った。CASPT2法の4体密度行列をキュムラント分解することで3体レベルに近似する高速化法を提案し、その数値的にも実用性のある手法であることを示した。前年度に続き、電子状態計算と実験観測とを関係づけるための物性計算として、フェルミコンタクト(FC)値(超微細相互作用値)の計算法を開発した。金属などを含む系では相対論効果が重要になるが、FC計算に相対論効果を取り込む新規な変更手法を開発し、性能を評価することに成功した。また、新たに磁気的プロパティーとして、g-値の計算アルゴリズムを応答理論と擬縮重摂動理論の二つの枠組みから導き出し、そのソフトウエアを開発した。また、応用面としては、DMRG-CASPT2法を用いて、Δ9ーデサチュラーゼ金属酵素によって触媒される脂肪酸の不飽和化の分子機構を高精度量子化学計算から解明した。金属酵素の二核鉄イオンの電子状態および不飽和化反応における化学結合の生成と解離の過程をシミュレーションすることに成功した。高精度計算に基づく検証の結果、デサチュラーゼ酵素の金属活性中心は、不飽和脂肪酸に直接作用するのではなく、タンパク中のプロトン(H+)を活性の助けとして用いて複合的にC-H開裂反応を進めることが分かった。手法開発では、活性空間DMRG波動関数を出発として、動的電子相関を配置間相互作用法法で補正する多参照配置間相互作用法(MRCI)計算を拡張する開発を行った。また、複数の電子状態を経由する電子過程を取り扱うための理論手法として、多状態二次擬縮重摂動理論を開発した。大規模系への適応を目指し、計算の並列化およびresolution-of-identity近似を取り入れる計算法の改善を行い、飛躍的な高速化を実現した。電子状態計算と実験観測とを関係づけるための物性計算として、フェルミコンタクト(FC)値(超微細相互作用値)およびΔg値の計算法を開発した。また、応用面としては、正岡らが合成した五核鉄錯体の水分解触媒の触媒機構に関する理論研究を実施した。計算では、五核鉄金属錯体の触媒中心に水が配意する反応経路の提案を示すことに成功した。また、2サイトの隣り合う鉄オキソがラジカル会合することで酸素生成する反応機構を提示した。その際、五核の鉄イオンが多様な酸化状態をとり、多価金属錯体となることを計算および分光実験から証明を行った。ナフタレンエキシマーの電子励起状態のエネルギーポテンシャルを高精度に求し、エキシマー発光の機構を解明することに成功した。

電子励起や異なるスピン状態、酸化状態を経由し、電子状態の状態変化を伴いながら化学反応が進む電子過程の機構解明に向けて、非経験的密度行列繰り込み群(DMRG)法をベースとする手法開発および応用計算を行った。複数の電子状態を経由する電子過程を取り扱うための理論手法として、多状態二次擬縮重摂動理論を開発した。開発された手法は、多核金属錯体(光合成系IIマンガンクラスタ、diferrate、デサチュラーゼ)および光機能有機分子(スピロピラン)電子状態計算に応用され、反応機構や結合状態等が解明された。多状態のDMRG-CASPT2計算を行うための実装を進めることができた。CASPT2の一次方程式を評価するテンソル積演算コードの高速化は完了した。自動生成による計算機を用いた式導出を用いることで、正確にそして効率よく開発を進めることに成功した。多状態CASPT2のエネルギーは予備計算から正しく見積もられることが確認された。spiropyranのフォトクロミック開環反応やオリゴアセンの励起レベルの計算を発表したが、これは単状態理論に基づくものである。研究の目的では、単状態理論のレベルへと昇華することであるが、その基礎開発は大まかに完了したといってよい。ただし、並列計算の性能を引き上げるために調整を実施しなければならない課題が残されている。また、スピン多重度の異なる状態間のスピン軌道カップリングの計算アルゴリズムおよび計算プログラムの開発も完了している。スピン軌道カップリングは、前年度開発した新規な有効一電子モデルに基づくものである。マンガンクラスタの計算では、円錐交差での状態の乗り移りを見つけ出し、新しい知見を導き出す意義深い成果を示したが、同時に、多状態性を考慮する計算の必要性を示すことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。理論化学多状態のCASPT2の開発は完了したといってよい。今後はDMRGの参照状態間の遷移密度行列を求める方法の実装を進めるが、その際には、完全CI法のコードでの結果と比較しながら開発を行う。ポテンシャル曲面上での反応経路探索を行う為、或いは、非断熱カップリング項を計算する為に、DMRG-MS-CASPT2法の核座標微分アルゴリズムを開発する。微分はラグランジアン法に基づいて導く。DMRG-MS-CASPT2法を用いて、蛍ルシフェリンの生物発光に関する基底・励起状態を精密に計算する。DMRG法を用いる強みとして、反応経路中で、反応に様々に関与する電子・分子軌道を「活性空間」に総括的に取り込み、大規模に相互作用できる点にある。諸熊の先行研究では、従来法の限界に阻まれ、反応経路を二分割(O-O結合解裂とC-C結合解裂)し、別々の活性空間を用いた研究がされた。本研究では各解裂に関与する結合・半結合軌道およびmoietyのπ軌道の全てを活性空間に含める統一的な経路計算を行う。実装ソフトウエアの基礎的部分として、状態間の内部縮約型基底を直交化するサブルーチンは完成した。
遺伝性網膜変性症の分子病態にもとづく新しい薬物治療の有効性

本研究の目的は網膜色素変性に代表される遺伝性網膜変性疾患の原因遺伝子検索とその結果もたらされた分子病態の知見にもとづく薬物治療の可能性について検討することである。第1の原因遺伝子検索については我々が原因遺伝子として注目していたGCAP2遺伝子変異が常染色体優性網膜色素変性の家系で見つかり、本疾患の原因となりうることを世界で初めて報告した(Sato, Nakazawa, et al, 2005)ことが挙げられる。さらに家系調査による遺伝子異常と臨床像との関連性に関する研究で、この遺伝子変異が引き起こす臨床像は典型的な網膜色素変性のみならず、黄斑変性をともなう網膜色素変性や黄斑変性のみの場合などもあることが明らかになり、この遺伝子異常がもたらす臨床像の多様性が明らかとなった。またこの変異はカルシウム依存性タンパク質をコードしていることから、この遺伝子変異により網膜色素変性が発症する場合はカルシウムイオンが何らかの関与を果たしている可能性が示唆された。第2の目的である網膜色素変性への治療効果については、RCSラットやrd (retinal degeneration)マウスに対するカルシウム拮抗剤の治療効果が認められ、これも学術論文として報告した(Takano, Nakazawa, et al)。これらの結果から実際のヒトでの網膜色素変性の治療には視細胞保護薬としてカルシウム拮抗剤が効果を示す可能性があることが明らかとなった。さらに今年度はアントシアニンの網膜変性遅延効果を検索した。RCSラット網膜変性については網膜電図上、網膜変性が一時的に遅延する効果がみられ、これも治療薬としての可能性を示唆した。本研究では網膜色素変性に代表される遺伝性網膜変性疾患も原因遺伝子検索とその結果もたらされた分子病態の知見にもとづく薬物治療の可能性について検討することである。まず第1の原因遺伝子検索については我々が以前から注目していたGCAP2遺伝子が常染色体優性網膜色素変性の原因遺伝子となりうることが判明しつつあることがあげられる。しかも家系調査による遺伝子変異とその臨床像の関係に関する解析により、この遺伝子変異が引き起こす網膜変性は典型的な網膜色素変性、黄斑変性とともなう網膜色素変性および黄斑変性のみの病態に分かれ、しかも個体により同一の遺伝子変異があっても変性が発症しないこともあるというきわめて多彩な臨床像を示すことが判明した。またこの遺伝子はCa^<++>依存性のタンパク質をコードしていることから、この遺伝子変異により網膜色素変性が発症する場合はCa^<++>拮抗薬の何らかの効果が期待できる。次に第2の分子病態にもとづいたCa^<++>拮抗薬の効果に関する研究では、既知の遺伝子変異をもつ網膜変性動物であるRCSラット(Mertk遺伝子変異)とrdマウスPdeβ遺伝子変異)を用いて各種のCa^<++>拮抗薬を全身投与して網膜変性の進行に及ぼす効果について検討している。その結果ニルバジピンのような脂溶性の高い化学的性質をもつCa^<++>拮抗薬が網膜視細胞変性を遅延させる効果があることが分かった。今後の方針としてはさらに多数の既知遺伝子異常をもつ各種実験動物やGCAP2遺伝子変異をもつトランスジェニックマウスまたはラットに対する効果なども観察してゆきたい。まず第1の原因遺伝子検索については我々が以前から候補遺伝子として注目していたGCAP2遺伝子が常染色体優性網膜色素変性の原因遺伝子となりうることが判明したことが挙げられる。さらに家系調査による遺伝子異常と臨床像との関連性に関する研究で、この遺伝子変異が引き起こす臨床像は典型的な網膜色素変性のみならず、黄斑変性をともなう網膜色素変性や黄斑変性のみの場合などもあることが明らかになり、この遺伝子異常がもたらす臨床像の多様性を示すことができた。またこの変異はカルシウム依存性タンパク質をコードしていることから、この遺伝子変異により網膜色素変性が発症する場合はカルシウムイオンが何らかの関与を果たしている可能性は否定できない。

また第2の目的であるカルシウム拮抗剤の網膜色素変性への治療効果については、前年度行ったRCSラットにおけるニルバジピンの視細胞保護効果に引き続いて、別の網膜変性モデル動物であるrd (retinal degeneration)マウスに対してもRCSラットほどではないにしても若干の治療効果が認められた。rdマウスはcGMP phosphodiesteraseベータサブユニット遺伝子のホモ接合体での異常であるため、臨床的にみてrdマウス網膜変性は非常に重症型となることから、カルシウム拮抗剤の効果がRCSラットほど顕著ではなかったのは理にかなっている。しかしながら、実際のヒトでの網膜色素変性の治療には視細胞保護薬として効果がある可能性があり、将来の実用化へ向けて今後のさらなる研究の積み重ねが望まれる結果となった。本研究の目的は網膜色素変性に代表される遺伝性網膜変性疾患の原因遺伝子検索とその結果もたらされた分子病態の知見にもとづく薬物治療の可能性について検討することである。第1の原因遺伝子検索については我々が原因遺伝子として注目していたGCAP2遺伝子変異が常染色体優性網膜色素変性の家系で見つかり、本疾患の原因となりうることを世界で初めて報告した(Sato, Nakazawa, et al, 2005)ことが挙げられる。さらに家系調査による遺伝子異常と臨床像との関連性に関する研究で、この遺伝子変異が引き起こす臨床像は典型的な網膜色素変性のみならず、黄斑変性をともなう網膜色素変性や黄斑変性のみの場合などもあることが明らかになり、この遺伝子異常がもたらす臨床像の多様性が明らかとなった。またこの変異はカルシウム依存性タンパク質をコードしていることから、この遺伝子変異により網膜色素変性が発症する場合はカルシウムイオンが何らかの関与を果たしている可能性が示唆された。第2の目的である網膜色素変性への治療効果については、RCSラットやrd(retinal degeneration)マウスに対するカルシウム拮抗剤の治療効果が認められ、これも学術論文として報告した(Takano, Nakazawa, et al)。これらの結果から実際のヒトでの網膜色素変性の治療には視細胞保護薬としてカルシウム拮抗剤が効果を示す可能性があることが明らかとなった。さらに今年度はアントシアニンの網膜変性遅延効果を検索した。RCSラット網膜変性については網膜電図上、網膜変性が一時的に遅延する効果がみられ、これも治療薬としての可能性を示唆した。
福島原発の早期廃炉実現に向けた事故過程推定用微細組織－熱履歴データベースの開発

原子炉内の構造体や燃料被覆管の材料である金属系材料(オーステナイト鋼、ジルカロイ等)を対象に、材料内部に生じている欠陥(転位ループ)の挙動やガス状の原子(キャビティー)の挙動が評価できる照射条件の検討及び照射用試料(6×3×0.75mm)を作製した。また、核燃料の模擬材として用いられる酸化セリウムを対象に、フィッショントラックの導入に関する照射条件の検討及び酸化セリウムの適用可能範囲の検討を行った。更に、制御棒の内容物である炭化ホウ素を対象に、キャビティーの挙動評価に適当な照射条件を検討した。核燃料デブリの破壊靭性の評価を行うため、最も硬いデブリの模擬材として炭化ホウ素とジルコニウムの焼結体を提案し、本焼結体を簡便かつ大量に作製するための手法の開発を行った。具体的には、炭化ホウ素の粒子をガラス管で真空封入したものとジルコニウム粉末の圧粉体を大気炉にて焼結(1700°C)するもので、高価で取り扱いが比較的難しい高温真空炉等を用いる必要が無いことが特徴である。一般的なビッカース硬さ試験より破壊靭性を正確に求めるにはなるべく高い押し込み荷重(100kgf)を与える必要があることから、既存の万能試験機を硬さ試験機に改造し、圧子(ビッカース、バーコビッチ、コーナーキューブ、60°三角錐)の作製も行った。ナノ硬さ評価のために微小試料の形状と作製法の検討及び照射損傷の不均質性補正の検討を行った。本年度のイオン照射施設利用申請書の提出が間に合わなかったため。本年度のイオン照射施設利用申請書の提出が間に合わなかったため、当該計画の一部を見直す必要がある。学生や共同研究先の都合などにより旅費がほとんど使用できなかったため。イオン照射時間を当初計画より多めに申請し、その分の照射料として充足予定。
ヒストン脱アセチル化酵素活性化剤を用いたアレルギー性鼻炎根治のための基礎的研究

ラット肥満細胞(RBL-2H3細胞)をDNP特異的IgEと培養し、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(Tricostatin A : TSA)を加え、NP-KLH(抗原)を反応させ培養後、細胞を回収した。RNAを採取し、逆転写後real time PCRにてTh2型サイトカイン(IL-4, IL-5)mRNA量を測定した。結果であるが、TSAを添加した細胞ではTSAの濃度依存性にIL-4, IL-5ともにmRNAの産生量が増加した。また、抗原刺激後の培養上清中の蛋白をELISA法にて測定すると、TSAによる肥満細胞からのIL-4の産生亢進は蛋白レベルでも確認できた。以上より、ヒストン脱アセチル化酵素はTh2型サイトカイン産生を抑制している可能性が示唆された。次に、ヒト肥満細胞株にてSIRT1の肥満細胞のTh2型サイトカイン産生に関する実験をした。TSAの代わりにSIRT1の抑制剤であるsuraminを添加した。するとsuraminの濃度依存性にIL-4の産生増加が認められた。一方SIRT1の活性化剤であるresveratorolを添加すると抗原刺激にて誘導されたIL-4の産生は抑制された。またSIRT1のsiRNAを肥満細胞に導入して遺伝子をknock downするとIL-4の産生は増加した。以上のことから、SIRT1は肥満細胞にたいしてTh2型サイトカイン産生を抑制する働きをしていると示唆された。最初に、肥満細胞のTh2型サイトカイン産生におけるヒストン脱アセチル化酵素の関与の検討を施行した。方法はラット肥満細胞(RBL-2H3細胞)をDNP特異的IgEと培養し、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(Tricostatin A: TSA)を加え、NP-KLH(抗原)を反応させ培養後、細胞を回収した。RNAを採取し、逆転写後real time PCRにてTh2型サイトカイン(IL-4,IL-5)mRNA量を測定した。結果であるが、TSAを添加した細胞ではTSAの濃度依存性にIL-4,IL-5ともにmRNAの産生量が増加した。次に、同様の実験系にてSIRT1の肥満細胞のTh2型サイトカイン産生に関する実験をした。ラット肥満細胞(RBL-2H3細胞)をDNP特異的IgEと培養し、ピストン脱アセチル化酵素阻害剤(Tricostatin A : TSA)を加え、NP-KLH(抗原)を反応させ培養後、細胞を回収した。以上より、ピストン脱アセチル化酵素はTh2型サイトカイン産生を抑制している可能性が示唆された。

するとsuraminの濃度依存性にIL-4の産生増加が認められた。一方SIRT1の活性化剤であるresveratorolを添加すると抗原刺激にて誘導されたIL-4の産生は抑制された。またSIRT1のsiRNAを肥満細胞に導入して遺伝子をknock downするとIL-4の産生は増加した。以上のことから、SIRT1は肥満細胞にたいしてTh2型サイトカイン産生を抑制する働きをしていると示唆された。
ポルフィリン面上に構築した静電場を利用するプロトヘム酸素錯体の合成

本研究は、ポルフィリン近傍に種々の置換基を導入し、水中で酸素配位できるヘムを合成するとともに、その酸素結合能と置換基構造の相関を解明することを目的とする。平成19年度は、(1)ヒト血清アルブミン(HSA)に合成ヘムを包接したアルブミンーヘム複合体(HSA-FeP)を合成し、ヒスチジンの塩基性、立体障害を利用して酸素結合能を制御することができた。また、アルブミンとヘムの複合体の人工酸素運搬体への応用を検討する過程で、(2)表面をポリエチレングリコール(PEG)で修飾したHSA-FeP(PEG(HSA-FeP))水溶液を乾燥させたフィルムが酸素を結合解離できることを明らかにした。これは人工酸素運搬体の新しい形態になりうる。1.ヒスチジンの塩基性、立体障害を利用して酸素結合能を制御したヘムの合成ヒスチジン(His)にメチル基を結合した誘導体(1-メチルヒスチジン(1-MHis)、3-メチルヒスチジン(3-MHis))を軸塩基配位子として導入したヘム(FeP)を合成した。HSA-FeP(His), HSA-FeP(1-MHis), HSA-FeP(3-MHis)の酸素親和度はそれぞれ3 Torr,22 Torr,1 Torrであった(pH 7.3,37oC)。これは、軸塩基配位子の塩基性や立体障害により酸素解離速度が変化したためである。2.PEG修飾アルブミンーヘム薄膜の酸素結合能PEG(HSA-FeP)水溶液をガラス板上で乾燥させると、均一な赤色薄膜が得られた。酸素を通気すると、薄膜の可視吸収スペクトルは速やかに酸素錯体型へ移行し、その酸素結合解離は可逆的であった。得られた薄膜は、水に再溶解するだけでなく、アルコールやクロロホルムにも溶解し、HSAの二次構造および酸素結合能は保持されていることを明らかにした。本研究は、遺伝子工学的または有機合成化学的手法を用いて、ポルフィリン面近傍に種々の置換基を導入し、水中で酸素配位できるヘムを合成するとともに、その酸素結合能と置換基構造の相関を解明することを目的とする。平成18年度は、軸塩基配位子を導入した遺伝子組換えヒト血清アルブミン-プロトヘム複合体(rHSA-heme)について、酸素結合部位近傍のアミノ酸の構造、位置と酸素結合能の相関を解明した。また、ポルフィリン環に電子吸引性置換基を直接結合したヘムの合成法を確立し、その酸素結合能を評価した。rHSA-hemeにおいて、ヘムの酸素配位座近傍に位置するArg-186をHisに変換すると、ビスヒスチジン6配位鉄(II)低スピン錯体が得られた。186位置が、ヘム鉄第6配位座最近傍にある重要アミノ酸だとわかった。そこで、186位置へ疎水性のLeu、Pheを挿入すると、酸素親和が約1/3に低下した。これはヘムポケットの疎水性が強まり、酸素解離速度が増大したためである。(2)ポルフィリン環に電子吸引性置換基を直接結合したヘムの酸素結合能Friedel-Crafts反応により、4-カルボキシブタノイル基をポルフィリン環2-位置へ導入、そこへ軸塩基配位子を結合させる新しいヘムの合成法を確立した。Vilsmeier反応に比べて、軸塩基配位子を短工程数で導入できた。得られたポルフィリンの可視吸収スペクトルにおける極大吸収波長は、電子吸引性置換基導入前に比べて赤方シフトした。これは、ポルフィリン環の電子密度が減少したためである。しかし、その酸素親和度は、類似のイミダゾリルアルキル基を有するヘムとほぼ同じであった。アシル基1つの導入では、酸素結合解離速度への影響が小さいこと、さらにスペーサー部の構造が、その配位を安定化したと考えられる。

酸素を通気すると、薄膜の可視吸収スペクトルは速やかに酸素錯体型へ移行し、その酸素結合解離は可逆的であった。得られた薄膜は、水に再溶解するだけでなく、アルコールやクロロホルムにも溶解し、HSAの二次構造および酸素結合能は保持されていることを明らかにした。
ドキュメンタリー・バラエティ番組のメディア史的考察

近年流行のドキュメンタリーバラエティ番組(アメリカでいうリアリティTV)は、「出演者」という問題を前景化したテレビ番組である。これが本研究のとりあえずの結論である。70年代までのテレビ番組は、「製作者」のものであった。いかに優れた番組が作られるかが人々にとって論じるべきことであり、出演者や視聴者は二次的な問題にすぎなかった。それに対して80年代に前景化されたのが「視聴者」の問題だった。「スチュワーデス物語」に代表されるように、製作者の意図とは距離を置いたところで、「視聴者」が解釈することによって番組のありようが決定される。そのような製作者と視聴者の微妙なずれでゲームが行われたのが80年代のテレビバラエティだった。これらに対して、『未来日記』や『あいのり』に代表される近年のドキュメンタリーバラエティ番組は、製作者の意図とも、視聴者の解釈とも違うところで、出演者がどのような役割を果たしているかが実験的に探求されたのである。メッセージの透明な伝達者ではなく、製作者の意図とも視聴者の欲望ともずれた不透明な身体を持った出演者。それはスターともアイドルともまったくちがう様態で私たちの社会に現れただろう。たとえば80年代のアイドルから90年代以降の女子アナへとテレビの主役が変わったことは、その典型的な徴候である。その出演者の不透明な身体からメディア社会の自閉性の向こう側を見通そうとしたのが、これらの番組だろう。しかしその自閉性は崩されないまま、テレビのシステムが出演者さえも飲み込んでしまったのが現代の状況である。現代のドキュメンタリー・バラエティ番組は、テレビ・メディアが持っている本源的な暴力性をメディア自体がどう処理するのかという問題と向き合っている。これが、現段階における暫定的結論である。これまでのテレビは一つの番組として自らを完結させることによって、テレビがオートマチックにあらゆる情報を垂れ流してしまうという問題を隠蔽してきた。しかし咋今の衛星生中継の発達やライブカメラのインターネット上における配信の普及は、そのような覆いを取り払い、放送することの暴力性を剥き出しのものにしている。つまり現在のテレビは視聴者に対して剥き出しの暴力性を発揮している。ドキュメンタリー・バラエティ番組とは、このメディアの視聴者に向けられた暴力性を出演者への演出レベルにおいて再現するものだといえよう。タレントも素人も、ただそれがテレビなのだからという理由だけで、自分のプライバシーを暴かれたり、涙する惨めな姿をさらしたり、身体測定したり、といった様々な苦行に身をさらしているだろう。それはまさに、テレビがそのような暴力的なメディアであることを、テレビ自体が批評的に示そうとする試みなのだ。そしてそれはベンヤミンがいうように、カメラという機械の前で演技する俳優たちが抱え込んでいた問題だった。この批評的な試みが、ただの暴力として終わってしまうのか、それともある種の肯定的な感情を再びメディアにもたらそうとするための実験段階なのか。それを私はもう少し考えようと思う。

メッセージの透明な伝達者ではなく、製作者の意図とも視聴者の欲望ともずれた不透明な身体を持った出演者。それはスターともアイドルともまったくちがう様態で私たちの社会に現れただろう。たとえば80年代のアイドルから90年代以降の女子アナへとテレビの主役が交わったことは、その典型的な徴候である。その出演者の不透明な身体からメディア社会の自閉性の向こう側を見通そうとしたのが、これらの番組だろう。しかしその自閉性は崩されないまま、テレビのシステムが出演者さえも飲み込んでしまったのが現代の状況である。
心理臨床家教育におけるスーパーヴィジョンの方法と成果に関する多角的検討

心理臨床のように、知識のみならず技量(技術と人格)がその実践に欠かせないような領域の教育には、実技や口伝によるトレーニングが必要であるため、訓練生(スーパーヴァイジー)が、自分が担当する事例を、臨床経験豊かな指導者(スーパーヴァイザー)に提示し、指導・助言を受けるスーパーヴィジョン(個別集中指導)が、必要不可欠な指導形態として位置付けられる。しかし、守秘義務等の要因により、これまでスーパーヴィジョンの在り方や方法など、スーパーヴィジョン自体の研究はほとんどなされてこなかった。そこで、本研究では、心理臨床学において、事例の本質を究明するばかりではなく、人間の心理の普遍性を求めるアプローチとして、事例研究が有力な方法論であるため、スーパーヴィジョン研究においてもスーパーヴィジョン事例研究を中心に据えた。また、スーパーヴァイジーへのアンケート調査を行った。そこから、(1)スーパーヴィジョン事例研究、(2)スーパーヴィジョンの目標、(3)スーパーヴァイジーの個性、(4)スーパーヴィジョンと教育分析、(5)初回面接と見立て、(6)スーパーヴィジョンの形式、というテーマが抽出された。スーパーヴィジョンには教育的側面や、スーパーヴァイジーがセラピストとして心理療法を安定して行なっていくための支え的側面など多様な役割や意義があり、その複雑さ故の難しさが浮き彫りにされた。しかし、スーパーヴィジョンにおいても、スーパーヴァイザーとスーパーヴァイジーが一対一の人間関係を基盤として、それぞれが知識と感受性を活動させて、どれだけ自由な交流ができるかという、そして、それを心理臨床家という専門家として、どのように言葉にできるかという、心理臨床の本質への問い直しに繋がる研究となった。心理臨床家としての研修過程にある大学院生たちに、実際に彼らが行っている臨床事例を提供してもらい、グループスーパービジョンおよび個別のスーパービジョンの両形態を実施した。また、それらのグループスーパービジョンを行っているスーパーバイザーたちと、個別で行っているスーパーバイザーとで研究会を持ち、各々のスーパービジョンの実態と問題点および今後の方向性について検討した。同時に、スーパービジョンを受けている大学院生たちの研修会も行い、スーパービジョンを受けた経験についての意見の聴取も行った。その結果、スーパーバイザーの側では、スーパービジョンの在り方、とくに事例に対する、あるいは担当院生に対するスーパーバイザーの見立てや感想を当該院生にどのようにフィードバックするかについてスタンスが分かれることが明らかとなった。それは、また、臨床教育における院生指導では何を目指すかという問題の難しさと関連していることも明らかとなった。また、スーパービジョンを受ける大学院の側としては、自身の適性とスーパーバイザーとの相性の問題や、どのようにスーパービジョンの場を活用するかという問題を考えることを研修生として考えるべき課題の一つと受け止めていることが窺われた。昨年度に引き続き、スーパービジョンの経過を一つの事例とみなし、その中でのやりとりの詳細を事例研究的に検討した。具体的には、本研究科附属臨床教育実践研究センター心理教育相談室で心理療法の実践・研修を行っている大学院生のスーパーバイザー(計16名)とともに、定期的にスーパービジョン事例研究会を行った。昨年度の研究会の中で、スーパーバイジーの経験年数や身分(状況)、パーソナリティーなどによって、必要とされるスーパービジョンのありかたが異なってくることが分かったため、今年度はこれを踏まえて、(スーパーバイジーが)心理療法初心者の例、スクールカウンセラーの例、精神科医の例、などテーマを絞って検討を行った。その中で、各々の状況に応じたスーパービジョンが行われることの必要性と同時に、いずれの職域においても心理療法家としての基本的な技能や姿勢を修得することの重大性が改めて浮かび上がってきた。また、スーパーバイジー(スーパービジョンを受けている訓練中の大学院生)による研究会を開催し、スーパービジョンに対する意識を調査した結果、金銭契約や約束日時のキャンセル、バイザー・バイジー間の相性の問題などをめぐって、バイジーたちが心理療法の枠の問題の重要性について極めて体験的に学び、理解していく過程が明らかになった。

今年度は、最終年度であることから前期の半年間、本研究の主軸として継続してきた、スーパービジョーン過程を一つの事例としてやりとりの詳細を検討するスーパービジョン事例研究会を、本研究科附属臨床教育実践研究センター心理教育相談室で心理療法の実践・研修を行っている大学院生のスーパーバイザー(計19名)とともに行った。その中では、昨年度議論されたスーパーバイジーの経験年数や身分(状況)、パーソナリティなどによるスーパーピジョンの在り方について更に検討が加えられ、スーパービジョンと教育分析の差異についてや、各々の状況に応じたスーパービジョンの必要性が確認された。また、同時にスーパーバイザーのスーパービジョンに対する考え方やスタンスの取り方にも焦点が当てられ、スーパービジョンの共通性とスーパーバイザーの個性の問題が討議された。複数のスーパーバイザーが各自のスーパービジョン事例を呈示しながら、スーパービジョンにおいて何を重視しているのか、スーパーバイザーの見立ての力をどう養うかなど教育研修の方法について検討を行うことは、これまであまりなされておらず、心理臨床家教育におけるスーパービジョンの多角的検討が行われた。後期の半年間は、これまでの事例研究会やスーパーバイジーに対する質問紙調査のデータを分析し、スーパービジョンの在り方を検討する上で、見立ての力をどう養っていくのか、教育分析との関係、個々のスーパーバイジーに対応するスーパービジョンの特性と共通性、スーパーバイザーとスーパーバイジーの相性の問題、スーパービジョンに対するスーパーバイジーの意識変化などの軸が抽出された。
前頭連合野-視床下部-基底核系の神経回路モデルによる行動系列学習機構の解明

脳神経系は学習・訓練によって感覚刺激に対して数百ミリ秒で適切な行動を生成できるようになる.我々はこの高速情報処理を可能にする神経機構として細胞の応答潜時による競争機構を提唱してきた.本年度は前頭連合野の行動学習機構研究の準備として上記神経機構のブローカ野での効果を検討した.すなわち,この機構をブローカ野で仮定するとストループ色-語干渉についてのGlaser & Glaser(1982)の実験結果が説明できることを示した.ストループ干渉とは青インクで書かれた語「赤」のインク色を答える時間が青色の四角の色を答える場合より長くなる現象である.語を読む時間はインク色によらず一定である.この現象の既存の説明Speed of processing仮説は,語読みの応答時間が色命名のそれより短いことから先に処理された語情報が応答生成段階で色情報を"干渉"して色命名が遅くなるとしていた.Glaser & Glaserはスクリーンに色背景を出した後に白色の語を写して色情報が十分先に処理されるようにしたところ仮定に反して干渉は消えなかった.この実験データについて,以下の事項が上記神経機構のブローカ野での挙動として説明できた:(1)語読み課題で色刺激を十分先に提示しても干渉は生じなかった.これは,干渉が感覚刺激のブローカ野への到着時間差ではなく感覚刺激をブローカ野へ伝える神経結合の強さの差から生じる発火潜時の差による競争機構で説明できる.(2)色命名課題で色刺激を2百ミリ秒先に提示しても若干の干渉が生じた.これは,語刺激が後に到着してもブローカ野での行動選択の処理が終わる前であれば残された処理時間内で上記の競争による干渉が生じる結果として説明できる.これらは発火潜時による競争機構が大脳皮質回路で働くとする仮説を裏付ける.脳神経系は学習・訓練によって感覚刺激に対して数百ミリ秒で適切な行動を生成できるようになる.我々はこの高速情報処理を可能にする神経機構として細胞の応答潜時による競争機構を提唱してきた.本年度は前頭連合野の行動学習機構研究の準備として上記神経機構のブローカ野での効果を検討した.すなわち,この機構をブローカ野で仮定するとストループ色-語干渉についてのGlaser & Glaser(1982)の実験結果が説明できることを示した.ストループ干渉とは青インクで書かれた語「赤」のインク色を答える時間が青色の四角の色を答える場合より長くなる現象である.語を読む時間はインク色によらず一定である.この現象の既存の説明Speed of processing仮説は,語読みの応答時間が色命名のそれより短いことから先に処理された語情報が応答生成段階で色情報を"干渉"して色命名が遅くなるとしていた.Glaser & Glaserはスクリーンに色背景を出した後に白色の語を写して色情報が十分先に処理されるようにしたところ仮定に反して干渉は消えなかった.この実験データについて,以下の事項が上記神経機構のブローカ野での挙動として説明できた:(1)語読み課題で色刺激を十分先に提示しても干渉は生じなかった.これは,干渉が感覚刺激のブローカ野への到着時間差ではなく感覚刺激をブローカ野へ伝える神経結合の強さの差から生じる発火潜時の差による競争機構で説明できる.(2)色命名課題で色刺激を2百ミリ秒先に提示しても若干の干渉が生じた.これは,語刺激が後に到着してもブローカ野での行動選択の処理が終わる前であれば残された処理時間内で上記の競争による干渉が生じる結果として説明できる.これらは発火潜時による競争機構が大脳皮質回路で働くとする仮説を裏付ける.
アルツハイマー病においてＡβが凝集性・神経細胞毒性を獲得するメカニズムの解明

アルツハイマー病(Alzheimer's disease; AD)では、異常に凝集したアミロイドβ(amyloid β; Aβ)が、タウ蛋白の病的変化を誘発して神経細胞死を起こし、認知症を発症すると考えられているが、その分子メカニズムは明らかでない。本研究では、AD発症の中核プロセスである、Aβが凝集し脳に蓄積する過程と、凝集したAβがタウを介して神経細胞死を起こす過程に着目する。具体的には、脳内でAβ凝集を誘発するseedとなるAβ分子種と、タウ病原性を惹起する毒性Aβ分子種を同定し、ADの発症メカニズムに迫る。さらに、同定したAβ分子種を除去あるいは無毒化するAD予防・治療法の開発を目指すアルツハイマー病(Alzheimer's disease; AD)では、異常に凝集したアミロイドβ(amyloid β; Aβ)が、タウ蛋白の病的変化を誘発して神経細胞死を起こし、認知症を発症すると考えられているが、その分子メカニズムは明らかでない。さらに、同定したAβ分子種を除去あるいは無毒化するAD予防・治療法の開発を目指す
脳血流のSPECT定量解析を目的としたガンマ線透過型CTによる吸収補正法の開発

1.吸収補正法の検討・・・外部線源強度と再構成される吸収係数マップの精度、ならびにこれを用いた補正画像の補正効果との関係をシミュレーションによって明らかした。この結果、外部線源強度は最も減衰の大きな部分でも数十カウントあればよいことがわかった。また吸収係数マップに関しては多少雑音が多くても平均値としての吸収係数の値さえ保証されていれば問題ないことが明かとなった。2.外部線源からの散乱線が吸収係数マップに与える影響・・・コンプトン散乱線が透過型CTデータに与える影響をモンテカルロ法を用いて作成された投影データから推定した。この結果、この散乱線の量はコリメータと外部線源のジオメトリに大きく依存することが明かとなり、ファンビームコリメータと線線源の組合せは最も散乱線を混入させにくいことが明かとなった。3.ファントム実験による精度確認・・・円柱水ファントムを用いた実験を実施した結果、良好な補正画像を得ることができた。この実験ではデータ収集時間を変化させて雑音の影響を調べた。4.臨床SPECT装置でのソフトウェア開発・・・データ収集・処理装置であるガンマカメラ装置に登載可能な吸収補正ならびに散乱補正(TEW法)のソフトウェアを開発した。5.吸収補正法の臨床的有効性に関する実験的検討・・・吸収補正法の有効性ならびに限界を、実際のガンマカメラシステムで行なった基礎実験ならびに臨床実験から検討を行なった。ここでは、外部線源の強度、データ収集時間、データ収集のプロトコル(TCT/ECTデータの同時収集と単独収集)、被曝線量などに関して検討し、最適条件を求め、そのような条件下での臨床的有効性を明らかにした。1.吸収補正法の検討に関しては、外部線源強度と再構成される吸収係数マップ精度、ならびにこれを用いた補正画像の補正効果との関係をシミュレーションによって明らかした。また吸収係数マップに関しては多少雑音が多くても平均値としての吸収係数の値さえ保証されていれば問題ないことが明らかになった。2.外部線源からの散乱線が吸収係数マップに与える影響に関しては、コンプトン散乱線が透過性CTデータに与える影響をモンテカルロ法を用いて作成された投影データから推定した。3.ファントム実験による精度確認に関しては、円柱水ファントムを用いた実験を実施した結果、良好な補正画像を得ることができた。また、データ収集・処理装置であるガンマカメラ装置に登載可能なソフトウェアを開発した。4.研究は予定通り進行し、上記の13はおおむね終了した。ただし、この研究を遂行する上で問題として浮上してきたことは、実際のガンマカメラシステムによる散乱線補正の問題、外部線源となる放射線源の種類、ファンビームコリメータの視野の問題、などであり、次年度の課題として残った。本年度は、提案する吸収補正法を実際の臨床レベルで活用することに主眼をおいて、データ収集上必要となるさまざまなパラメータを決定したり、ソフトウェアの開発を行なった。まず、臨床SPECT装置でのソフトウェア開発に関しては、SPECT装置上で吸収補正ができるようにソフトウエアの開発を行ない、以前開発した散乱線補正のソフトウェアとも組合せ両者を使用できる環境にした。次に、提案する吸収補正法の有効性および臨床適用に関する実験的検討は、以下の手順で行なった。1。定量性に関する基礎的実験(円柱ファントムおよび脳ファントム)2。外部線源の放射能を決める実験3。データ収集時間と画質に関する実験4。被曝線量に関する実験これらの実験より、データ収集のための様々なパラメータを決定し、臨床的な実験をボランティアによって行なった。

また、データ収集に関する4つのプロトコルを検証し、データ収集のための検査時間の短縮法について検討を行なった。これらの結果より、提案する吸収マップを利用した吸収補正法を施行することにより、放射能の絶対値計測が可能であり、それを容易に臨床に応用できるということが明らかとなった。
大規模環境疫学研究のためのライフコース統計解析手法の重点的開発と実データ適用

本研究では、環境化学物質のように成長発達段階における特定の時期の曝露や複合的・経時的な曝露の影響が問題となるようなリスク因子の健康影響を定量することを目指す疫学研究のための生物統計学的手法の開発を目的とする.本研究では以下3つの状況において統計解析手法の確立および実データ解析を実施する1曝露が経時的に測定されている場合に,曝露の影響や影響のある特定の時期を探索2疾患状態が経時的に評価され,曝露と疾患状態が互いに影響しあっている場合に,特定の時期のリスク因子の影響を定量3曝露状態が経時的に変化する場合に,その軌跡を推定しつつ結果への影響を評価本研究では、環境化学物質のように成長発達段階における特定の時期の曝露や複合的・経時的な曝露の影響が問題となるようなリスク因子の健康影響を定量することを目指す疫学研究のための生物統計学的手法の開発を目的とする.本研究では以下3つの状況において統計解析手法の確立および実データ解析を実施する1曝露が経時的に測定されている場合に,曝露の影響や影響のある特定の時期を探索2疾患状態が経時的に評価され,曝露と疾患状態が互いに影響しあっている場合に,特定の時期のリスク因子の影響を定量3曝露状態が経時的に変化する場合に,その軌跡を推定しつつ結果への影響を評価
触覚の質感情報に着目した発達障害支援技術の構築

本研究課題では、発達障害がある児童の触覚過敏・鈍麻傾向などの知覚異常の客観的評価のための触覚刺激呈示デバイスの開発を目指している。はじめに、ちくちくとした刺激を呈示することができるフォンフライ式圧痛覚計を用いたタッチテストの特徴を調べ、この方法は一定した刺激呈示が難しいことがわかった。次に、温度と振動の刺激呈示と荷重計測による3つの物理刺激を調整することができるデバイスを試作した。評価結果から、タッチテストに比べて物理刺激を定量的に調整することができ、再現性がある物理刺激を可能であること、また複数の刺激を組み合わせることで痛みに起因した刺激を人工的に生成し、呈示することが可能であると示された。本研究では、先天的な触覚機能の過敏・鈍麻傾向がある人たち(発達障害がある児童など)の知覚異常を客観的に評価する手法の実現に向け、触覚の質感情報を客観的に評価できる刺激呈示デバイスの実現を目指している。その中でも発達障害がある児童が苦手と言われている痒みや痺れといった痛みに起因した触覚刺激に着目し、開発するデバイスの仕様はこれらの苦手な刺激を人工的に生成するものを検討した。本年度は、発達障害がある児童などが苦手としているちくちくとした刺激を呈示することが可能なフォンフライ式圧痛覚計を利用したタッチテストの刺激呈示方法の有効性の検証を行った。この実験では、タッチテスト時の手の動きと与える物理刺激の関係を明らかにするために、3次元動作解析装置で実験被験者の圧痛覚計を握った動きを計測し、力センサで圧刺激の大きさを計測した。次に、ポジショニングステージで手の動きを代替した場合の圧刺激の大きさを同様に計測した。これらの実験の結果から、圧刺激は動作や座屈数による影響があり、一定した刺激呈示が難しいことを示した。次に、痒みや痺れといった痛みに起因した刺激を惹起させるための一つの手段として、温度刺激と振動刺激を呈示する2つの物理刺激の呈示と、被験者が刺激呈示デバイスの表面に触れている時に生じる荷重を調整することが可能なデバイスを試作した。このデバイスでは、従来のタッチテストによる圧刺激に比べて、それぞれの物理刺激は独立して呈示することや呈示する物理刺激(例えば表面温度や振動周波数など)を決められた値に調整することができるため、再現性がある物理刺激を可能とした。今年度は、先天的な触覚機能の過敏・鈍麻傾向がある人たち(発達障害がある児童など)の知覚異常を客観的に評価する手法の実現に向け、最適な触覚の物理刺激の呈示手法を探るための従来のフォンフライ式圧痛覚計を利用したタッチテストの有効性を確認した。その結果から、圧痛覚計を用いた圧刺激は動作や座屈数数による影響により一定した刺激呈示が難しいことを発見した。この圧痛覚計に代替する刺激呈示のための物理刺激の選定や、複数の刺激を組み合わせる方法についての検討を進め、装置の試作、さらに実験の準備を行っていることから、おおむね順調に進展していると考えられる。本年度は、発達障害がある児童が苦手と言われている痒みや痺れといった痛みに起因した刺激を客観的に評価するため、それらの刺激を人工的に惹起させる触覚刺激呈示デバイスの試作とその評価を行った。刺激呈示方法には、温度刺激と振動刺激を呈示する2つの物理刺激の呈示と、被験者が刺激呈示デバイスの表面に触れている時に生じる荷重を調整するものを採用し、それぞれの物理刺激を呈示することができる電子素子と荷重計測用の電子素子を組み合わせたデバイスを試作した。計測実験では、触覚の知覚異常がない健常被験者に対して、痛みに関連する聴覚的な表現(ちくちく感、ずきずき感など)を含んだ複数の触覚の質感情報に関する擬音語(オノマトペ)を用いて、デバイスが振動や温度などの複数の刺激を組み合わせて指先に呈示した。その場合に、被験者が痛みに起因した刺激を知覚しているかという点について、評価に用いる擬音語に対して7件法の尺度で評価してもらい、提案したデバイスの有効性を評価した。はじめに、デバイスが振動や温度など独立して呈示する刺激を用いた場合、被験者はぶるぶる感やほかほか感といった質感情報を知覚していることがわかった。加えて、デバイスが複数の刺激を組み合わせて呈示した場合、被験者らが知覚する痛みに関連する表現の回答には尺度値に個人差が見られたことがわかった。今後、この研究をさらに発展させるため、本研究で開発したデバイスを用いた主観的な指標での評価に加え、脳機能計測などの客観的な指標と組み合わせて、触覚の質感情報を評価し、さらに発達障害がある児童を被験者とした評価実験へと展開する予定である。

評価結果から、タッチテストに比べて物理刺激を定量的に調整することができ、再現性がある物理刺激を可能であること、また複数の刺激を組み合わせることで痛みに起因した刺激を人工的に生成し、呈示することが可能であると示された。次年度には、再現性のある物理刺激を用いた触覚刺激呈示デバイスによる触覚の客観的評価方法を構築するため、はじめに、触覚の知覚異常がない健常被験者に実験協力を依頼し、試作したデバイスを用いた評価実験を実施する。ここでは、刺激呈示デバイスが触覚刺激を呈示した場合に、痛みに起因する擬音語などを含んだ複数の触覚の質感情報をどれだけ知覚しているかを7件法の尺度で評価してもらい、提案した刺激呈示デバイスの有効性を評価する。そして、この評価実験を通じて、触覚の質感情報の評価指標の構築と、本研究の目的である触覚の知覚異常の客観的評価手法の実現に向けて研究を推進させる。28年度が最終年度であるため、記入しない。人間工学、生体工学28年度が最終年度であるため、記入しない。