hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケイ素配位子による遷移金属錯体の反応性制御

最終年度である今年度は期間が六ヶ月であるため、これまで得られた成果の取りまとめを中心に以下の検討を行った。キレート型ケイ素配位子前駆体であるジシリルベンゼン類とパラジウム錯体との反応に関しては、これまでにユニークな構造を有する5種類のシリルパラジウム錯体の単離・構造決定に成功しているが、そのうち4つのジシリルベンゼン骨格が連なった構造を有する二核パラジウム錯体に関し、さらなる骨格伸長の可能性を検討するためジシリルベンゼンとの反応を行った。NMRによる反応追跡の結果、新たなパラジウム錯体が複数生成し骨格伸長の可能性を示唆したが、各錯体の単離・構造決定には至らなかった。また、昨年度構造決定したジシリルベンゼン/Pd比が2:2である二核錯体とジシリルベンゼンを反応させると新規錯体が生成することをNMRにより確認した。しかし、この錯体に関しても単離・構造決定には至らなかった。一方、ケイ素部位と2つのリン部位の3つの配位部位を持つ新規配位子を導入したイリジウム錯体に関しても検討を継続した。昨年度合成に成功した[LIr(H)C1](L=新規配位子)から三価ジヒドリド錯体もしくは一価錯体の合成を目的に、種々の条件下ヒドリド還元を検討した。その結果、窒素雰囲気下ボロヒドリド還元剤を用いることにより良好な収率で新規錯体の単離に成功し、多核NMRおよび単結晶X線構造解析により三価ジヒドリド窒素錯体[LIr(H)2(N2)]であることを明らかにした。一方、アルミニウムヒドリド還元剤によりアルゴン下反応を行うことにより、[LIr(H)2]と考えられる錯体が生成することをNMRにより確認した。また、これらの錯体とオレフィン類との反応により、一価オレフィン錯体の合成を検討したが、目的とする錯体の単離には至らなかった。シリル基の高い電子供与能を利用した高活性な遷移金属錯体触媒を開発するため、一価もしくは三価の9族遷移金属錯体用に、一価のアニオン型新規シリル配位子の創製を試みた。シリル配位子を安定な支持配位子とするため、中心にシリル基を配置し、さらに2点の中性ドナー原子を炭素鎖アームを介して配置することにより、3点のキレート配位が可能な配位子をターゲットとした。中性ドナー原子としてリン原子を、シリル基とリン原子を結ぶ炭素鎖アーム長を2乃至3(アルキレン鎖もしくはフェニレン)とする三種類の新規配位子を設計し、合成を検討した。シリル基とリン原子を結ぶ炭素鎖がアルキレン鎖の配位子に関しては、ビニルシランあるいはアリルシランに対し、リン原子団を導入する反応をキーステップとする合成ルートを検討した。ラジカル反応やイオン的な反応によるリン原子団の導入を検討したが、適切な反応条件を見出すには至っておらず、現在検討を継続している。一方、シリル基とリン原子を結ぶ炭素鎖がフェニレン基である配位子に関しては、ジアルキルホスフィノ基を有するアリールリチウムとクロロシランとの反応をキーステップとする合成ルートを検討した。中間体であるジアルキルホスフィノ基を有する臭化アリールは既知の方法で合成可能であり、リチオ化を経た後、クロロシランと反応させることにより、目的とする配位子前駆体であるヒドロシランを高収率で得ることに成功した。現在、反応のスケールアップを検討している。高い電子供与能やトランス効果を有するケイ素配位子により従来の配位子では得られない反応性を遷移金属錯体に与えることを目的に研究を継続した。昨年度合成法を確立したケイ素部位と2つのリン部位をフェニレンでつないだ新規配位子前駆体に関し、リン原子上の置換基が異なる化合物を合成した。さらにこの配位子前駆体と一価の[Rh(coe)_2Cl]_2(coe=シクロオクテン)及び[Ir(cod)Cl]_2(cod=1,5-シクロオクタジエン)との反応により目的とする三価クロロヒドリド錯体の合成に成功した。現在、これら錯体の還元等により触媒前駆体錯体への変換を検討している。当初の計画では9族遷移金属錯体に重点をおいて検討する予走であったが、様々な反応の触媒として重要なパラジウム錯体に関し若干の検討を行ったところ興味深い結果を得たのでさらに詳細な検討を行った。キレートケイ素配位子前駆体である1,2-C_6H_4(SiMe_2H)(SiH_3)(1)と0価パラジウム錯体とを1:1の比で室温で反応させると予想通りビス(シリル)パラジウム(II)錯体が生成した。この錯体を70°C以上に加熱すると、ケイ素-ケイ素結合の生成を伴って自己縮合を起こした二核錯体と、全く前例の無い構造を有する三核錯体及び四核錯体が生成した。X線構造解析により、三核錯体および四核錯体の中心パラジウム原子には5つのケイ素原子が結合し形式的に五価ともいえる構造を持つことが分かった。さらに、理論計算により中心パラジウムとケイ素原子との結合が高い単結合性を有することを明らかにした。また、1と0価パラジウム錯体とを2:1の比で反応させると、ボスフィン配位子の立体障害に応じてケイ素-ケイ素結合を2つあるいは5つ持つ単核あるいは二核錯体が選択的に生成することを見出した。

最終年度である今年度は期間が六ヶ月であるため、これまで得られた成果の取りまとめを中心に以下の検討を行った。キレート型ケイ素配位子前駆体であるジシリルベンゼン類とパラジウム錯体との反応に関しては、これまでにユニークな構造を有する5種類のシリルパラジウム錯体の単離・構造決定に成功しているが、そのうち4つのジシリルベンゼン骨格が連なった構造を有する二核パラジウム錯体に関し、さらなる骨格伸長の可能性を検討するためジシリルベンゼンとの反応を行った。NMRによる反応追跡の結果、新たなパラジウム錯体が複数生成し骨格伸長の可能性を示唆したが、各錯体の単離・構造決定には至らなかった。また、昨年度構造決定したジシリルベンゼン/Pd比が2:2である二核錯体とジシリルベンゼンを反応させると新規錯体が生成することをNMRにより確認した。しかし、この錯体に関しても単離・構造決定には至らなかった。一方、ケイ素部位と2つのリン部位の3つの配位部位を持つ新規配位子を導入したイリジウム錯体に関しても検討を継続した。昨年度合成に成功した[LIr(H)C1](L=新規配位子)から三価ジヒドリド錯体もしくは一価錯体の合成を目的に、種々の条件下ヒドリド還元を検討した。その結果、窒素雰囲気下ボロヒドリド還元剤を用いることにより良好な収率で新規錯体の単離に成功し、多核NMRおよび単結晶X線構造解析により三価ジヒドリド窒素錯体[LIr(H)2(N2)]であることを明らかにした。一方、アルミニウムヒドリド還元剤によりアルゴン下反応を行うことにより、[LIr(H)2]と考えられる錯体が生成することをNMRにより確認した。また、これらの錯体とオレフィン類との反応により、一価オレフィン錯体の合成を検討したが、目的とする錯体の単離には至らなかった。
遷移金属とランタノイドを含む三核錯体の自然分晶におけるキラリティの制御

本研究は、物質が結晶化する際に常に片方の掌性を持つ光学活性結晶のみが析出する、すなわちキラリティが創出される極めて特異で興味深い完全自然分晶と称する現象の発現機構を解明することを目的とする。三脚状架橋配位子と遷移金属およびランタノイドイオンを含む三核錯体を用い、その組合せや対イオンおよび結晶化溶媒の変換、様々な異なる環境下での結晶化により、完全自然分晶が発現する条件を実験的に確立する。本年度は、種々の遷移金属およびランタノイドイオンを含む三核錯体について、結晶化溶媒および様々な外場条件の違いが結晶化挙動に与える効果を単結晶X線回折実験および円二色性分散測定により検証した。その結果、遷移金属イオン、ランタノイドイオン、結晶化溶媒のいずれも決定的な影響を示し、いくつかの限られた組み合わせ以外では、ラセミ結晶の析出や通常の自然分晶もしくは全自然分晶が発現することを明らかにできた。遷移金属イオンについては、マンガン(II)または亜鉛(II)イオンが必須であることがわかり、これは配位子場安定化エネルギーがほとんどなく、結晶化の際に溶液内で起こるラセミ化が非常に速いためと考えられた。ランタノイドイオンの種類については、不対f電子を多数もつ系列中位に位置するイオンが完全自然分晶を起こすことを実験的に確立した。また、再結晶溶媒が析出する結晶中に含まれることから、溶媒の種類は結晶化挙動に決定的な要因であり、メタノール以外では完全自然分晶が起こらないことを確認した。さらに、外場の効果のうち光照射や磁場の印加は結晶化挙動に影響を及ぼさないが、微小な種結晶や空気中の埃の存在が決定的である可能性を繰り返し行った多種類の実験から見つけることができた。完全自然分晶を現象論的に確立するためには、様々な条件下で結晶化を行いその挙動を実験的に検証する必要がある。この検証には、考えられる条件を一つずつ変更し、かつ繰り返し実験する必要があるため、多大な時間と労力が必要となる。現在は、金属イオンと再結晶溶媒の種類に特に注目し、かなり条件を絞り込むことができた。完全自然分晶の発現には、マンガン(II)または亜鉛(II)の遷移金属イオンと多くの不対f電子をもつ系列中位に位置するランタノイドイオンが必須であり、結晶化溶媒にはメタノールが有効であることを明らかにできた。また、結晶化の環境については光照射および磁場印可の影響がないことも確認した。これらは、初年度に確認すべき事項として想定していた要因であり、そのほとんどについて実験を行うことができた。現在、空気中の微細な埃等の影響について確認する実験を行なっている。また、完全自然分晶を示す新たな化合物の探索も進めている。今年度も、様々な条件下で三脚状架橋配位子とランタノイドイオン、およびマンガン(II)または亜鉛(II)イオンを含む三核錯体の結晶化実験を行い、完全自然分晶の発現機構を実験的に確立することを目指した研究を進める。特に、空気中の埃などを含む光学活性不純物が結晶化時に及ぼす効果について検証する。また、地磁気(コリオリ力)の影響を調べるため、南半球での結晶化実験を計画する。さらに、現在行っている三核錯体とは別の化合物で、同様な完全自然分晶を示すものを探索し、この現象の一般性の解明から自然界のキラリティ発現のメカニズムを提案する。

完全自然分晶の発現には、マンガン(II)または亜鉛(II)の遷移金属イオンと多くの不対f電子をもつ系列中位に位置するランタノイドイオンが必須であり、結晶化溶媒にはメタノールが有効であることを明らかにできた。また、結晶化の環境については光照射および磁場印可の影響がないことも確認した。これらは、初年度に確認すべき事項として想定していた要因であり、そのほとんどについて実験を行うことができた。現在、空気中の微細な埃等の影響について確認する実験を行なっている。また、完全自然分晶を示す新たな化合物の探索も進めている。今年度も、様々な条件下で三脚状架橋配位子とランタノイドイオン、およびマンガン(II)または亜鉛(II)イオンを含む三核錯体の結晶化実験を行い、完全自然分晶の発現機構を実験的に確立することを目指した研究を進める。特に、空気中の埃などを含む光学活性不純物が結晶化時に及ぼす効果について検証する。また、地磁気(コリオリ力)の影響を調べるため、南半球での結晶化実験を計画する。さらに、現在行っている三核錯体とは別の化合物で、同様な完全自然分晶を示すものを探索し、この現象の一般性の解明から自然界のキラリティ発現のメカニズムを提案する。実験に用いる汎用溶媒の使用を節約したため、物品費のうちの消耗品費に少額の未使用額が生じた。この残額は次年度に必要となる試薬等の消耗品費として使用したい。
母相と析出相の界面における熱力学性質の研究

プロジェクトの1つとして、3元系合金の整合界面における不純物の挙動の分類を調査した。A-B2元系合金における不純物Xの挙動は、A、B原子それぞれについて反発、吸引により4種類に分類される。クラスター変分法(CVM)を危fcc-L1_2異種相界面(IPB)にして適用し、不純物の優先サイトやfcc/L1_2相間分配のバルク特性と同様にIPBエネルギー、濃度分布や偏析などの特性を計算した。その結果、不純物の優先サイトと分配には密接な関係があることが解かった。規則構造中のサイトに対して不純物が吸引傾向にある場合、規則構造側に溶解し、この傾向は温度の上昇とともに減少する。逆に反発傾向では不規則構造側に溶解し、温度の上昇によってこの傾向は増加する。この現象は一般的な熱力学で説明され、この計算が有効であることが期待される。不純物がA、B両方の原子に対して反発する場合、lPBから離れて偏析しIPBエネルギーは上昇する。一方、吸引する場合、lPBに向かって偏析するが、エネルギーは前者にくらべわずかに低い程度である。次に、Ni_3Al合金にTiを添加した場合の(111)面と(100)面での逆異相界面(APB)エネルギーを第一原理計算を用いてNi-rich側、Al-rich側両方の合金をTi濃度の実用組成範囲を調査した。その結果、Tiは逆異相界面から離れて偏析し、Ti原子当たり50mJ/m^2ほどAPBエネルギーが上昇する。この結果は、実験結果とよく一致している。転位の挙動に重要な影響を及ぼすAPBエネルギーの比におけるTi添加の影響は、厳密にはまだ確立はしていない。これまでの研究では、長範囲での弾性ひずみの効果については正確には取り扱われてはいない。この問題を解決するために、不純物の溶解エネルギーに対する長範囲弾性ひずみの寄与を計算する新しい方法を用いて、現在ではMg、Sr、Li、空孔のfcc-Al母相中に対する溶解やGaAs中の侵入型欠陥について適用している。さらに、正確な溶解エネルギーを用いることにより混合エンタルピーを得ることもできる。多相組織の合金においては、界面の熱力学的性質がバルク物性に大きな影響を与える。また、界面の性質は界面構造や不純物によって支配される。相平衡状態下の界面近傍における原子レベルの詳細な情報を得るには、単純な二相平衡問題としての熱力学を適用するだけでは不十分である。そこで本研究では、第一原理クラスター変分法(CVM)を用いて析出相を含む複雑系の合金設計制御に必要なパラメータを計算し、さらに析出物分布の変化について調べることを行った。具体的な研究内容を次に述べる。(1)原子間相互作用として、引き合うか反発するかの二種類を仮定すれば、A,B,X(A,B-マトリックス原子、X-不純物原子)3原子間の相互作用はOOO,OOS,OSO,OSS(O-引き合い、S-反発)の4タイプに分けることができる。このような単純化の下で、LMTO-ASA及びFLAPW法などの第一原理法を用いて、これら4タイプの三元系状態図、FCC/Ll_2整合界面における不純物原子の優先置換位置とその分布を計算した。OOSとOSOの場合、不純物原子はLl_2相に固溶する。

OSSとOOOの場合、不純物原子はFCC相に固溶する。また置換位置の優先性は温度と関係がある。不純物原子Xとマトリックス原子A,Bとが反発すると、不純物原子は整合界面(IPB)とも反発し、整合界面エネルギーγが増加する。(2)第一原理計算によってNi_3Alの(111)逆位相界面(APB)及び(100)逆位相界面(APB)における不純物Tiの振る舞いを解析した。結果としてTiは(111)APB及び(100)APBと反発し、界面エネルギーγは増加することがわかった。この結果はギブスの吸収方程式と一致している。また、TiはAlのサイトのみを占有すること{Ni_3(Al_<1-x> Ti_x)}、そしてNiの濃度を一定に保ってTiの濃度を増加させると界面エネルギーγが増加しNi=75%の時にγが最大になることも分かった。プロジェクトの1つとして、3元系合金の整合界面における不純物の挙動の分類を調査した。A-B2元系合金における不純物Xの挙動は、A、B原子それぞれについて反発、吸引により4種類に分類される。クラスター変分法(CVM)をfcc-LI_2異種相界面(IPB)に対して適用し、不純物の優先サイトやfcc/LI_2相間分配のバルク特性と同様にIPBエネルギー、濃度分布や偏析などの特性を計算した。その結果、不純物の優先サイトと分配には密接な関係があることが解かった。規則構造中のサイトに対して不純物が吸引傾向にある場合、規則構造側に溶解し、この傾向は温度の上昇とともに減少する。逆に反発傾向では不規則構造側に溶解し、温度の上昇によってこの傾向は増加する。この現象は一般的な熱力学で説明され、この計算が有効であることが期待される。不純物がA、B両方の原子に対して反発する場合、IPBから離れて偏析しIPBエネルギーは上昇する。一方、吸引する場合、IPBに向かって偏析するが、エネルギーは前者にくらべわずかに低い程度である。次に、Ni_3Al合金にTiを添加した場合の(111)面と(100)面での逆異相界面(APB)エネルギーを第一原理計算を用いてNi-rich側、Al-rich側両方の合金をTi濃度の実用組成範囲を調査した。その結果、Tiは逆異相界面から離れて偏析し、Ti原子当たり50mj/m^2ほどAPBエネルギーが上昇する。この結果は、実験結果とよく一致している。転位の挙動に重要な影響を及ぼすAPBエネルギーの比におけるTi添加の影響は、厳密にはまだ確立はしていない。これまでの研究では、長範囲での弾性ひずみの効果については正確には取り扱われてはいない。この問題を解決するために、不純物の溶解エネルギーに対する長範囲弾性ひずみの寄与を計算する新しい方法を用いて、現在ではMg、Sr、Li、空孔のfcc-Al母相中に対する溶解やGaAsの侵入型欠陥について適用している。さらに、正確な溶解エネルギーを用いることにより混合エンタルピーを得ることもできる。
新しい遺伝子解析技術を用いた非ホジキンリンパ腫の予後因子の解析

1.当科にて治療を施行した非ホジキンリンパ腫症例について、治療成績、再発パターンなどを検討した。(1)再燃例に対する放射線治療の有用性について検討した。中等度および高度悪性群非ホジキンリンパ腫再燃例79例のうち、限局性に再燃した13例に対して放射線治療単独または短期化学療法および放射線治療を施行したが、5年全生存率は80.2%ときわめて良好で、LDH高値やbulky diseaseなどの年齢以外の危険因子をほとんど有していなかった。low riskの限局性再燃例では、放射線治療もその治療の選択肢のひとつと成り得ることが示唆された。(Radiation Medicine 18:2000)(2)完全寛解の得られたI、II期頭頚部原発非ホジキンリンパ腫について、治療後1年は1ヶ月ごと、2年目は2ヶ月ごと、3-4年目は3-6ヶ月ごと、以後は1年ごとと、間隔の短い外来経過観察での再燃形式について検討した。121例のうち、39例が平均22.2ヶ月の後に再燃したが、自覚症状先行が22例(56.4%)であった。自覚症状のみられなかった再燃例17例のうち、再燃溌見の契機は、診察所見10例、CT3例、ガリウムシンチ2例、LDHの上昇2例であった。再燃時の病変の広がりは自覚症状のみられた再燃はIII、IV期のものが72.7%であったのに比べ自覚症状発現以前に定期的経過観察で再燃を発見したものでは70.6%がI、II期のものであった。来院間隔の短い経過観察により、比較的早期の状態で再燃を検出できることが示唆された。(Int J Clin Oncol 6:2001)2.上記のような臨床的解析結果をもとに、各群より癌抑制遺伝子発現を含めた遺伝学的検索をおこなっているが、現在のところ遺伝子的背景と進展形式、再発形式、予後などとの関連性は認められていない。1.非ホジキンリンパ腫再燃例に対する放射線治療の有用性について検討した。中等度および高度悪性群非ホジキンリンパ腫再燃例79例のうち、限局性に再燃した13例に対して放射線治療単独またはCHOP3クールを中心とした化学療法および放射線治療を施行したが、その5年全生存率は80.2%ときわめて良好であった。この13例はLDH高値やbulky diseaseなどの年齢以外の危険因子はほとんど有していなかった。low riskの限局性再燃例では、短期化学療法と放射線治療の併用もその治療の選択肢のひとつと成り得ることが示唆された。2.完全寛解の得られた非ホジキンリンパ腫について、当科での外来経過観察は治療後1年は最低1ヶ月ごと、2年目は2ヶ月ごと、3-4年目は3-6ヶ月ごと、以後は1年ごとと、外国での経過観察よりきびしいものとなっている。このような間隔の短い経過観察での再燃形式について検討した。完全寛解となったI、II期、頭頸部原発非ホジキンリンパ腫121例のうち、39例が平均無病生存期間22.2ヶ月の後に再燃したが、自覚症状が先行したものが22例(56.4%)であった。自覚症状のみられなかった再燃例17例のうち、診察所見が再燃発見の契機となったものは10例、経過観察のために撮影されたCTが契機となったもの3例、ガリウムシンチが契機となったもの2例、LDHの上昇が契機となったもの2例であった。再燃時の病変の広がりは自覚症状のみられた再燃はIII、IV期のものが72.7%であったのに比べ、自覚症状発現以前に定期的経過観察で再燃を発見したものでは70.6%がI、II期のものであった。来院間隔の短い経過観察により、自覚症状発現以前に、比較的早期の状態で再燃を検出できることが示唆された。3.現在、上記のような予後解析をすすめており、各群より癌抑制遺伝子発現を含めた遺伝学的検索をおこなっている。

再燃時の病変の広がりは自覚症状のみられた再燃はIII、IV期のものが72.7%であったのに比べ自覚症状発現以前に定期的経過観察で再燃を発見したものでは70.6%がI、II期のものであった。来院間隔の短い経過観察により、比較的早期の状態で再燃を検出できることが示唆された。(Int J Clin Oncol 6:2001)2.上記のような臨床的解析結果をもとに、各群より癌抑制遺伝子発現を含めた遺伝学的検索をおこなっているが、現在のところ遺伝子的背景と進展形式、再発形式、予後などとの関連性は認められていない。
曲面を用いた結び目の研究

結び目理論におけるデーン手術の研究と、その結果のDNAの研究への応用を行った結び目のデーン手術とは結び目の近傍であるソリッドトーラスを取り除き、異なる貼り方で貼ることにより3次元多様体を構成する方法である。現在のデーン手術の研究の中心的な課題は、双曲結び目や絡み目の例外デーン手術(非双曲多様体が得られるもの)の研究である一方DNAに作用する酵素は結び目理論の有理タングル手術を持ちいてモデル化されている。有理タングル手術の2重分岐被覆を考えると結び目のデーン手術が対応するため、DNAの酵素の働きの位相幾何学的研究は結び目のデーン手術の研究と深い関係がある今回の主な研究成果は以下の通りである。1,長さ3のプレッツェル結び目の有限デーン手術の分類。2,有理タングル手術の研究とその結果のDNAに働く酵素Xerの研究への応用。3, XerによるDNA絡み目の絡み目解消操作の特徴付け結び目理論におけるデーン手術の研究と、その結果のDNAの研究への応用を行った結び目のデーン手術とは結び目の近傍であるソリッドトーラスを取り除き、異なる貼り方で貼ることにより3次元多様体を構成する方法である。3, XerによるDNA絡み目の絡み目解消操作の特徴付け3次元球面内の結び目の外部空間の構造を調べる際に、最も重要な構造の一つに本質的曲面がある。結び目の本質的曲面の境界スロープの性質は非常にミステリアスで、特徴付けは非常に難しい。その特徴付けに関して、以前、石川昌治氏と研究代表者で提出した予想で次のようなものがある。「結び目が交点数c、ねじれ数wのダイアグラムを持つとき、任意の境界スロープrについて、|r|≦c+|w|が成立する。」これは、境界スロープを結び目の交点数と結び付ける最初の方向付けであった。その後、境界スロープと結び目の交点数との関連を考察する研究は、いくつかの結び目について行われている。今回、この予想を、2橋結び目と、交代Montesinos結び目について肯定的に解くことが出来た。今回得られた結果は、「Kを2橋結び目または交代Montesinos結び目とする。Kの交代ダイアグラムの交点数をcとし、ねじれ数をwとする。このとき、任意の境界スロープrについて、-c+w≦r≦c+wが成立する。」というものである。この結果と、これまでに得られている結果を合わせると、上記の予想の肯定的解決を得る。実際、今回得られた結果は、予想をより精密化したものであるので、それに伴い、予想の精密化も行った。また、近年、研究代表者のデーン手術に関する以前の研究結果が、DNAの組み換えの研究に応用されている。DNAの組み換えにおいて、DNAのトポロジーが変化することが知られているが、そのトポロジーの変化の特徴付けに、近年のデーン手術の結果が用いられている。その応用についての解説と、課題などについて、今年度に国内外で講演を行った。また,もうーつの研究として,DNAの作る絡み目のXerCDによる絡み目解消操作の特徴付けを行った。DNA絡み目は細胞が複製される際に現れ,細胞分裂の前までに絡み目解消が行われる。その絡み目解消は普通トポイソメラーゼと呼ばれる酵素が行うが,XerCDも絡み目解消を行うことが最近の研究(EMBOJ.2007)で明らかになった。今回の研究では,XerCDによる絡み目解消操作の様子を位相幾何学的に特徴付けた。その証明には,絡み目の外部の曲面と絡み目のツイストとの関連に関する結び目理論の結果が用いられている。今年度の研究では、結び目の有限デーン手術の研究を行い、長さが3のプレッヅェル結び目の有限デーン手術の分類を完成させた。この研究は、D.Futer氏、石川昌治氏、蒲谷祐一氏、T.Mattman氏との共同研究である。有限デーン手術とは、デーン手術により基本群が有限群となる3次元多様体が得られるものである。これまでのMattman氏の研究により、プレッツェル結び目の有限デーン手術は、タイプ(-2,p,q)以外の結び目については分類が完了していた。今回の研究ではそのタイプの結び目の有限デーン手術を研究し、分類した。得られた結果は、タイプ(-2,p,q)のプレッジュル結び目のデーン手術で有限基本群を持つ多様体が得ら,れたとすると、それは、(-2,3,7)プレッツェル結び目の17、18、19-手術か、(-2,3,9)プレッツェル結び目の22、23-手術である、というものである。ここで用いた手法は、結び目補空間の基本群のSL(2,C)表現のcharacter varietyから定義されるCuller-Shalen norm、有限群に関する最近の研究、双曲3次元多様体の例外デーン手術のスロープの長さなどである。

この結果は、Algebr.Geom.Topol.(2009)に掲載された。また、数学などのDNAの研究への応用に関する国際会議『結び目とソフトマター物理学:高分子のトポロジー、そして物理学、数学および生物学における関連する話題』(2008年8月26日(火)-29日(金),京都大学基礎物理学研究所)を出口哲生氏らと共同で開催した。その会議においてXer/FtsKのシステムによるDNA絡み目の絡み目解消操作の特徴付けについて講演した。
企業戦略と会計発生高のシステマティックな関係の探索

本研究は、「会計発生高(accounting accruals:会計利益とキャッシュフローの差額)は戦略にしたがうか」すなわち、企業戦略によって会計発生高がシステマティックな影響を受けるか否かについて明らかにしようとした研究である。われわれの研究では、企業戦略について経済理論モデルによって頻繁に扱われる「成長戦略」と「コスト削減戦略」の2つに特定して、会計発生高が企業戦略によっていかなるシステマティックな影響を受けるのかについて明らかにしようと試みた。経済モデル分析からは、成長戦略からコスト削減戦略に切り替えた時点で、短期会計発生高のうち、(1)売上債権変化額、(2)棚卸資産変化額といった会計発生高構成要素にシステマティックな影響が生じるということが示唆される。このことを検証するためにわが国の財務データを用いて実証分析を行った。結果は、会計発生高構成要素のみならず企業戦略をモデルに組み込むことによって、会計発生高の予測精度が上昇するというものであった。この結果は、企業戦略によって会計発生高がシステマティックな影響を受けていることを示唆する。他方、「成長戦略」と「コスト削減戦略」との戦略転換時点の特定化が困難であることから、戦略が会計発生高に及ぼすシステマティックな影響を完全には捉えきることができなかった。その理由として、戦略転換時点として新規株式公開時点に注目して研究を行っていたが、新規株式公開時点における多額の利益調整額をコントロールすることが出来なかった点が挙げられる。そこで、戦略転換時点をM&Aに変更して研究を続けていくことにした。今後、戦略が会計発生高に及ぼすシステマティックな影響を完全に捉えることができるならば、特定の会計発生高に注目することで、企業外部者が特定できない企業戦略の変化を間接的に捉えることが可能となるであろう。本研究の目的は、『会計発生高は戦略にしたがうか』、すなわち、企業戦略によって会計発生高がシステマティックな影響を受けるか否かについて、経済理論モデルを用いて明らかにするとともに、財務データを用いて理論モデルから導かれる仮説が正しいか検証することである。まず、『会計発生高は戦略にしたがう』という予測について、1)市場シェアを追求する成長戦略と、2)利益率を追求するコスト削減戦略の2つの戦略に注目して、基本的なモデル分析を行った。次に、モデル分析の結果を受けて実証研究に着手した。しかしながら、モデルの中で展開される企業の戦略転換点を特定することが困難であること、およびモデルが前提とする条件が未確認であることという問題点に直面したことから、まずは将来キャッシュフローの予測に会計発生高を用いる場合に企業戦略がどのように関わってくるのかについて明らかにした。わが国の企業財務データ(日経Financial Questにより入手)を用いて調査・検証を行った結果、企業の将来キャッシュフローを会計発生高の構成要素を用いて予測する際には、成長戦略およびコスト削減戦略といった企業戦略を考慮することが有用であることを示唆する結果が得られた。この結果について、2007年1月初旬にマレーシア・ペナン島で開催された、第2回Journal of Contemporary Accounting and Economics SYMPOSIUMで報告を行った。報告終了後には、世界各国より参加されたフロアの各先生から多くの貴重なコメントを頂き非常に有益であった。改善すべき点が未だ多く残っていることから、Journalに投稿することは控え、ワーキングペーパー(Nobuhiro Asano, Yutaro Murakami, and Atsushi Shtiba(2007)"Does Firm Strategy Have Systematic Effects in Predicting Future Cash Flows?)とした。このように、平成18年度に実施した研究によって、当初構築した経済モデルの問題点が明確化するとともに、本研究を遂行する上で最も重要な鍵となる戦略転換点の特定化が可能となった。次年度においては、このような点を踏まえ、引き続き研究を推し進めることにしたい。

本研究は、「会計発生高(accounting accruals:会計利益とキャッシュフローの差額)は戦略にしたがうか」すなわち、企業戦略によって会計発生高がシステマティックな影響を受けるか否かについて明らかにしようとした研究である。われわれの研究では、企業戦略について経済理論モデルによって頻繁に扱われる「成長戦略」と「コスト削減戦略」の2つに特定して、会計発生高が企業戦略によっていかなるシステマティックな影響を受けるのかについて明らかにしようと試みた。経済モデル分析からは、成長戦略からコスト削減戦略に切り替えた時点で、短期会計発生高のうち、(1)売上債権変化額、(2)棚卸資産変化額といった会計発生高構成要素にシステマティックな影響が生じるということが示唆される。このことを検証するためにわが国の財務データを用いて実証分析を行った。結果は、会計発生高構成要素のみならず企業戦略をモデルに組み込むことによって、会計発生高の予測精度が上昇するというものであった。この結果は、企業戦略によって会計発生高がシステマティックな影響を受けていることを示唆する。他方、「成長戦略」と「コスト削減戦略」との戦略転換時点の特定化が困難であることから、戦略が会計発生高に及ぼすシステマティックな影響を完全には捉えきることができなかった。その理由として、戦略転換時点として新規株式公開時点に注目して研究を行っていたが、新規株式公開時点における多額の利益調整額をコントロールすることが出来なかった点が挙げられる。そこで、戦略転換時点をM&Aに変更して研究を続けていくことにした。今後、戦略が会計発生高に及ぼすシステマティックな影響を完全に捉えることができるならば、特定の会計発生高に注目することで、企業外部者が特定できない企業戦略の変化を間接的に捉えることが可能となるであろう。
生物学的倫理学の方法論に関する予備的考察

生物学と倫理学との関係を摸索するこの研究は、(1)生物学研究の成果の社会的影響力という視点と、(2)方法論的視点から行われた。(1)に関しては主題として社会生物学(行動生態学)における「利己的遺伝子」論を取り上げた。ある特定の生物学的言説がその文脈を離れ一人歩きすることによって、特定の人間観や社会観の形成に影響を及ぼすことを明確にするためには、R・ド-キンスの「利己的遺伝子」論は、研究のための好材料であった。利己的遺伝子概念の安値な適用を排し、まずはそれをきちんと生物学の文脈に位置付け、その上で生物学的言説の社会的影響力を問う方向で研究を進め、その成果の一部を論文にまとめることができた。(2)に関しては、倫理学の自然主義的アプローチとしての「進化論的倫理学」を吟味検討した。まず、生物学と倫理学とを結び付ける試みについて、社会ダ-ウィニズムに代表される旧来の進化論的倫理学と、現代的な進化論的倫理学を区別し、その枠組みを整理した。後者は、「闘争」ではなく、人間の道徳感情や協調行動・利他行動が進化の産物であるとする記述的理論をその特徴としてもつが、それが道徳規範の導出や正当化を可能にするかどうかは疑問である。さらに、現代の進化論的倫理学の主唱者のひとりM・ル-スの主要見解を明らかにできたが、詳細な批判的吟味をするまでには至っていない。最近進化論的倫理学に関する研究書の出版も増加しており、ル-スの見解も含めて、倫理学の自然主義的アプローチについて包括的に研究する必要性を感じる。この研究の大きな目的の一つは、専門の生物学者との研究交流行うことにあったが、社会生物学を専門とする岸由二氏(慶応義塾大学)と佐倉統氏(横浜国立大学)、倫理学・社会哲学の立場から社会生物学を積極的に批判検討している川本隆史氏(跡見学園女子大学)とらの研究交流をもてたことは、大きな成果の一つである。
正常胎生裂閉鎖および胎生裂閉鎖不全成立過程の組織化学的研究

本研究では、正常胎生裂閉鎖が進行する部位に核の変性像が観察された。この核の変性像が胎生裂縁での基底膜の消失と密接に関与していると考えた。正常胎生裂閉鎖では、胎生裂縁への外板の陥入、同部での基底膜の消失ならびに内反した外板細胞の核の変性などの過程が重要な役割を果たしていると考えた。Ochratoxin Aで神経堤由来の間葉細胞に障害を与えることにより生じる胎生裂閉鎖不全マウスでは、上述した組織変化の過程は観察されなかった。すなわち、胎生裂閉鎖不全の成立は胎生裂縁に介在する異常な間葉細胞が胎生裂縁の基底膜に何らかの変化を生じさせたことに起因すると推定した。すなわち、ochratoxin Aにより成立した外脳症マウスでは、胎生裂縁に介在する間葉細胞が障害されることにより胎生裂閉鎖不全が成立すると考えられる。GAG分子種のなかでヘパラン硫酸(HS)は、細胞が隣接する細胞や細胞間マトリックスと接着する際接着部に動員され、その糖鎖部分により他の多くの接着分子と強く結合し、細胞接着に促進的に作用していることが知られている。一方、コンドロイチン硫酸(CHS)異性体は、細胞や組織の接着反応に阻害的に作用する特異な生物活性を賦与された物質と考えられている。ヘパラン硫酸の生物学的機能および基底膜においてそれが主要な構成要素であることから考えて、この研究で得られた正常胎生裂閉鎖と閉鎖不全の胎生裂縁基底膜におけるヘパラン硫酸の量的差は、胎生裂が閉鎖するか否かと密接に関与している可能性が示唆された。また、コンドロイチン硫酸異性体の生理学的作用と今回観察された正常胎生裂閉鎖および閉鎖不全の胎生裂縁基底膜におけるコンドロイチン硫酸異性体の量的差を考慮すると、同分子種が胎生裂閉鎖不全の成立に際して胎生裂縁で接着阻害の役割を果たしている可能性がある。
個体の外的環境に対する体性感覚神経の感覚受容メカニズムと情報伝達経路の解明

本研究では、キイロショウジョウバエをひとつの高次生体システムととらえ、体性感覚受容に関わる神経細胞を同定し、物理的刺激が全身にある様々な種類の体性感覚受容器を介して、それら多様な情報がどのような経路で中枢神経に伝達され、脳内で統合処理されているのかを解剖学的解析及び行動解析により明らかにした。具体的には、脳と腹部神経節内における1次及び2次体性感覚マップを完成し、腹部神経節内では、その構造(層構造)がほ乳類と相同性が高いことを明らかにした。また脳内では、1次と2次それぞれの体性感覚神経細胞の投射先が非常に近い領域に集まっていることを明らかにした。平成26年度として、「成虫体性感覚神経細胞の同定と形態学的観察」を挙げていたが、この1年間で計画を達成することができた。具体的には、胸腹部分の体表や脚、翅、平均棍にある体性感覚細胞を個別にラベルすることができる発現誘導系統のスクリーニングを終了した。また、これら発現誘導系統を用いて、膜結合型蛍光タンパク質を発現させ、個別の遺伝子発現パターンを有する体性感覚受容細胞の微細な細胞形態を、高感度高解像度の共焦点顕微鏡を用いて個体内で観察した。また、体全体にある異なる種類の体性感覚細胞から受け取る情報が中枢神経のどの領域に投射しているのかを明らかにすることが、もう1つの目標であったが、それぞれの体性感覚細胞の軸索投射パターンを明らかにすることができた。また、これら個別の軸索投射パターンを元に中枢神経系での1次体性感覚マップを作成することができた。各神経ごとに1次体性感覚野が異なること、つまり、この1次体性感覚が中枢神経でマップが存在することを見いだしたことは、新規の発見である。さらには、体性感覚細胞を個別にラベルすることができる発現誘導系統のスクリーニングと同時に、体性感覚細胞と結合が予想されるいくつかの2次神経も同定することができた。この2次神経の同定は、当初の計画以上の進展である。ここまでの研究結果について、平成26年6月のショウジョウバエ研究集会や、7月の国際神経行動学会/日本比較生理生化学会合同大会、9月の日本神経科学大会で発表することができた。平成26年度後半から平成27年度の計画として、「成虫体性感覚神経細胞の機能解析」を挙げていたが、そのうちの光受容チャネルタンパク質ロドプシンを用いた神経細胞の活動操作、さらには刺激に対する成虫の行動パターン観察を行うためのセットアップが完了し、プレリミナリー実験を行うまでに至っている。平成26年度では、成虫体性感覚神経細胞の同定と形態学的観察として、GFPなどの蛍光マーカータンパク質を発現誘導系統を用いて神経細胞で発現させ、共焦点顕微鏡を用いてホールマウントの状態で観察し、生体内で感覚受容細胞を1細胞レベルで形態学的に分類した。さらには、体全体にある全く違う形の感覚器官から受け取る情報が中枢神経のどの領域に投射しているのかを明らかにした。この結果を元に平成27年度では、脳と腹部神経節内における1次体性感覚神経細胞のマップを完成させた。この体性感覚マップから、ショウジョウバエは、腹部神経節内において、各神経細胞は、その細胞種ごとに層構造にプレシナプス領域を形成していることが分かり、層構造という点で、ほ乳類と非常に相同性があることが明らかになった。さらに、2次体性感覚神経細胞の投射先も同定し、脳内では、1次と2次、それぞれの体性感覚神経細胞の投射先が非常に近い領域に集まっていることを明らかにした。これら形態学的解析に加え、体性感覚神経細胞の機能解析を行った。具体的には、歩行時における脚にある様々な体性感覚神経細胞が、どの経路で脳に情報を伝達しているのかを、風に対するショウジョウバエの応答を観察することで明らかにした。脚にある特定のいくつかの体性感覚神経細胞が、脳に直接もしくは2次体性感覚神経細胞を介して情報を伝達し、風に対する正常な応答を示していることを明らかにした。2年間における研究結果を、現在論文にまとめる作業を行っており、来月には投稿予定である。平成26年度として、「成虫体性感覚神経細胞の同定と形態学的観察」を挙げていたが、この1年間で、胸腹部分の体表や脚、翅、平均棍にある体性感覚細胞を個別にラベルすることができる発現誘導系統のスクリーニングを終了した。また、個別の体性感覚受容細胞の微細な細胞形態を、高感度高解像度の共焦点顕微鏡を用いて個体内で観察した。さらには、体性感覚細胞の軸索投射パターンを明らかにし、中枢神経系での1次体性感覚マップを作成することができた。また、当初の計画にはなかったが、体性感覚細胞を個別にラベルすることができる発現誘導系統のスクリーニングと同時に、体性感覚細胞と結合が予想されるいくつかの2次神経細胞群も同定することができた。

この2次神経の同定は、当初の計画以上の進展である。平成26年度後半から平成27年度の計画として、「成虫体性感覚神経細胞の機能解析」を挙げていたが、そのうちの光受容チャネルタンパク質ロドプシンを用いた神経細胞の活動操作、さらには刺激に対する成虫の行動パターン観察を行うためのセットアップが完了した。以上の進捗状況から、交付申請書に記載した平成26年度の「研究の目的」は全て達成できた。神経科学平成26年度後半から平成27年度の計画として挙げている、「成虫体性感覚神経細胞の機能解析」を今後も続ける。具体的には、既に、そのうちの光受容チャネルタンパク質ロドプシンを用いた神経細胞の活動操作、さらには刺激に対する成虫の行動パターン観察を行うためのセットアップが完了しており、プレリミナリー実験を行うまでに至っている。平成27年度の目標として、これまでに同定した各体性感覚細胞をラベルすることができる発現誘導系統を用いて、光受容チャネルタンパク質ロドプシンを用いた神経細胞の活性化、または、ShibireやTetanus Toxinを用いた神経細胞の機能阻害などを行った時の行動パターンを観察し、個別の体性感覚細胞の機能解析を行う。さらには、体性感覚細胞と結合が予想されるいくつかの2次神経細胞にも同様の方法で神経活動操作を行い、候補の2次神経細胞が、それぞれの体性感覚細胞と実際機能的結合をしていることを明らかにする。また、体性感覚神経に物理的刺激を与えた時に、実際その刺激に応答するかどうかをGCaMPなどのカルシウムセンサーを用いて神経細胞活動を観察する。
マイクロRNAと蛋白の発現統御異常の検出によるオーダーメイド癌診断システムの構築

本研究はマイクロNAと蛋白の発現プロファイルに着目し、4個のマイクロRNAの発現情報に基づく予後診断モデルの構築に成功するとともに、マイクロRNAと蛋白の両者の発現情報を加味したさらに高精度な予測モデルの構築にも成功した。一方、血液試料を用いた癌の早期発見を目指した膵臓癌のMALDI-MS解析による存在診断については、膵臓癌を7個の蛋白の発現量をもとに感度73%、特異度94%の高精度で検出可能とする診断システムの構築に成功した。研究計画の初年度である本年度は、腫瘍組織試料を各種の臨床病理学的パラメーター情報とともに収集することに努めるとともに、マイクロRNAと蛋白の網羅的発現解析の立ち上げを行った。膵臓癌51症例、胆道癌90例(胆管癌61例、胆嚢癌29例)、胃癌73例の収集を完了し、臨床病理学的情報のデータベース化を進めるとともに、更なる試料の収集を継続中である。一方、肺癌切除例は、マイクロアレイによるトランスクリプトームとMALDI-TOF-MSによるプロオームの解析が終了し、詳細な臨床病理学的データが付随する134例の試料が、マイクロRNA解析の対象となる。一方、ヒトゲノム上のマイクロRNAをほぼ網羅したマイクロアレイを用いた解析に関わる諸条件についてはその検討を完了し、さらに肺癌細胞株36株の解析を完了した。また、詳細な臨床病理学的なデータが付随し、上記の134例の肺癌症例のうち80症例からマイクロRNA解析に特化したRNAの抽出を完了し、すでに15例についてはマイクロRNAのマイクロアレイ解析を完了した。蛋白の網羅的解析は、多次元ナノ高速液体クロマトグラフィーとタンデムマススペクトロメトリーを組み合わせ、定量的な発現解析と同時に蛋白の同定を可能とするラベリング法を用いた新しいシステムの構築を進めた。常に同じ生体試料をリファレンスとしつつ複数例の腫瘍検体を同時測定可能とする新手法について、安定した再現性が確認できたので、現在膵癌手術試料を用いた検討を行っている。来年度も引き続き試料の収集と解析を続行するとともに、統合的な網羅的発現解析データベースの充実を図ることによって、ヒトゲノムが保持する遺伝情報の発現制御システムの失調が、癌の発症と進展に果たす役割を明らかとし、オーダーメイド医療の実現を可能とするシステム構築へと結び付けたい。本年度は各種腫瘍組織試料について、各種の臨床病理学的パラメーター情報とともに更なる収集を図るとともに、マイクロRNAと蛋白の網羅的発現解析を推進した。昨年度の研究において、ヒトゲノム上のマイクロRNAをほぼ網羅したマイクロアレイを用いた解析に関わる諸条件についてはその検討を完了したことを受け、本年度は詳細な臨床病理学的データが付随する肺癌外科切除例(126例)の腫瘍組織検体から抽出したRNAを対象に、470個のマイクロRNAが貼付されたマイクロアレイ法を用い、マイクロRNAの網羅的発現解析を遂行した。外科切除後の予後との関連について、5年以内の再発死亡を来たした患者群と、5年以上無再発生存を得られた群を抽出し、有意に発現量に差が見られるマイクロRNAを探索した。その結果、増えつつある肺癌の中でも特に最近問題となりつつある肺腺癌症例において、外科切除後の予後と有意に相関するマイクロRNA遺伝子26個を同定した。これらについて現在さらに、TaqMan法によるreal-time RT-PCR法を用いた検証を行いつつある。一方、蛋白の網羅的解析については、多次元ナノ高速液体クロマトグラフィーとタンデムマススペクトロメトリーを組み合わせた、iTRAQラベリング法を用いた解析システムの構築を完了し、膵癌手術試料を用いた検討を進めた。その結果、膵臓癌の発生母地となる正常膵管に比較し、3倍以上の高発現を認める蛋白を35種類同定することに成功した。さらに、得られた知見について三連四重極型質量分析装置を用いたMultiple Reaction Monitoring scanにより検証し確認した。来年度は、本年度の研究に得られた成果をさらに発展させ検証するとともに、マイクロRNAと蛋白の発現制御システムの失調が、癌の発症と進展に果たす役割を明らかとし、オーダーメイド医療の実現を可能とするシステム構築へと結び付けたい。本年度は、マイクロRNAの発現量に基づいた肺腺癌外科切除後の予後予測モデルの構築を63例のマイクロアレイ解析データを用いて進めた結果、4個のマイクロRNAの発現量に基づきweighted voting法によって予測する予測モデルを得た。ハイリスクと予測された症例の78%が再発し、一方ローリスク症例は67%が5年間無再発生存していた(P=0.016 by log-rank test)。さらに、これまでに構築したMALDI-MS解析における25ピークに対応する蛋白発現量に基づく予測モデルとの統合を試みた。両者の予測診断がともにハイリスクの症例では全例に再発が観察され、一方ともにローリスクの場合は73%が5年間無再発生存するという(P=0.0004by log-ranktest)、極めて高精度な予測モデルの構築の構築に結び付けることができた。血液試料を用いた癌の早期発見を目指した診断モデルの構築については、膵臓癌を中心に進めた。

膵臓癌のMALDI-MS解析による存在診断については、膵臓癌を7個の蛋白の発現量をもとに感度73%、特異度94%で検出可能とする診断システムの構築に成功したが、興味深いことに陽性判定の症例には汎用されているCA-19-9陰性の症例も含まれていた。さらに、多次元ナノ高速液体クロマトグラフィーとタンデムマススペクトロメトリーを組み合わせた、iTRAQラベリング法を用いた解析によって、膵臓癌組織で発現上昇がみられる35種類の蛋白を同定し、順次血中における腫瘍特異的な発現変化に関する検証を進める基盤を確立した。
An fMRI study on the effectiveness of self-modeling treatment for stuttering

自宅でのビデオセルフモデリング(VSM)訓練法を開発し、10名の成人吃音者に実施した。VSM訓練は、吃音のある人が自身には流暢に話す能力があることを認識する機会を提供する。本研究において、VSM訓練は、彼らの吃音に関する考え方や信念、コミュニケーション態度、様々な発話場面への反応を、より肯定的にすることが示された。2つ目の研究では、成人の吃音者と非吃音者は、単語音読課題における異なる脳活動領域を示した。成人吃音者はブローカ領域と上側頭回の活動が認められず、小脳領域の活動増加が認められた。この小脳の付加的な活動増大は、流暢な発話産出のための「保証的な」方法として機能しているかもしれない。本研究の目的は,成人吃音者において、ビデオセルフモデリング(VSM)訓練の効果を検証することである。VSMの有効性の検証は下記の2つの方法で実施する。1訓練の前後において客観的評価(吃音検査を用いた言語評価)と、主観的評価(S-24,UTBAS,OASESなど吃音に特化した質問紙に加え、社交不安傾向を計測するLSAS-Jなどの質問紙を用いる)を実施し、その差を検証する。2訓練の前後においてfMRIを用いて脳活動を観測し、ビデオセルフモデリングの訓練に関連する神経機構の可塑性や学習効果を調べる。(1)訓練の前後において客観的評価(吃音検査を用いた言語評価)と、主観的評価(S-24,UTBASなど吃音に特化した質問紙に加え、社交不安傾向を計測するLSAS-Jなどの質問紙)を実施し、その差を検証する。(2)訓練の前後においてfMRIを用いて脳活動を観測し、ビデオセルフモデリングの訓練に関連する神経機構の可塑性や学習効果を調べる。目標1:当初の計画よりも進展があったため、10名の吃音者の訓練前後に関する客観・主観評価の結果を比較・分析し、ビデオセルフモデリングによる訓練の有効性を検証した。これらのデータ原稿を投稿するため、準備中です。目標2:fMRI実験刺激として単語リスト2種を開発した。吃音被験者と健常被験者の脳活動を比較したところ、2群間に異なる脳活動パタンが認められた。予備実験として、5名の健常被験者に対し、上記2種の刺激を用いてfMRI実験を実施したところ、各刺激に対する脳活動部位が異なっていた。このことから、1種のリストのみで、10名の吃音被験者と健常被験者の脳活動を比較したところ、2群間に異なる脳活動パタンが認められた。論文を日本音声言語医学会へ投稿し、掲載された。目標2:訓練前後に脳機能計測を実施して吃音者の発話の病態を解明することと、治療の効果を検証することを目的に、fMRI実験を実施した。まず訓練前後のfMRI実験刺激として単語リスト2種を開発した。その2種は、それぞれ訓練前後に被験者間でカウンターバランスをとって使用される予定であった。このことから、2種の単語リストを用いてVSM訓練前後の脳活動を測定することは不適切であると判断した。1種のリストのみで、吃音被験者と健常被験者の脳活動を比較したところ、2群間に異なる脳活動パタンが認められた。これらのデータを北米神経科学会にて発表した。リハビリテーション科学・福祉工学来年度は、本研究結果の学術論文投稿を目標とする。当初の計画に、5名の吃音者の訓練前後に関する客観・主観評価の結果を比較・分析し、ビデオセルフモデリングによる訓練の有効性を検証した。しかし、当初の計画によって予想されるように、10人の対象者のデータを収集した。吃音の問題の軽快化を目指しビデオ・セルフモデリング実験を実施した。訓練前後に脳機能計測を実施して吃音者の発話の病態を解明することと、治療の効果を検証することを目的に、fMRI実験を実施した。fMRI実験のための単語リスト2セットを開発した。

そして、5名の吃音者と5名の健常被験者に対し、MRIを用いて脳活動の観測を行った。MRI装置の中で音を聞いたり文字を読んでもらい、そのときの脳の働きを調べた。現在、fMRIデータに関しては、MRI画像解析ソフトデータの処理を検証中であり、吃音者が示す脳活動パターンを調べて5名の健常被験者と比較する事が平成26年度の計画である。今年度は、データ分析に使用したプログラムは無料のソフトであったため、予算の大部分は学会の旅費や参加費に使用された。実験の計画や準備と発表のためには、学会への参加が必要であった。国内・国際会議にてデータを発表した。1.さらに対象者を増やし、ビデオ・セルフモデリング訓練の有効性を検証する。2.訓練効果の持続性と汎用化を検証するため、訓練の6ヵ月後に再度発話を記録し、吃音評価を行う。3.さらに対象者を増やし、脳活動を治療前後・治療の種類と効果によって分析し、また非吃音者と比較しつつ、吃音者が示す脳活動パターンを調べ、吃音の病態を脳機能から解明する。吃音者が示す脳活動パターンを調べ、健常被験者と比較する。fMRIデータに関しては、MRI画像解析ソフト(Statistical Parametric Mapping、SPM)によりほぼ全脳について検討するが、特に吃音で機能異常が知られている言語野と運動野の活動を中心に、治療前後・治療効果による違いを比較し、吃音者が示すパターンを調べ、健常被験者と比較する。4.研究の成果を国内・国際会議に発表し学術論文として発表する。来年度は、国際学術論文の投稿費に予算があてられる。今年度は実験がアンケートとビデオレコーディングしか含まれなかった為物品費は高くなかった。データ分析の為に使用されたソフトは無料ソフトであり、予算の大部分は学会の旅費や参加費に充てられた。実験の計画や準備の為学会への参加は必要であった。国内・国際会議においてパイロットデータを発表した。