hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケイ素原子を含む歪んだ小員環の構造化学的研究

1.ケイ素原子を含む歪んだ小員環の構造や歪み、反応性をしらべるため以下の研究を行った。(1)4員環JAO1KAをもつ化合物1種、5員環JAO2KAやJAO3KAを別々にもつ化合物2種および4員環と5員環を共有するJAO4KA型スピロ化合物などの良質の結晶試料を作成した。(2)これらの結晶および分子の構造をX線回析法で、また3員環を含め、小員環につきMO計算、分子力場法による計算を試み環構造の考察を行った。2.(1)4員環JAO5KAがスピロ構造を作っていない場合(フリー)の構造はスピロ型の場合と較べて、C=C,C-C,Si-C(=C)結合に有意の差が認められないものの4員環内の結合角が少しづつ異なり、Si-C結合が0.036【A!゚】長くなっている。(2)5員環JAO6KAは結合している原子団によってその形を異にし(平面型、封筒型)、その立体エネルギーの差が小さいことを示している。しかし結合距離や結合角には可成りの違いが見られる【(C=C)=0.038【A!゚】】LSi=3.7゚。LSiは立体的制約の大きいノルボラン型構造よりも四面体角に近づいている。スピロ化合物内ではほゞ平面構造をとっているが、立体制約の少ないフリーの場合には平面型か封筒型をとり得ている。(3)3員環JAO7KAは置換基により可成りの変化がもたらされる。空間的に大きな基のときにはSi-C結合が、C-C結合すら1.64【A!゚】と長くなっていることを見出した。C-C結合は実験(Seyferth),計算(Gordon)両値よりも可成り伸びており、LSiも52゚まで拡っている。(4)JAO8KAではC=C結合が從前の計算値よりも長く、2つのSi-C結合の長さに0.04【A!゚】の差異が見出された。短かい方の結合は芳香族置換基との間の非局在化を示している様である。43.5゚という最も小さいLSiの実験値を見出した。(5)JAO9KA環ではSi-C結合の長さは非環状化合物の値と同じく、水素置換体の計算値に近づく。(6)JAO1KAでは(5)の結合より長くなる。環外2重結合よりも立体反撥による様である。Si-Siの周辺の結合はJAO11KA特有のものである。
三次元空間内作業用ワークステーションの開発とその評価

本研究の目的は,三次元空間内作業に適したワークステーション(3Dワークステーション)のプロトタイプを開発する事である.このワークステーションの応用には,極限作業ロボットの遠隔操作, CADやプログラミングなどがある.将来は,人工現実感と呼ばれる技術に発展すると考えられる.本研究では第一に,三次元空間内遠隔作業を支援するシステムを開発した.これは,立体視システム, 3Dマウス,画像処理による頭部追跡部,カメラヘッド,マニプレータ等から構成される.第二に,このシステムを用いた三次元空間内作業の研究を行い,以下の知見を得た.(1)遠隔の三次元情報を伝達する手段として,立体映像は優れたインターフェースである.(2)立体視を用いたポインティング作業では,「立体的に見える」人が「正確にポインティング出来る」と限らなかった.これをメンタルモデルにより考察した.浮き出て見えるためには,提示空間を奥行き方向に不連続なイメージでとらえるだけで十分であるが,ポインティングするためには不十分であることを確認した.(3)オペレータの頭部の動きを画像処理で追跡し,これに遠隔のカメラを連動させることを試みた.また,連動の制御に連動係数を導入し,実験により連動係数の最適値を調べ,その有効性を確かめた.(4)コンピュータグラフィックスに支援された遠隔作業システムを開発した.このシステムは,数値情報,補助線,グラフィックスマニプレータ, 3Dウインドウシステム等を表示する.これにより,作業の効率が大幅に高まることがわかった.最後に,これらの知見に基づいて, 3Dワークステーションを完成した.本研究の目的は,三次元空間内作業に適したワークステーション(3Dワークステーション)のプロトタイプを開発する事である.このワークステーションの応用には,極限作業ロボットの遠隔操作, CADやプログラミングなどがある.将来は,人工現実感と呼ばれる技術に発展すると考えられる.本研究では第一に,三次元空間内遠隔作業を支援するシステムを開発した.これは,立体視システム, 3Dマウス,画像処理による頭部追跡部,カメラヘッド,マニプレータ等から構成される.第二に,このシステムを用いた三次元空間内作業の研究を行い,以下の知見を得た.(1)遠隔の三次元情報を伝達する手段として,立体映像は優れたインターフェースである.(2)立体視を用いたポインティング作業では,「立体的に見える」人が「正確にポインティング出来る」と限らなかった.これをメンタルモデルにより考察した.浮き出て見えるためには,提示空間を奥行き方向に不連続なイメージでとらえるだけで十分であるが,ポインティングするためには不十分であることを確認した.(3)オペレータの頭部の動きを画像処理で追跡し,これに遠隔のカメラを連動させることを試みた.また,連動の制御に連動係数を導入し,実験により連動係数の最適値を調べ,その有効性を確かめた.(4)コンピュータグラフィックスに支援された遠隔作業システムを開発した.このシステムは,数値情報,補助線,グラフィックスマニプレータ, 3Dウインドウシステム等を表示する.これにより,作業の効率が大幅に高まることがわかった.最後に,これらの知見に基づいて, 3Dワークステーションを完成した.本年度は、3次元空間内のポインティングシステムの試作ならびに、空間認知に対する人間のメンタルモデルの構築を行なった。ポインティングシステムは3次元立体映像システムと3次元ポインティングデバイスとからなる。3次元立体映像システムは、2台のCCDカメラからの実画像をCRT上に交互に表示し、それと同期して開閉する液晶シャッタ付メガネをかけることにより左右画像の視差を発生し、立体感を得る。2台のCCDカメラは輻輳角の変化、上下動、間隔の変更が可能である。3次元ポインティングデバイスは2次元マウス程度の操作性かつコンパクトなものとしており、(X、Y、Z)座標の入力が可能な相対位置型入力形式である。なお、3次元立体映像システムでは、グラフィックスで左右視差のある矢印(立体カーソル)を描き、左右実画像と同期して合成する立体映像用のスーパーインポーズ機能があり、3次元ポインティングデバイスで立体カーソルを移動し画面内の任意の位置をポインティングできる。立体映像を用いて空間内のポインティングを行ない、その成績(評価は目標点と実際に指示した点との距離の絶体値で行なった。)を検討した結果、以下のことが明らかになった。まず、本システムを用いた場合でも、良好な成積がおさめられるカメラの輻輳角は10度13度、肉眼における腕のとどく範囲程度であり、肉眼での精密作業空間とよく対応していることが確認された。さらに、成積は作業者の、提示空間に対するメンタルモデルと密接な関係があることが明らかになった。実験の結果、提示空間を不連続な面の集まりとしてとらえている人は必ずしも正確なポインティングができず、提示空間を不連続+連続的なものとしてとらえた方が正確なポインティングができることが明らかになった。
ラマン分光法を用いた，好酸球性食道炎等の低侵襲な非生検診断法の開発

患者数が近年増加している好酸球性食道炎は,食道粘膜に好酸球が多数浸潤して炎症を引き起こす遅延型食物アレルギー性疾患の一種である。現在唯一の確定診断法は,食道粘膜の生検による病理組織診断であるが,診断基準が明確でないため,多数箇所からの生検が必要である。本疾患の患者は,多くが高齢者であり,抗血栓薬の服用者が多い。このため,出血を伴う生検が大きな問題となっている。我々は,好酸球にのみ含まれるエオジノフィルペルオキシダーゼ(EP)のラマンスペクトルの有無によって,患者負担が少ない非生検的新規診断可能な手法を開発し,内視鏡に組み込み可能なファイバスコープラマン装置を開発する。
低温下で成長する雪結晶の微物理・光学的特性が気候変動に及ぼす影響の実験的研究

低温下で成長する氷晶,雪結晶の微物理・光学的特性が気候変動に及ぼす影響を実験的に明らかにするために,北海道大学低温科学研究所内の低温風洞室に高さ4.8m,幅1.2m,奥行き2.4mの大型垂直人工雲装置を構築した。装置上部に人工太陽灯を取り付け,厚さ4.3mの人工雲発生域を透過する太陽光の放射強度を,装置下部で測定すると同時に,2DC,2DP,ESSP,ALWCの測定器及びレプリカ法を用いて,人工雲の微物理量と透過率を測定した.氷晶を発生させるタイミングから2種類に分け,それによって発生した人工雲を構成する粒子の有効直径をもとに,water cloud(water dropletsのみ),mixed cloud(water dropletsとice crystalsの共存),ice cloud(殆どがice crystalsのみ)の3種の状態に分類して解析を行った.その結果,角板からなる氷晶雲を上記の2種類の方法で発生させたところ,いずれの状態でも数濃度の増加に伴い,透過率が減少した.また,water,mixed,ice clouds別に時間毎の幾何学的断面積を求めたところ同じ断面積であっても透過率に差が認められた.またice cloudsでは,代表値として有効直径の最大値をとったところ,最大値の増加に伴い,同じ幾何学的断面積をとっても,透過率に差が見られる事がわかった.透過率に差が認められた要因の一つとして有効直径が小さいほど,小さい角板の氷晶を多く含み,ランダムな姿勢で落下しやすいため幾何学的断面積を実際より過大評価しているためではないかと考えられる.現在のところ,実際は角板結晶のみであるが,今後は角柱結晶や樹枝状結晶などについても比較検討する予定である.北大低温科学研究所内の低温風洞室内に大型垂直人工雲装置(W:2m×D:2m×H:5m)を構築した.この装置本体は外部冷凍機を使用して-25°Cまで冷却することが可能で,装置内部は,部分的には-40°Cの実験にも対応できるように考慮されている.また,装置内に生成させる過冷却微水滴やシ-ディングによる氷晶化させる部分も組み込まれている.発生させた過冷却微水滴や氷晶を実時間で個数濃度,粒径分布,雲水量,結晶要素因子,浮遊姿勢等の微物理量の測定のためのアメリカPMS社製の氷晶測定プローブ(OAP-2D-GA2)や雲粒測定プローブ(FSSP-100),雲水量計(KLWC-5)を購入し,それらの動作テストを行った.これらの装置は,人工雲装置内では滑車及びチェーンブロックを使って滑らかに測定部を移動できるようなシステムも製作した.また,人工太陽光としての光源,過冷却微水滴や氷晶の波長別特性を測定するための各種のフィルターの購入も終了した.大型垂直人工雲装置は,低温室内の広いスペースを使用するため,他の低温室内実験との調整から,今年度は,人工雲を生成させるまでには至ってないが,常温での各種の測定器を含めた動作テストを繰り返し行っており,研究は当初の計画通り進行している.平成7年度に北大低温科学研究所内の低温風洞室に大型垂直人工雲装置(W :1.8m×D :2.4m×H :4.8m)を構築した.この装置本体は外部冷凍機を使用して-25°Cまで冷却することが可能で,装置内部は,部分的には-40°C位の実験にも対応できるようになっている.また,装置内は生成させる過冷却微水滴やシ-ディングによって氷晶化させることも可能である.平成8年度は人工雲装置内での氷晶発生実験を繰返し行った.微小水滴発生装置(アキミスト)のノズル凍結を防ぐことによって,予想以上の過冷却水滴の発生に成功し,初期氷晶の生成に成功した.氷晶の発生量はアキミストの駆動回数を調節することによって,自由に変えられ,細氷状態から氷霧状態に容易に変えられることがわかった.人工太陽灯は視野が広すぎるのでフードか絞り機構を付加するか考慮中である.平成8年度に購入したデータ収録装置のSEA社製MODEL200による氷晶測定プローブ(OAP-2D-GA2)や雲粒測定プローブ(FSSP-100)のデータ収録プログラムの作成に手間どったが,本格的動作可能までやっと近付いたところである.大型垂直人工雲装置は,低温室内の広いスペースを使用しているため,他の低温風洞室を使用する実験との調節をしながら現在実験が続けられている.(この実験内容を紹介した日本経済新聞1997年2月13日朝刊の切り抜きを新聞掲載報告書として提出した)低温下で成長する氷晶,雪結晶の微物理・光学的特性が気候変動に及ぼす影響を実験的に明らかにするために,北海道大学低温科学研究所内の低温風洞室に高さ4.8m,幅1.2m,奥行き2.4mの大型垂直人工雲装置を構築した。装置上部に人工太陽灯を取り付け,厚さ4.3mの人工雲発生域を透過する太陽光の放射強度を,装置下部で測定すると同時に,2DC,2DP,ESSP,ALWCの測定器及びレプリカ法を用いて,人工雲の微物理量と透過率を測定した.氷晶を発生させるタイミングから2種類に分け,それによって発生した人工雲を構成する粒子の有効直径をもとに,water cloud(water dropletsのみ),mixed cloud(water dropletsとice crystalsの共存),ice cloud(殆どがice crystalsのみ)の3種の状態に分類して解析を行った.

その結果,角板からなる氷晶雲を上記の2種類の方法で発生させたところ,いずれの状態でも数濃度の増加に伴い,透過率が減少した.また,water,mixed,ice clouds別に時間毎の幾何学的断面積を求めたところ同じ断面積であっても透過率に差が認められた.またice cloudsでは,代表値として有効直径の最大値をとったところ,最大値の増加に伴い,同じ幾何学的断面積をとっても,透過率に差が見られる事がわかった.透過率に差が認められた要因の一つとして有効直径が小さいほど,小さい角板の氷晶を多く含み,ランダムな姿勢で落下しやすいため幾何学的断面積を実際より過大評価しているためではないかと考えられる.現在のところ,実際は角板結晶のみであるが,今後は角柱結晶や樹枝状結晶などについても比較検討する予定である.
免震構造物の免震層変位を直接制御する変位依存型ダンパーに関する実験的研究

近年注目を集めている長周期地震動や,巨大地震動を免震構造物が受けた場合に,過大な応答変位を受ける可能性が指摘されている。また,一般的な速度依存型ダンパーでは巨大地震には対応できても、中小地震時における免震効果が低減してしまう.このような問題に対して,申請者らは複素剛性の特徴である楕円形履歴特性に着目し,複素剛性を実時間領域で模擬するために2種類のデジタルフィルタを磁気粘性流体ダンパーに用いた制御を提案した。数値解析の結果から、その提案制御によって複素剛性を精度よく模擬できること、また提案制御を導入した免震構造物の免震性能を明らかにした。本研究では免震構造物を対象に、免震層変位を抑制しつつ上部構造の床応答加速度の増大を最小限に抑えるために提案された変位制御設計を実現することを目的としている。変位制御設計を実現する手法として、今年度はまず擬似複素減衰制御に関する解析的検討を行った。擬似複素減衰制御においては、免震構造物のような固有周期4秒程度の長い固有周期を有する振動系に対して、特に長周期地震動を受けた場合には有効であることがわかっているが、短周期成分を多く含む地震動などを受けた場合に関しても検討を加えるとともに、その擬似複素減衰制御の改善をめざした。まず入力地震動に関する検討の結果、免震構造物の固有周期よりも短周期成分を多く含む地震動に対しては、床応答加速度が理想的な変位制御設計と比べて増大することを明らかにした。そこで、短周期成分の振動による床応答加速度の増大を抑えるために、擬似複素減衰制御のアルゴリズムに2種類のフィルタを追加することを検討した。追加するフィルタは、擬似複素減衰制御における復元力の計算において、まずは短周期成分をカットするためのローパスフィルタを適用する。ただし、ローパスフィルタを用いると復元力に位相遅れ(時間遅れ)が生じるため、結果として変位制御設計に比べて床応答加速度が増大してしまう。この問題を解決するために、ローパスフィルタによって生じる時間遅れを解消する、位相を進めるフィルタを設計し適用した。なお位相を進めるフィルタとしては、波形の全時間情報が必要な通常の信号処理とは異なり、現時刻から未来の波形情報を減衰自由振動をした場合の波形情報として仮定し、その波形情報を求めるフィルタを設計、適用した。その結果、これまでの擬似複素減衰制御と比べてより入力地震動に対する適用範囲が広い擬似複素減衰制御を実現できることを、数値解析結果から明らかにした。平成26年度は、平成25年度に引き続き擬似複素減衰制御の改善を行った。これまで検討をしてきた制御に加えて、デジタルフィルタを用いた制御を考案し、それらの妥当性をまず検討した。デジタルフィルタについての検討の結果を受けて、擬似複素減衰制御の実現可能性を周波数領域での数値解析結果と時刻歴応答解析結果の比較から行い、その実現可能性を確認した。その結果、提案してデジタルフィルタによって概ね擬似複素減衰制御を実時間領域で実現可能であることを突き止めた。また、デジタルフィルタで模擬した擬似複素減衰制御と一般的なオイルダンパーなどとの応答比較を行い、提案デジタルフィルタ制御は他の制振装置と比べても高い変位低減効果と免震性能保持の両立が可能であることを明らかにした。振動台実験についても計画していたが、振動台の不調により実験的検討の一部見直し行い、その結果擬似複素減衰制御に関する実験については予備検討を充実させるとともに、実験で用いるMRダンパーの単体性能実験においてこれまで考慮してこなかった電磁場印加速度とMR流体の反応速度の関係など、ダンパー制御に関する基礎的検討を徹底的に行った。その検討結果を元に、提案デジタルフィルタ制御が制作したMRダンパーによって十分に模擬できることを確認することに成功した。なお、予備実験結果については先行研究を行っている米国研究者との議論の末、デジタルフィルタ制御を実現するための制御プログラムの開発までを完了した段階である。免震構造当初の計画において、平成25年度は擬似複素減衰制御の適用範囲同定と擬似複素減衰制御の改善、そして振動台実験のための予備解析、制御を適用するMRダンパーの設計・製作を予定していた。これに対して、本年度は特に数値解析に重きをおき検討を進めてきた。擬似複素減衰制御に対する適用範囲とその問題点について明らかにするとともに、その改善手法についても提案し、その適用範囲拡大に数値解析の上では成功している。また、平成26年度に計画している振動台実験に対する予備解析においても、提案した擬似複素減衰制御修正案による改善結果が見られた。MRダンパーの設計・製作については、これらの予備解析結果を受けて現在設計を進めている状態であり、平成26年度中には予定している研究計画を十分に遂行できると考えられる。以上の理由より、現在までの達成度はおおむね順調に進展していると判断した。今後の研究計画として、修正を加えた擬似複素減衰制御を適用できるMRダンパーの設計・製作を進めるとともに、そのダンパーを縮小免震試験体に適用した振動台実験を進める予定である。また、これらの結果に関して国内外の査読付き論文集への投稿を計画している。

MRダンパー製作のための予算に関して、本年度はMRダンパー設計のための解析的検討を主に行った結果、使用計画と比べて設計費に差異が生じたため、次年度使用額が生じる結果となった。現在MRダンパー設計を進めており、本年度の中頃を目処に使用計画どおりの予算執行スケジュールに戻る予定である。
ゲノムの情報発現・分配・修復における細胞核アクチン関連タンパク質の機能解析

本研究では、ヒトの細胞核に局在するアクチン関連タンパク質であるhArp5をノックダウンしたところ、DNA修復能が低下することを見出した。hArp5は核内でクロマチンリモデリング酵素であるhIno80と相互作用しており、hIno80と強調して、ヒストンH2AXのリン酸化修飾に関与することも明らかにした。さらに、hArp5は細胞核と細胞質をシャトルするタンパク質であることを見出し、このシャトルがhArp5の機能制御に関与する可能性を示した。また、hArp5のDNA修復への関与を解析する目的で、siRNAを用いてHeLa細胞のhArp5発現を抑制した。この細胞はDNA損傷への感受性が増大しているが、hArp5抗体を用いた解析からは、DNA損傷時にhArp5の核内局在に変化は観察されなかった。しかし、γ-H2AXに対する抗体で免疫染色およびウエスタンブロットを行ったところ、hArp5のノックダウンによってDNA損傷に伴うγ-H2AXの集積が阻害されることが示された。一方、hArp5を過剰発現した細胞では、DNA損傷に伴うγ-H2AXの集積が亢進していた。この結果は、hArp5がH2AXのリン酸化の機構を介してDNA修復に関与している可能性を示唆している。また、hArp8抗体を用いてhArp8の細胞内局在を観察したところ、GFP-hArp8の発現によって示唆されたと同様に、分裂期染色体上にhArp8が存在することが示された。これは、分裂期染色体上に存在するアクチンファミリーのはじめての例である。siRNAによるhArp8のノックダウンによって、分裂期染色体の赤道面への整列に異常が観察されたことから、hArp8がゲノムの安定な分配に寄与していることが明らかとなった。一方で、hIno80のノックダウンによっては染色体の整列の異常は観察されなかったことから、このhArp8の機能は、hINO80複合体には非依存的であることが示唆された。アクチンとアクチン関連タンパク質により構成されるアクチンファミリーは、従来細胞質で機能すると考えられていたが、研究代表者らの研究により、一群のアクチン関連タンパク質が細胞核に局在しており、アクチンファミリーが細胞核やゲノムの機能にも深く関与することが明らかにされた。hArp5は核内でクロマチンリモデリング酵素であるhIn080と相互作用しており、hIn080と強調して、ヒストンH2AXのリン酸化修飾に関与することも明らかにした。さらに、ヒトの細胞核に局在する別のアクチン関連タンパク質であるhArp8について、hArp8のノックダウンにより、細胞分裂期の染色体の分配に異常が高頻度で認められることを示した。hArp8はhArp5と同じくヒトのhIN080複合体の構成因子であるが、分裂期には、少なくともhArp5がこの複合体から解離していることも明らかにされた。また、出芽酵母のこれらのアクチン関連タンパク質のオルソログであるArp5、Arp8の破壊株のマイクロアレイ解析によって、これらの遺伝子が広く遺伝子発現の制御に関与することも明らかにした。

hArp5のDNA修復への関与を解析する目的で、siRNAを用いてHeLa細胞のhArp5発現を抑制した。この細胞はDNA損傷への感受性が増大しているが、hArp5抗体を用いた解析からは、DNA損傷時にhArp5の核内局在に変化は観察されなかった。しかし、γ-H2AXに対する抗体で免疫染色およびウエスタンブロットを行ったところ、hArp5のノックダウンによってDNA損傷に伴うγ-H2AXの集積が阻害されることが示された。一方、hArp5を過剰発現した細胞では、DNA損傷に伴うγ-H2AXの集積が亢進していた。この結果は、hArp5がH2AXのリン酸化の機構を介してDNA修復に関与している可能性を示唆している。また、hArp8抗体を用いてhArp8の細胞内局在を観察したところ、GFP-hArp8の発現によって示唆されたと同様に、分裂期染色体上にhArp8が存在することが示された。これは、分裂期染色体上に存在するアクチンファミリーのはじめての例である。siRNAによるhArp8のノックダウンによって、分裂期染色体の赤道面への整列に異常が観察されたことから、hArp8がゲノムの安定な分配に寄与していることが明らかとなった。一方で、hIno80のノックダウンによっては染色体の整列の異常は観察されなかったことから、このhArp8の機能は、hIN080複合体には非依存的であることが示唆された。hArp8抗体カラムを用いて、hArp8を複合体の精製を試み、複合体の部分精製に成功した。
舌骨上筋群の脂肪化が嚥下機能に与える影響-画像診断を用いた検討-

本研究は加齢が嚥下関連筋の筋組成に与える影響をMRIを用いて検討している。方法としては3D-MRIとDixon-MRIを用いて、舌筋の筋内脂肪浸潤を3次元的に計測している。さらに、MRIの前後1週間以内に嚥下造影検査や嚥下関連筋の筋力評価を実施している。舌MRIの評価は研究協力者である放射線科医が実施し、舌筋力の評価は言語聴覚士が実施することで、データ解析にバイアスが生じないように配慮している。平成29-30年度は脳血管障害・神経筋疾患・頭頸部癌の既往歴がない65歳以上の高齢者のデータ収集を行った。舌筋内の脂肪量は最大舌圧と負の相関を示し、舌筋の除脂肪量は最大舌圧と正の相関を示すことが明らかとなったため、国際学会で発表した。平成30年度の中期から後期にかけて、40歳以下の若年データのMRIおよび舌筋力のデータ収集を行った。今後、高齢者のデータ収集を継続し、加齢が舌筋の筋組成に及ぼす影響を明らかにすることを目標にしている。昨年度の研究推進方策に上げていた、若年データのデータ収集を予定通り実施することができたため、本研究は順調に進展していると考えられる。引き続き、高齢者のデータ収集を継続する予定である。高齢データと若年データを比較することで、加齢が舌筋に与える影響を器質的に明らかにする。得られた結果については、英文誌へ投稿する予定である。1嚥下機能の低下が疑われる65才以上で、嚥下障害問診票EAT-10にて3点以上の在宅高齢者を被験者とした。ただし、脳血管疾患および神経筋疾患のある者は除外した。MRI(3.0MAGNETOM Skyra 3.0T, SIEMENS社)を用いてシーケンスT1SPACE,およびT1vibe Dixon法にて舌筋(内舌筋、外舌筋)を撮像後、画像解析ソフト(Osirix, Newton Graphic社)を用いて舌筋の総体積および脂肪組織の体積を測定した。舌圧測定器(JMS社)を用いて1最大舌圧(kPa)、2舌圧産生の平均速度(kPa/秒)、3舌圧産生の85%速度(kPa/秒)、4舌圧産生の瞬間速度(kPa/秒)について測定し、サンプリング周波数20Hzで記録した。14と、舌筋の体積、脂肪組織の体積との相関性について統計分析した。その結果、本研究における被験者の舌筋の平均体積は66.8(±12.3)cm3、脂肪組織の体積は10.6(±3.8)cm3であった。舌筋の総体積と、そこから脂肪組織の体積を除いた除脂肪体積は、舌圧を産生する際の瞬間速度と高い正の相関関係を示した。2次に最大舌圧、開口力,頭部挙上時間を計測した。上記1に示した舌筋に加え、舌骨筋の面積およびMRI矢状断面で咽頭収縮筋の筋壁の厚さを1と同様にMRIで撮像した画像データから測定した。その結果、平均開口力は4.8±2.9 kg、頭部挙上時間は31.9±29.2秒であった。舌骨上筋群の平均面積は2.9(±1.1)cm2、咽頭収縮筋の平均厚さは0.3±0.1cm、咽頭腔の平均面積は4.5±1.8 cm2であった。筋量と筋力の関連を検討すると、舌筋と最大舌圧,開口力,頭部挙上時間に正の相関を認め、咽頭収縮筋の厚さも最大舌圧で正の相関があった(p<.05)。概ね研究計画通り進行しているが、バイアスが出ないように被験者を集めるのに難渋した。また対象となる筋を当初は「舌骨筋」としていたが、ダブルブラインドで面積を測定していても、測定者によってバイアスが生じやすくなり、データが安定しなかった。そこで主に対象とする筋を「舌筋」にして研究を行っていった。研究の方向性は、29年度の内容で問題がないと考え、被験者数をさらに増やすようにしていく。

また対照とする健常者についてもある程度の人数(1520名)を確保し、同様に舌、舌骨上筋の筋量と筋力を測定することで、患者群と比較検討していく。引き続き、高齢者のデータ収集を継続する予定である。高齢データと若年データを比較することで、加齢が舌筋に与える影響を器質的に明らかにする。得られた結果については、英文誌へ投稿する予定である。29年度の主要な物品として、鼻咽腔ファイバースコープと、それに付随するカメラキットの購入を予定していたが、購入前に実際に試用してみると、再現性のある検査位置で嚥下機能を評価することが難しく、結局、嚥下機能造影検査で嚥下機能を評価することになった。舌圧計などについても検討したが、既に本研究で使用している舌圧計よりも優れた物が見当たらなかった。30年度は、健常者を対象としたコントロール群での研究で多くのボランティアを公募し、研究を進めていく予定である。従って舌圧計や開口力測定器の追加購入を予定している。加えて謝金についても当初の予定よりも多く必要となることが予想されるので、次年度において使用する予定である。MRIデータの出力用DVDやデータ保存用の外付けHDDなど、主にデータ管理関係に予算を使用した。舌圧計や開口力測定器の追加購入を予定していたが、すでに配備されている舌圧計や開口力測定器でデータ収集を実施できたため、追加購入には至らなかった。次年度は英文誌への投稿を予定しているため、英文校正や論文投稿費などに予算を使用する予定である。また、嚥下造影検査の定量解析を予定しているので、解析ソフトウェアの購入を考えている。
BMPを用いた組織学的半月板再建術の開発

rhBMPを用いて半月板の代替材料となるうる軟骨化腱の最適化及び軟骨化腱を用いて臨床に直結した動物実験モデルでの有用性を検証した。白色家兎の半腱様筋腱にrhBMPを注入した結果よりrhBMP注入後1014日にかけて腱内に軟骨細胞の出現と軟骨基質産生がみられ、その後骨化に進むことが確認できた。rhBMP注入後10日の軟骨化腱を半月板の代替物として半月板再建術を行った。再建術後1,2ヶ月で高率に半月板内に骨化が見られた。組織像では半月板内(主に関節包側)に骨化が見られた。このことから関節外で軟骨化腱を誘導し、それを移植材料として半月板再建とする2期的手術では骨化まで誘導されることがわかった。よって低酸素環境下である関節内でBMPを作用させる1期的手術を計画し、実施している。平成19年度rhBMPによる半腱様筋腱内での腱内軟骨化モデルの作成と最適化白色家兎の半腱様筋腱にrhBMPを注入し,注入後7・10・14・21日に組織採取してレントゲン及び組織学的評価を行った。注入後7・10日ではレントゲン上明らかな石灰化は認めなかった。注入後14日では腱内に点状の石灰化が出現し,21日では腱内に倆慢性の石灰化を認めた。組織学的評価ではH-E染色・toluidine blue染色を行った。H-E染色では,注入後7日で著明な変化は認めなかったが,10日では腱内に細胞の増加を認めた。14日では円形を呈する肥大軟骨様細胞の増殖を著明に認めた。21日では肥大軟骨様細胞は減少し,骨化部分を一部に認めた。一方,toluidinelue染色では,注入後7日で軟骨気質を表す異染性を腱内の一部分に認めた。10日では腱内全体に淡い異染性を認め,14日では強く異染性を認めた。21日では異染性を認める範囲は減少していた。これらの結果よりrhBMP注入後1014日にかけて腱内に軟骨細胞の出現と軟骨気質産生がみられ,その後骨化に進むことが確認できた。注入後14日に見られる肥大軟骨細胞は骨化の前段階に出現することが広く知られている。よって半月板再生に用いる軟骨化腱を骨化させないためにrhBMP注入後10日の軟骨化腱を半月板の代替物として用いることとした。平成20年度では,家兎の内側半月板切除後にこの軟骨化腱を用いて半月板再建術を行い,半月板としての機能を有するかを組織学的検査・力学的検査を行い評価していく予定である。平成20年度半腱様筋腱内での腱内軟骨化モデルの作成と半月板再建術の確立前年度の研究からrhBMP注入後10日の軟骨化腱が半月板再建術に使用する移植材料として最適と判断し、半月板の代替物として用いることとした。あらかじめ最適化された条件において作成された軟骨化腱を採取し、ウサギ膝内側半月板を切除した後、軟骨化腱を内側後方から関節内に翻転し、inside-outに関節包に縫着する。この半月板再建術モデルを1, 2ヶ月で屠殺した。再建術膝を軟X線装置(ソフロン)を用いてレントゲン撮影し、半月板内の異所性骨化の評価を行った。その組織切片をH-E、toluidine blue染色を行い、再建半月板の軟骨形成と骨形成を観察した。再建術後1, 2ヶ月で高率に半月板内に骨化が見られた。これDBMPの作用が骨化誘導であり、一度スイッチが入ってしまうと骨化まで誘導される可能性があった。しかしながら低酸素下においてはBMPによって軟骨誘導されるという過去の報告があることから、関節内という低酸素環境でBMPを作用させることによって、骨化誘導されることなく軟骨で留まる可能性がある。また臨床の現場では半月板再建術は1期的に行うことから移植腱に直接BMPを注入する1期的再建術のほうが理想的である。
野生動物－ウイルス共進化の解明と新規ウイルス変異予測

野生小型哺乳類を捕獲し、これらの野生動物についてウイルス感染を調査したところ、翼手目に2種類の新規ハンタウイルスを発見した。新規に発見したハンタウイルスおよびGenBankに登録されているウイルス配列を基に系統解析を行ったところ、翼手目由来ハンタウイルスは一つのクラスターを形成し、齧歯目由来ハンタウイルス同様、宿主哺乳類と共進化していることが明らかになった。齧歯目由来ハンタウイルス、無盲腸目由来ハンタウイルスおよび翼手目由来ハンタウイルスの全てのハンタウイルスが宿主哺乳類と共進化していることが明らかになり、宿主哺乳類の系統解析の結果をウイルス性状予測に利用可能であることが明らかになった。2012年6月から7月および2013年1月にベトナムで野外調査を実施した。その結果、38種201頭を捕獲し、そのうちHipposideros pomona1頭に新規ハンタウイルスの感染を確認した。新しく発見したハンタウイルスは、H.pomonaを捕獲した地域に因みXuan Son virus(XSV)と命名した。現在までのところ、S segmentの約500塩基およびL segmentの約4600塩基を決定した。得られた配列を基に系統解析を行ったところ、XSVはアフリカ、コートジボアールのバナナアブラコウモリ(Neoromicia nanus)に検出されたMouyassue virus(MOYV)やシオラレオネのキティブタバナコウモリ(Nycteris hispida)に検出されたMagboi virus(MGBV)に近縁であることが明らかになった。今回の結果は、齧歯目由来ハンタウイルス、トガリネズミ形目由来ハンタウイルスに続く新たな自然宿主の発見であり、翼種目もハンタウイルスの重要な自然宿主であることを示す証拠で、ハンタウイルスの進化にはこれまで考えられてきた以上に多くの自然宿主が関与している事実を示すものである。既知のハンタウイルスおよび我々がこれまでに明らかにしてきたトガリネズミ形目、翼種目のハンタウイルスを基に系統解析すると、翼種目についても特定のハンタウイルスに感染している可能性が強く示唆され、翼種目由来ハンタウイルスも翼種目と共進化していることが示唆された。これらの結果は、齧歯目由来、トガリネズミ形目由来、翼手目由来のすべてのハンタウイルスが宿主と共進化している可能性を示唆しており、宿主遺伝子による系統解析を基にウイルス分化の方向性を推定するデータとなりうることが示唆された。2013年は、6月および8月にベトナム、12月にミャンマーで野外調査を実施した。その結果、70種305頭を捕獲した。これらに加え、過去に捕獲され、博物館に保管されていたサンプルについて調査を進めたところ、2012年のベトナムの調査で初めて発見されたXuan Son virus (XSV)をXSVの発見された地域とは異なる地域に生息していたHipposideros pomona44頭中5頭にXSV感染を確認した。しかも陽性個体は、1997年と1999年に捕獲された個体であった。時間的、地理的に異なるH. pomonaから同じXSVが検出されたことから、XSVは少なくとも15年以上前からH. pomonaに広く感染している可能性があり、H. pomonaはXSVの自然宿主である可能性が強く示唆された。興味深いことに新たに検出されたXSVは、プロトタイプのXSVとはだいぶ遺伝的に異なっており、同じH. pomonaに感染したウイルスであってもそれぞれはかなり古い時期に分岐していた可能性が示唆された。これまでに50種以上の翼手目を検査しているものの、ハンタウイルス感染を確認できたのはH. pomonaのみであり、それ以外の翼手目についてハンタウイルスゲノムは検出されたかった。齧歯目およびトガリネズミ形目では、複数の種がハンタウイルスを保有している事実が明らかになっており、齧歯目およびトガリネズミ形目と翼手目では感染様式に違いが存在している可能性が推測された。これまでのところハンタウイルスは、齧歯目、トガリネズミ形目、翼手目の宿主ごとにそれぞれ大まかなクラスターを形成していることから、宿主と共進化している可能性が改めて示唆された。2014年度は、4月にミャンマー、5月および6月にベトナムの野外調査を実施し、50種以上236頭を捕獲した。これに加え、これまでの調査で捕獲したサンプルについて更に精査したところ、ベトナムの翼手目から検出されたXuan Son virus (XSV)と異なる新しい翼手目由来ハンタウイルスを検出することに成功した。検出した翼手目由来ハンタウイルスは、これまで確認されているいかなるハンタウイルスとも異なっており、陽性個体の検出された地域名からDakrong virusと命名した。一方、GenBankに登録されたハンタウイルス、本研究課題によって明らかになったハンタウイルスなど総合的に検討した結果、現在世界に分布するハンタウイルスは、全てユーラシア大陸起源のウイルスから系統学的に分岐しており、現存するウイルスはユーラシア大陸で誕生したウイルスを起源にしていることが推測された。今回、新たに新規翼手目由来ハンタウイルスを検出した為、翼手目由来ハンタウイルスについて宿主転換やスピルオーバーによる翼手目への感染拡大の可能性を検討した。その結果、翼手目由来ハンタウイルスは、齧歯目やトガリネズミ形目から宿主転換等で移動した他の宿主由来ウイルスでなく、翼手目のハンタウイルスとして宿主と共に共進化してきたウイルスである可能性が示唆された。翼手目由来ハンタウイルスの陽性率は、他の宿主

由来ハンタウイルスより有為に陽性率が低いため、今後ウイルス伝搬メカニズムの解析を進め、翼手目と翼手目由来ハンタウイルスの共進化メカニズムを解析する予定である。2015年度は、11月にミャンマー、8月にベトナムの野外調査を実施し、28種以上167頭を捕獲した。今回、ベトナムの翼手目から新たにXuan Son virus (2013年調査で発見した新規ウイルス)、また、ミャンマーで初めて翼手目から翼手目由来ハンタウイルスを検出することに成功した。これまでに発見した翼手目由来ハンタウイルスおよびGenBankに登録されている翼手目由来ハンタウイルスのデータから、翼手目ハンタウイルスは検出された地域に関係なく自然宿主の種ごと一つのクラスターを形成していることが明らかになった。これらの事実は、翼手目に感染しているハンタウイルスであっても齧歯目のハンタウイルス同様、宿主と長い共生関係を維持し、共進化していることが示唆された。これらの結果から、齧歯目に加え、トガリネズミ科、モグラ科および翼手目のいずれの生物に感染しているハンタウイルスも宿主動物と共進化していることが示唆された。一方、宿主の詳細解析により、これまでAselliscus stoliczkanusと分類されてきた生物の中に2種類の種が含まれておりAselliscus stoliczkanusとAselliscus dongbacanaの二種類に分類されることが明らかになった。Aselliscus dongbacanaは新種として報告した。これら宿主およびウイルスの詳細解析により、宿主とウイルスの共進化関係の矛盾や祖語を埋める貴重な結果が明らかになったと推測された。野生小型哺乳類を捕獲し、これらの野生動物についてウイルス感染を調査したところ、翼手目に2種類の新規ハンタウイルスを発見した。新規に発見したハンタウイルスおよびGenBankに登録されているウイルス配列を基に系統解析を行ったところ、翼手目由来ハンタウイルスは一つのクラスターを形成し、齧歯目由来ハンタウイルス同様、宿主哺乳類と共進化していることが明らかになった。齧歯目由来ハンタウイルス、無盲腸目由来ハンタウイルスおよび翼手目由来ハンタウイルスの全てのハンタウイルスが宿主哺乳類と共進化していることが明らかになり、宿主哺乳類の系統解析の結果をウイルス性状予測に利用可能であることが明らかになった。既存の系統解析手法を用いた共進化解析では、本研究課題や既知のデータを元にした解析でハンタウイルスの起源がユーラシア大陸である可能性を推定し、現在の情報から過去を推定することが可能であった。一方、本研究課題で新たに発見した翼手目由来ハンタウイルスは、齧歯目やトガリネズミ形目同様それぞれの宿主と共に長期間共存関係にあり、宿主転換やスピルオーバーではなく共進化してきた可能性を示唆する知見が確認されたため。27年度が最終年度であるため、記入しない。感染症これまでの野外調査で新規ウイルスの検出できた地域に再度調査を行い、ウイルス情報の収集を行うと共に、これまで断片的な遺伝子情報のみでウイルス性状の解析が不十分であったため、ウイルス分離や分離の為の多様な生物種の初代培養細胞の分離を目指す。
アイゲンミュージックを用いた自動編曲手法の開発

大量の音楽データより構成される音楽の基本要素「アイゲンミュージック」を提案し,それに基づいた自動編曲およびパターン間の類似度判定アルゴリズムを構築した.MIDI形式の約6000曲に含まれるベースパターンから,主成分分析により特徴的な演奏パターンを求め,それを用いることで音楽的に自然な楽曲を生成できた.またパターン間の類似度をより正確に求めることができ,ドラムパターン間の類似性を定量化することができた.大量の音楽データより構成される音楽の基本要素「アイゲンミュージック」を提案し,それに基づいた自動編曲およびパターン間の類似度判定アルゴリズムを構築した.MIDI形式の約6000曲に含まれるベースパターンから,主成分分析により特徴的な演奏パターンを求め,それを用いることで音楽的に自然な楽曲を生成できた.またパターン間の類似度をより正確に求めることができ,ドラムパターン間の類似性を定量化することができた.アイゲンミュージックとは,大量のMIDI楽曲から得られた特徴であり,計算機による自動作曲や編曲への応用を想定したものである.本年度は約5000曲ものポピュラー音楽のMIDI情報から,それに含まれるベースパートに関する特徴を抽出し,それを用いた自動編曲を行なった.ここで得られた特徴はベースパートからなるMIDIトラックから得られたものであり,アイゲンフレーズと呼ばれるものである.ベースパートに関するアイゲンフレーズは,オンセット位置,ノートハイト,ヴェロシティの特徴に分割される.対象とした楽曲は,4/4拍子の楽曲から1小節の長さの音列とし,16分音符でクオンタイズされた状態を用いる.それら3つの特徴ごとにベクトル表現されたものを全パタンだけ用いて,主成分分析を行なうことで得られたベクトルをアイゲンフレーズとして採用する.得られたアイゲンフレーズは,用いた楽曲から得られた平均的特徴を表していると考えられる.アイゲンフレーズを用いることで,たとえば対象とするフレーズの特徴が得られ,かつ得られたアイゲンフレーズを用いて自動作曲が可能となる.具体的には,ポピュラー音楽を対象として,自動編曲を行なったものを被験者に聞かせ,その印象を評価させたところ,アイゲンフレーズを用いた編曲は人間による編曲に近い品質を持つことが示された.よって,その妥当性が確認できた.またこれの応用として,ドラム演奏の熟達度の自動評価において,アイゲンフレーズの利用可能性について検討した.具体的には,ドラムループ演奏と呼ばれる短い演奏についての評価を行なう際に,演奏された譜面の特徴と熟達度に関係が考えられるため,楽譜と演奏の類似度の評価に用いることを検討した.その結果,類似度をアイゲンフレーズによって評価することで,類似度を適切に評価できる可能性が示唆され,来年度でそれを実施することにした.大量の音楽データより構成される音楽の基本要素「アイゲンミュージック」の確立をめざし,アイゲンミュージックに基づいた楽曲のコンテンツの認識や合成を行なった.アイゲンミュージックを用いることで,大量の音楽コンテンツに見られるパターン間の共通性を扱うことができることから,コンテンツが大量のパターン内でどの程度標準的であるかがわかり,多くのコンテンツが音楽的に自然であるという仮定に基づくことで,コンテンツ間の音楽性を表すことができ,よってパターン間での音楽的な相違点を明確にすることができる.具体的には,ポピュラー音楽に含まれるベースパートの自動編曲を行なった.MIDI形式の約6000曲に含まれるベースパターンから,特徴的な演奏パターンを抽出し,固有パターンを求め,それに基づいたベースパート編曲手法を開発した(文献1).得られたベースパートは従来の編曲手法に比べ音楽的自然性を確保することができた.ただし奇抜で個性的なパターンを構築するには,固有パターンからの適切な距離で設計される.また,生成されたパターンは自動演奏システム上で演奏に対応させた(文献2).またアイゲンミュージックを用いた音楽パターン間の類似性を表した.従来の類似度計算においては,譜面上でのオンセット位置や音高の違いから音楽的な違いを表すことが困難であったが,アイゲンミュージックを用いることで,パターン間の音楽的な違いを表すことができるようになった.これを用いることで,譜面上ではそれほど違いがみられないパターンでも,その出現頻度を考慮した違いを定量化することができた.この手法の応用として,ドラムパターン間の類似性を定量化することができた(発表1).
複合細胞培養系を用いた新規食品機能性成分の検出の試み-特に神経細胞のアポトーシスを抑制する食品成分の検索-

腸管細胞及ぴ神経系細胞の間にどのようなクロストークが行われているかを、ヒト腸管上皮由来細胞Caco-2と神経系細胞(ヒトアストロサイト由来細胞株あるいはラット副腎髄質褐色細胞腫由来PC12)を透過性膜を隔てて同時に培養する複合培養系を用いて検討した。腸管細胞株と神経系細胞を複合培養することは可能であり、しかも共存することによって細胞の分化・増殖に変化が現れることが認められた。アストロサイトの場合には、Caco-2によって増殖が促進されることを示唆するデータが得られ、また神経増殖因子(NGF)の添加無しにはニューロン様細胞に分化しないPC12は、Caco-2と複合培養することによってNGF無しでもニューロン様に分化することが見いだされた。PC12とCaco-2の複合培養系について更に詳細に検討を進めた結果、この現象はCaco-2がNGFを分泌することに起因することが、抗体を用いた実験で明らかになった。一方、この時にCaco-2細胞単層のタイトジャンクションが開き、物質透過性が亢進していることも明らかになった。このことはPC12から何らかの因子が分泌され、それがCaco-2に作用したことを示すと考えられる。この因子はPC12による分泌が報告されているカテコールアミン系の神経因子ではなく、またPC12のタンパク合成をシクロヘキシミドで阻害すると活性が見られなくなったことから、何らかのタンパク質性の因子ではないかと推定される。このように、腸管上皮細胞と神経系細胞を複合培養することにより、両者がお互いに影響し合っていることがIn vitroで明確に観察できることがわかった。腸管細胞層の粘膜側から様々な食品成分を加え、神経細胞のアポトーシスを起こす様な食品因子を検索する試みは進行中であるが、現時点では顕著な変化を引き起こすものを見いだすことはできていない。食品の生体調節機能の発現に消化管が関与していることは疑いなく、しかも、消化管上皮細胞は食品成分の持つ様々な情報を受容し、変換し、別の情報として体内に伝達するといった高度な機能を担っていると推定される。本研究では、腸管周辺の細胞、特に神経系の細胞と腸管上皮細胞間のクロストークと、それに関わる食品因子に注目し、食品成分がどのように腸管上皮に作用し、その結果、腸管上皮からどのような因子が放出されて神経細胞に作用するか、といった点について、特に神経細胞のアポトーシスを視野に入れて検討することにした。そのためには、まず腸管細胞と神経細胞の共培養(複合培養)が必要であると考え、実験系の確立を試みた。まず、腸管細胞としてはヒト腸管由来の上皮細胞株Caco-2を用い、これを透過性膜上に単層培養した。一方、神経細胞としては、ヒト由来のアストロサイトおよびラット由来のPC-12細胞を選び、これらの細胞を透過性膜の下側のチャンバーに培養して、その増殖・分化・機能発現などについて観察することにした。予備実験の結果、アストロサイトは培養液中の牛胎児血清(FCS)濃度が高いと増殖しないが、5%FCS存在下では増殖すること、Caco-2の培養上清(5%FCS使用)を加えるとその増殖速度が上昇することが認められた。また、Caco-2とPC-12を複合培養すると、単独では本来分化しないPC-12が分化し、神経様突起を形成することが見出された。このように、腸管上皮細胞と神経系細胞の複合培養が可能であり、また両細胞間に何らかのクロストークが存在する可能性が見出されたので、現在その詳細について検討中である。
温食と冷食-その科学的実証-

漢方医学で詳述されている食品の性の科学的実証を行うことを目的として実験をおこなった。食品素材として寒涼性に分類されているあさり、スイカ、温熱性に分類されている栗、かぼちゃを選び、ヒトを対象として、体表温度(額、首、手首、腕、足首)、体温、体表(足の甲)の血流、血圧の測定を行い、その効果について検討した。さらに前年度、身体を温める効果が認められたしょうがについて調理への応用を試みた。1.温食・冷食の検索摂取物は凍結乾燥したサンプル、対照として、サンプルに含まれるのと同重量の塘質、タンパク質、脂質を含む材料で構成されたクッキーとし、その摂取後の変化について比較した。(1)スイカ額、手首で体表温の低下傾向がみられた。血流量は増加する傾向が見られたが、血圧には違いは認められなかった。(2)栗クッキーと比較して多くの部位において栗は体表温度の上昇を促進する、あるいは下降を抑制する傾向がみられた。血圧は上昇傾向にあり、血流量は減少する傾向にあった。(3)かぼちゃ手足などの末梢以外の部分において、体表面の上昇を促進する傾向が見られた。血流量、血圧には差はみられなかった。(4)あさり多くの部位において体表面の上昇あるいは低く維持する傾向がみられた。血流量はクッキーの摂取後よりも減少する傾向にあった。血圧には違いは認められなかった。2.調理への応用凍結乾燥したしょうが粉末を官能的に好ましい程度(生重量で強力粉の24%)添加した食パンと対照として、しょうが無添加の食パンとの摂取後の変化について比較したところ、額(P<0.001)、首など末梢部以外の部位で体表の上昇があり、手首(P<0.05)においては体表温の低下を抑制する傾向が認められた。血圧、血流量には差は認められなかった。漢方医学で詳述されている食品の性の科学的実証を行うことを目的として実験を行った。食品素材として、寒涼性に分類されている柿、かに、温熱性に分類されているショウガを選び、ヒトを対象として、体表温度(額、首、手首、腕、足首)の変化、体表の血流量、血圧の測定を行こない、その効果について検討した。1.柿2つの実験条件(1)柿と、対照として同量の水(2)凍結乾燥した柿と、対照として同量の塘質、タンパク質、脂質を含む材料から構成されたクッキー、で上記測定値の実験食、対照食摂取後の比較を行った。その結果両実験条件とも、実験食摂取後の体表温は対照食と比較して多くの部位において低くなる傾向がみられた。血圧は、実験条件(2)では対照より上昇する傾向にあったが、実験条件(1)では違いはみられなかった。血流量は実験条件(1)で減少する傾向が認められた。2.かに2つの実験条件(1)かにと、対照として同量の水(2)凍結乾燥したかにと、同量のタンパク質、エネルギーを含む材料から構成された再構成食、で比較を行った。その結果、体表温は水、再構成食のどちらと比較しても手首において低くなる傾向がみられた。3.ショウガショウガ湯を室温までに冷ましたものと、対照として同量の水で比較した。その結果、ショウガは額、首などの抹消以外の部分において、体表温を上げる傾向がみられた。