hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
10分間の運動プログラムが小学生の体力・運動能力、学力に与える効 果について

本研究は、福島県内小学校で実施している10分間の運動プログラムが、小学生の体力や運動能力、学力に与える影響について調査した。また研究中の22年3月に東日本大震災があったため、震災前後の小学生体力の変化についても調査した。その結果、震災後は屋外活動が制限されたため、震災前よりも持久力やボール投げなどの能力は低下していたが、握力や柔軟性など、屋内で鍛えられる運動能力は向上していたことが明らかになった。福島県が平成18年度より県内の小学校で実施している「運動身体づくりプログラム」導入から4年が経過した。このことを踏まえ、本研究は、文部科学省が全国的に実施している「体力・運動能力、運動習慣等調査」結果や、各小学校で実施している学力テストなどとの関係から、運動身体づくりプログラムの継続的な実施が児童の体力・運動能力、さらに生活面や学力に与える影響について明らかにすることを目的としている。本年度は、3年間の研究期間の1年目であり、まず抽出校への予備調査を行い、収集した体力テストデータ、学力テストデータを分析するという研究計画を立て、研究に着手した。抽出校として、運動プログラム実践のモデル校と考えられる福島大学附属小学校の1年生4クラス、3年生1クラス、5年生1クラスを選定し、文科省が行っている「体力・運動能力、運動習慣等調査」を実施した。現在、収集された体力テストデータを分析中である。福島大学附属小学校は、福島県が全県下で実施している「運動身体づくりプログラム」発祥の地でもあり、全ての学年、クラスでプログラムを毎回確実に実施している小学校である。この小学校に入学した児童が運動プログラムを行うことによって、どのように体力・運動能力を向上させていくのか、また運動能力の向上と学力との関連が見られるのかについて検討し、次年度の全県抽出調査の参考とする。また、今回収集したデータに加えて、次年度も継続して体力テストを実施し、年間の向上経過を調査する。その結果をもとに、福島県教育委員会と協力関係を持ちながら、次年度の全県レベルでの抽出校調査につなげていく予定である。上記のとおり、次年度以降に実施する本格的調査の予備調査として、本年度の調査研究は重要な位置づけとなっている。福島県が平成18年度より県内の小学校で実施している「運動身体づくりプログラム」導入から6年が経過した。本年度は、3年間の研究期間の2年目であり、昨年度、1年目に実施した抽出校での体力テストデータと、1年後に同校で実施した体力テストデータを比較し、年間の向上経過を調査することとした。福島大学附属小学校は、福島県が全県下で実施している「運動身体づくりプログラム」発祥の地でもあり、全ての学年、クラスで運動プログラムを毎回実施している小学校である。この小学校に入学した児童が運動プログラムを継続して行うことによって、どのように体力・運動能力を向上させていくのか、また運動能力の向上と学力、および生活習慣との関連が見られるのかについて検討する。また、今年度は福島県教育委員会と連携し、福島県内の小・中・高等学校で実施された体力テスト結果データを収集した。このデータを用いて、福島県内各地域で運動能力の差が見られるかどうかについて検証を進めている。昨年3月に大震災があったため、浜通りおよび中通りの地区では、震災や放射線の影響で十分な屋外活動ができない状況にあった。この状況下で福島県の子どもたちの体力が地区によってどのように影響を受けたかについて調査を進めているところであり、最終年度にまとめて発表する予定である。平成24年度は本研究課題計画の3年目、最終年度にあたる。9月には、福島県の全小学校体育授業で実施している10分間の「運動身体づくりプログラム」を実践しているモデル小学校に出向き、3年生、5年生、6年生に体力テストを行った。小学校からは学力テストデータも提供してもらい、運動能力と学力の相関を調査した。その結果、小学校3年生と6年生では、体力テストの成績と学力の間に弱い相関が見られた。また、本研究1年目の終わりに東日本大震災が発生し、福島県の小学生は屋外活動の制限や自粛が相次いだ。その結果、児童の運動不足による体力低下が懸念された。そこで本研究の中で、福島県教育委員会に協力を仰ぎ、震災後の平成23年度に体力テストを実施した小学校のデータを提供してもらい、震災前の平成22年度体力テストデータと比較した。その結果、震災後の小学生の体力は、震災前に比べて、持久力やボール投げ、高学年の50m走など、屋外で育まれる身体能力については低下していたが、柔軟性や握力など、屋内でも育成可能な体力項目については震災前よりも伸びていたことが明らかになった。

この結果について、各小学校からの自由記述をもとに分析したところ、屋外活動が制限されたことで、各小学校では、体育館や教室など、屋内の狭い空間でも出来る運動を工夫して積極的に体育授業や休み時間に取り入れていたことが分かった。この結果は、11月に名古屋市で開催されたスポーツ教育学会で発表を行った。平成25年2月には、体力テスト成績で全国の上位である秋田県の体力向上方策について訪問調査を行った。その結果、秋田県でも10年ほど前から体力低下傾向がみられ、それに対して、秋田県教育委員会が各小学校に対して、年間を通したPDCAサイクルを大切にした取り組みを地道に着実に行っていたことが分かった。今後の福島県の取り組みの参考にしたい。1年目に実施した体力テストが3月だったため、1年後の変化をみるため本年度も2月下旬に体力テストを実施した。しかし悪天候により屋外での体力テストの延期が続いたため、集計作業に遅れが出た。また、福島県小中高等学校の体力テストデータを収集できたものの、人数データの収集に時間がかかってしまったため、分析作業に遅れが生じた。最終年度に分析作業がずれ込んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、現在作業中の抽出校および福島県内小中高等学校の体力テストデータの分析を早い時期に完了させ、分析結果について、学会で発表する予定である。3.11の東日本大震災があったことで、福島県内の学校では、体力テストを実施していないところも多い。そのためデータの条件は十分でないが、震災が子どもたちの体力に及ぼす影響を検証できる貴重なデータであるため、比較できるような方法を今後検討していく予定である。
分子系統仮説の分類体系への還元

分子系統学的研究で示されてきたタラ目とマトウダイ目、およびアンコウ目とフグ目の近縁性を形態学的に検証した結果、これらはそれぞれ姉妹関係にあると推定された。タラ目とマトウダイ目は、さらにサケスズキ目とギンメダイ目と単系統群を形成するという分子系統仮説も支持された。この一群は、本研究では観察しなかったステューレポルス科とも近縁であることがごく最近の研究で示唆されており、これら5分類群を側棘鰭上目に位置づけることを初めて提唱した。アンコウ目とフグ目はヒシダイ科と姉妹関係にあるという分子系統仮説も支持されたが、この一群に対しては他の分類群との類縁関係が解明された後に分類群名を検討すべきと判断した。平成25年度にはデータベースを用い、申請者が所属する北海道大学に収蔵される魚類標本からタラ目、マトウダイ目、アンコウ目およびフグ目の標本リストを作成した。このリストを元に観察に用いる標本を決定し、比較解剖には7科20属22種のタラ目魚類、6科10属13種のマトウダイ目魚類、14科28属15種のアンコウ目魚類、および9科11属11種のフグ目魚類を用いることとした。これらのうち、平成25年度にはタラ目15種とアンコウ目10種の骨格系と頬部筋肉系の比較解剖並びに観察を行い、さらにタラ目から8種のレントゲン写真を撮影し、部分的な骨格系の観察を行った。本研究で観察したタラ目とアンコウ目の形態形質を文献情報と比較した結果、両目は14個の派生形質で共通していることが判明した。これらの派生形質うち、舌顎骨上部の関節顆が単一であることと、尾鰭椎前第2椎体の神経棘は長く完全であることは、従来両目が含められてきた側棘鰭上目と棘鰭上目では非常に希な特徴である。したがって、タラ目とアンコウ目の近縁性は形態学的にも支持されうることが示唆された。平成26年度はタラ目魚類7種とマトウダイ目魚類3種の解剖と観察を行い、平成25年度に得たデータとあわせ、合計でそれぞれ22種と13種の形態情報を得ることができた。平成25年度に確認した両目に共通する14個の派生形質の多くは、平成26年度に観察した10個体でも確認された。一部の種では2個の後擬鎖骨が癒合しないなどの原始的形質を持つことが確認されたが、先行研究で推定された両目の系統類縁関係に形質のマッピングを行ったところ、各目の共通祖先は派生的状態を持っていたと推定されたため、上述の14個の形質は両目の共有派生形質と見なすことができると判断し、両目の近縁性は形態的にも支持されると結論した。この結果は、系統解析ソフトPAUPによる解析によっても再現された。また、平成26年度は6種のアンコウ目魚類と4種のフグ目魚類の解剖と観察を行うとともに、それぞれ8種と10種のレントゲン写真を撮影し、両目は10個の派生形質で共通することも確認した。これらのうち、眼下骨がない、鼻骨がないなどの4形質は、両目が含められてきた側棘鰭上目と棘鰭上目の中でも非常に稀な形質である。したがって、平成26年度に観察した両目の種数は少ないものの、アンコウ目とフグ目の近縁性は形態的にも支持される可能性があることが示唆された。形質間の極性の決定(当該群の形質が派生的であるか原始的であるかを決定すること)には、先行研究の情報の他、平成26年度に解剖と観察を行ったキンメダイ目やカンムリキンメダイ目などの5種の形態情報も参考にした。平成27年度は9種のアンコウ目魚類と4種のフグ目魚類の解剖と観察を行うとともに、それぞれ6種と18種のレントゲン写真を撮影した。平成26年度に解剖と観察を行った6種類のアンコウ目魚類と4種類のフグ目魚類とあわせ、両目に共通する派生形質を検討した結果、10個の形質があることが確認した。これらのうち、眼下骨がないなどの3形質は、アンコウ目の化石種には見られない。したがって、これらは両目の単系統性を支持する形質と見なすことはできない。しかし、鼻骨がないなどの3形質は、両目が含められてきた側棘鰭上目と棘鰭上目の中でも稀な形質である。したがって、本研究ではアンコウ目とフグ目の近縁性は形態的にも支持されると判断した。形質間の極性の決定には、先行研究の情報の他、平成26年度に解剖と観察を行ったキンメダイ目やカンムリキンメダイ目などの5種の外群、および平成27年度に解剖と観察を行った9種の形態情報も参考にした。平成25年度平成27年度に得られた知見に基づき、上記4目の分類体系を検討した。本研究の結果、タラ目とマトウダイ目は近縁であり、さらにギンメダイ目とサケスズキ目と単系統群を形成することが判明した。さらに文献情報から、ステューレポルス科もこれらの4目の近縁性が示唆されているため、これら一群に側棘鰭上目の分類群名を適用するのが妥当と判断した。

本研究ではアンコウ目とフグ目はヒシダイ科とも近縁と判断されたため、この3分類群を包括する単系統群にも分類群名を与えるべきであるが、近年の分子系統学的研究では、両群は多くの棘鰭上目魚類の中に包括されることが示唆されている。したがって、他の分類群との類縁関係が解明され、それらの分類体系も勘案しながらこれら3群からなる一群に分類名を与えるべきであり、本研究ではこの一群への分群名の提唱は行わないこととした。分子系統学的研究で示されてきたタラ目とマトウダイ目、およびアンコウ目とフグ目の近縁性を形態学的に検証した結果、これらはそれぞれ姉妹関係にあると推定された。タラ目とマトウダイ目は、さらにサケスズキ目とギンメダイ目と単系統群を形成するという分子系統仮説も支持された。この一群は、本研究では観察しなかったステューレポルス科とも近縁であることがごく最近の研究で示唆されており、これら5分類群を側棘鰭上目に位置づけることを初めて提唱した。アンコウ目とフグ目はヒシダイ科と姉妹関係にあるという分子系統仮説も支持されたが、この一群に対しては他の分類群との類縁関係が解明された後に分類群名を検討すべきと判断した。平成26度は7種のタラ目魚類と3種のマトウダイ目魚類の比較解剖が終了し、当初の予定通り、両目の観察を終了することができた。また、文献情報と解剖、観察した5種の外群との比較により、形態形質から両目の近縁性を支持することができた。さらに、平成26度は6種のアンコウ目魚類と4種のフグ目魚類の解剖、観察を行うことができた。当初の予定ではアンコウ目(15種)とフグ目(11種)については3割程度の観察を目指しており、その目標は達成した。したがって、本研究は順調に進行し、本年度の当初の目標を達成することができたと考えている。魚類系統分類学まだ解剖を行っていない11種のアンコウ目魚類と7種のフグ目魚類の解剖・観察を行う。さらに、研究対象の4目を含む側棘鰭上目と棘鰭上目などの多くの魚類を包括する分類群である正真骨下区魚類も10種程度をめどに解剖,観察し、形態学的データを収集することで、より精度の高い比較を行い、形質の極性決定を行っていく予定である。さらに、両目の近縁性は、系統解析ソフトを用い、より客観的に検証する予定である。平成25度は15種のタラ目と10種のマトウダイ目の比較解剖が終了した。当初の予定では本年度には両目の約7割程度の比較解剖を目標としていた。さらに、文献情報との比較により、両目に共通する14個のの派生形質を見いだすことができ、両目の近縁性を支持することができた。したがって、本研究はほぼ順調に進行し、本年度の当初の目標を達成することができたと考えている。26年度には177円の次年度使用額が生じたが、金額がごく僅かであり、購入を希望する物品の価格に及ばなかったため、次年度に使用することとした。まだ解剖を行っていない7種のタラ目魚類と3種のマトウダイ目魚類の解剖・観察を行い、さらにアンコウ目とフグ目の比較解剖に着手する。さらに、現在では得られた形態学的データを文献情報と比較することにとどまっているが、研究対象の4目を含む側棘鰭上目と棘鰭上目などの多くの魚類を包括する分類群である正真骨下区の比較解剖も行い、形態学的データを収集することで、より精度の高い比較を行い、形質の極性決定(当該群の形質が派生的であるか原始的であるかを決定すること)を行っていく予定である。さらに、系統解析ソフトを用い、より客観的に系統関係を提示することも検討している。生じた次年度使用額だけ27年度の消耗品購入費を増額する。なお、生じた次年度使用額はごくわずかであるため、全く問題なく使用することができると考えている。年度末に、講義等の次年度の準備に予想よりやや時間がかかり、予定していた物品(消耗品)購入が遅れることとなった。そのため、わずかだが次年度使用額が発生した。生じた次年度使用額だけ2014年度の消耗品購入費を増額することを予定している。なお、生じた次年度使用額はわずかであるため、2014年度に問題なく使用できると考えている。
フィンランド人日本語学習者による日本語語い音調の韻律研究

音韻構造や言語タイミングが日本語と近いフィンランド語の話者が、日本語を発音する際に、韻律をどのように生成するかを分析し、日本語母国語話者との違いを定量的に示してモデル化することを目的として、以下の成果を達成した。韻律の言語普遍性と固有性の解明に向けて、他言語の話者も含め研究を発展させている。1.日本語上級者のフィンランド語話者が、3箇所のフォーカスを置いた平叙文を発話した場合のフォーカス語とイントネーションの基本周波数パターンを日本人の発話のそれと比較検討した。その結果、語フォーカスの実現はできるが、LH(H)パターンになると母語のHL(L)パターンの影響をまだ受けていることが分かった。また、日本語にあるようなフォーカスの位置によってフレーズを形成するようなタイプの文全体の変化に対しては十分習得していない、ということも明らかになった。この原因には、母語干渉や文韻律レベルでの教授を十分受けていないことが示唆された。さらに、語レベルでの基本周波数と音圧の関係は、日本語初習者と日本人母語話者に関しての先行研究で明らかになったのと同様に、フォーカスが置かれても、日本人の場合はHL型においては、平行せず逆行することが明らかになった。2.日本語、フィンランド語、英語の話者による、感情を伴った英語の韻律文に対する認知を比較した。その結果、日本人は他の言語話者より視聴覚の差があまりないこと、否定的感情に弱点があることがわかった。また、日本人話者は英語話者と各感情に対する認知パターンは似ているが、フィンランド語話者は異なったパターンを示した。韻律と認知の関係性においては、英語話者ほどではないが、日本語話者は周波数よりも音圧に対して認知との相関が高いことが分かった。これは言語固有の韻律とどのような関係にあるのか、今後明らかにする必要がある。さらには、プロミネンスと感情生成の韻律には共通点があることも示唆された。
高活性ガラス媒体中における白金族金属の水溶化メカニズムの解明

使用済み自動車廃触媒からの白金族回収プロセスにおいて、王水などの強酸中に白金族を溶解する工程がある。白金族回収における環境負荷を低減するためには、このような有害な酸の使用を避けることが望ましい。本研究は、溶融ガラス媒体中で白金族金属を加熱することで水溶性化合物に変換し、無害な水によって白金族を抽出回収することを目的としている。初年度である本年度、白金族の一つであるパラジウムを対象とし、水溶性パラジウム化合物の生成条件を調査した。具体的には、水溶性パラジウムが生成するためのガラス種や組成を検討した。まず、アルカリ金属ホウ酸塩系およびアルカリ金属ケイ酸塩系の媒体中で金属パラジウムを加熱し、パラジウム水溶化率を調べた。その結果、いずれの媒体においても、炭酸塩共存下で加熱することによって、水溶性パラジウムが生成することが分かった。アルカリ金属ホウ酸塩系における水溶化率の方が高い傾向を示したため、以降、この系を中心に検討を進めた。アルカリホウ酸塩ガラスと炭酸ナトリウムの混合媒体中において金属パラジウムを加熱し、ガラス組成が及ぼすパラジウム水溶化効果への影響を調べた。その結果、ガラス中アルカリ金属の濃度やアルカリ金属種(Li, Na, K, Cs)によって、パラジウムの水溶化率が異なることが分かった。また共存物質として塩化物イオン、セリウムイオン、ガドリニウムイオンを加えたところ、いずれにおいても水溶性パラジウムの生成量が減少した。このほか、加熱温度、加熱時間、炭酸塩投入量によっても水溶化率は変化し、これらを制御することによって投入したパラジウムの80%を水溶化することができた。当初予定していたNa2O-P2O5系での処理や酸素分圧の検討は行えていないが、媒体中アルカリ金属種がより重要な因子であることが分かり、その影響を詳細に調べることができた。その結果、投入したパラジウムの80%を水溶化することができ、水溶化メカニズムを明らかにするための重要な知見を得ることができた。加熱プロセスにおいて、パラジウムの酸化と媒体への溶解が生じていることが分かっている。そして、アルカリ金属種によってパラジウムの水溶化率が変化することから、パラジウムの酸化・溶解挙動が異なっているものと推察される。今後、アルカリ金属種ごとにパラジウム酸化生成物の違いと、媒体への溶解性を調べることで研究を推進する。当初、酸素分圧を制御する実験を行うため、雰囲気制御用の器具等(真空配管・ポンプ)を購入する予定だった。しかし、酸素分圧よりも媒体中アルカリ金属種の検討の方がより重要であることが判明したため、上記実験を行わなかった。そのため、雰囲気制御用の器具等を購入せず、次年度使用額が生じた。パラジウム水溶化メカニズムを解明するためには、詳細な実験データをより多く集積することに加え、反応後のパラジウムを回収・分析できるよう実験あたりに投入するパラジウム量を多くする必要がある。そのため、パラジウムにかかる薬剤使用量が多くなることが見込まれるため、これに次年度使用額を当てる。
無線LANを統合した分散処理マルチメディア教育情報通信網の性能解析と転送方式の開発

本研究では、まず無線LANシステムを統合した複雑化/巨大化される分散処理環境にあるマルチメディア教育情報通信ネットワークに対して、(1)統計解析などによってシステムにかかる錯綜複雑の確率的負荷を的確に把握し、その統計的性質を分析した上、負荷を統計及び解析可能とする一般的な方法を確立した。(2)システムを評価するための測度を決定し、この決定された評価測度に関して、システムの確率的挙動を解明した。(3)待ち行列網理論やコンピュータシミュレーションなどの技法によって、従来ない異なるトラヒック、複数のプロトコルを混合に用いる情報通信システムの性能を評価するための算出式を導き出した。そして、解析に基づく数値結果からトラヒックなどがシステムの利用率や伝送遅延及び損失に与える影響などを多様な見地から調べた。そして、処理能力が不均質である無線LANマルチメディア教育情報通信環境における自律的な動的付加分散制御方式を異なるシステムに対して複数提案して、数値結果から、それらの有効性、システムの大容量化および性能向上が実現可能であることが示された。を数値結果により検証した。(1)異なる通信品質要求を持つ情報として即時性を要求される音声などのトラヒックと、確実性を要求されるデータなどのトラヒックが混在しているシステムを対象にし、衝突回避期間長やその期間におけるパルス信号の送出確率を制御することによって、即時性トラヒックにより高い優先権を与え、システム全体の性能を改善する多種トラヒックに適用したランダムパルス送出型CSMA/CA方式を提案し、システムのモデル化と解析を行った。これによって、ユーザ間の公平さを注視するシステム資源能力に応じた動的付加分散制御ができるようになる。(2)移動端末同士が自律分散的にネットワークを利用する有効な方法として多元トラヒックを扱うマルチチャネル通信方式を提案し、システムのモデル化を行い、チャネルの利用率やパケットの平均遅延などの性能評価量を解析により導出し、数値結果によりシステムの性能を評価した。(3)無線分散処理環境にある不均質な転送速度の異なるトラヒックに対して、実証実験やコンピュータシミュレーションを行い、サーバ処理遅延時間や遠隔動画編集に関わる特性や性能を明らかにした。(4)軽負荷選択重み利用方式を無線LANシステムに適用することにより、各アクセスポイントが同一情報に基づいて負荷分散制御を行っていることになるが、確率によりプロセス移動先を決定することから、移動プロセスが軽負荷のアクセスポイントに集中することを緩和させ、また、稼働中に負荷の移動先を決定する確率を自律的に調整し、時間とともに適切な値に収束することを実現した。本研究の目的は、(1)マルチメディアキャンパス分散教育環境における負荷が統計・解析できる一般的な方法を確立する、(2)待ち行列網理論とコンピュータシミュレーションなどの技法によって、待時系/即時系、有線/無線、高速/低速、固定/移動トラヒックが混在する教育情報通信ネットワークのシステム性能を効率的に評価するための手法を開発する、(3)付加情報をもとに自律的にプロセス割り当て確率を求めることにより、ユーザが投入する通信機器(固定コンピュータ、モバイルコンピュータなど)の性能によって生じる処理上での不公平を無くし、処理能力が不均質であるマルチメディア教育情報通信環境におけるシステム資源能力に応じる自律的に行う動的付加分散制御方式を提案することである。

本年度は、無線LANシステムを統合した複雑化/巨大化される分散処理環境にあるマルチメディア教育情報通信ネットワークのトラヒック解析を行い、システムの性能を効率的に評価するための手法を開発した。具体的には、(1)統計解析などによってシステムにかかる錯綜複雑の確率的負荷を的確に把握し、その統計的性質を分析した上、マルチメディアキャンパス分散教育環境における負荷を統計及び解析可能とする一般的な方法を確立した。(2)分散処理環境にあるマルチメディア教育情報通信ネットワークを評価するための測度を決定し、そして、この決定された評価測度に関して、システムの確率的挙動を解明した。(3)待ち行列網理論やコンピュータシミュレーションなどの技法によって、従来ない異なるトラヒック、複数のプロトコルを混合に用いる情報通信システムの性能を評価するための算出式を導き出した。そして、解析に基づく数値結果からトラヒックなどがシステムの利用率や伝送遅延及び損失に与える影響などを多様な見地から調べ、次年度で行なう予定のシステム資源能力に応じる自律的に行う動的付加分散制御方式の開発の資料として提供した。本研究の目的は、(1)マルチメディアキャンパス分散教育環境における負荷が統計・解析できる一般的な方法を確立する、(2)待ち行列網理論とコンピュータシミュレーションなどの技法によって、待時系/即時系、有線/無線、高速/低速、固定/移動トラヒックが混在する教育情報通信ネットワークのシステム性能を効率的に評価するための手法を開発する、(3)付加情報をもとに自律的にプロセス割り当て確率を求めることにより、ユーザが投入する通信機器(固定コンピュータ、モバイルコンピュータなど)の性能によって生じる処理上での不公平を無くし、処理能力が不均質であるマルチメディア教育情報通信環境におけるシステム資源能力に応じる自律的に行う動的付加分散制御方式を提案することである。前年度において本研究で提案した、(1)マルチメディアキャンパス分散教育環境における負荷を統計及び解析可能とする一般的な方法、(2)分散処理環境にあるマルチメディア教育情報通信ネットワークを評価する手法、(3)数値解析によるシステムの利用率や伝送遅延及び損失などの評価結果を活用して、本年度においては、(1)無線分散処理環境にある不均質な転送速度の異なるトラヒックに対して、実証実験やコンピュータシミュレーションを行い、サーバ処理遅延時間や遠隔動画編集に関わる特性や性能を明らかにした。(2)異なる通信品質要求をもつ情報として即時性が要求される音声等のトラヒックと、確実性が要求されるデータ等のトラヒックが混在している無線LANに対して、付加情報をもとに自律的にプロセス割り当て確率を決定する衝突回避期間
分子認識機能を持つ感温性ゲルを用いた重金属の新規な吸着材の開発

本研究は、温度変化に応答して可逆的に膨潤・収縮する感温性N-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)ゲルをベースとし、標的金属を温度スイングで選択的に吸・脱着する新規な吸着材である分子インプリント感温性ゲルの高機能化のための設計指針を得るために、様々な配位子を用いた吸着材を合成し、重金属-配位子の相互作用形態やゲルネットワークの膨潤特性が、選択分離や吸・脱着特性に及ぼす影響を明らかにすることを目的とするものである。16年度は、配位子にエチレンジアミンを用いた吸着材の合成と銅の吸着特性について検討した。17年度は、重金属の高度選択吸着が期待できるリン酸配位子モノマーの2-メタクリロイルオキシエチルホスフェート(MEP)を用いたNIPA-MEPゲルおよびポリマーの合成と銅の吸着特性について検討した。NIPA-MEPゲルの吸着量は、30°C以下の膨潤状態では小さく、40°C以上の収縮状態で増大し、この変化は可逆的であった。測定したポリマーのリン酸基の解離定数から、吸着実験を行ったpH(約5)では、一段解離したMEPと銅が2:1で相互作用していることが示唆された。ゲルの吸着メカニズムは、高温収縮時にネットワークが近づきMEP二分子で銅を吸着、低温膨潤時はネットワークが拡がり脱着したものと考えられる。一方、NIPA-MEPポリマーの吸着量は、40°C以下では一定であり、それ以上の高温になると大きく減少した。30°C以下ではポリマーは溶解していたが、40°Cではポリマーの疎水性相互作用によって凝集体を形成し、温度上昇に伴い凝集体は小さくなった。ポリマーは、低温で溶解している場合には吸着能を発現し、高温で凝集体の形成、すなわち過度の収縮状態にある場合には、MEP周りの水分子とともに銅イオンを排除するといえる。この現象を利用した吸・脱着性能の優れる吸着材の開発が期待できる。本研究は、標的金属を温度スイングで選択的に吸・脱着する新規な吸着材である分子インプリント感温性ゲルの高機能化のための設計指針を得るために、様々な配位子を用いた吸着材を合成し、重金属-配位子の相互作用形態やゲルネットワークの膨潤特性が、選択分離や吸・脱着特性に及ぼす影響を明らかにすることを目的とするものである。温度変化に応答して可逆的に膨潤・収縮する感温性N-イソプロピルアクリルアミドゲルに、分子インプリント法で鋳型金属の銅とキレート結合した4-ビニルベンジルエチレンジアミン(VBEDA)を共重合し分子認識サイトを形成した吸着材を合成した。この吸着材は、狙い通り温度スイングによる吸・脱着および選択吸着の機能を発現したが、吸着分子を完全に脱着できない問題点があった。脱着量が小さい原因を明らかにするために、この種の吸着材の温度スイングによる吸・脱着の平衡の測定・解析を行い、吸着等温線はラングミュア型で記述できることを見出した。これを基にした吸・脱着メカニズムの考察から、ネットワークの不均一性が吸・脱着制御にとってマイナスとなることを指摘した。この改善策として、配位子モノマーの改良に着目し、新規なジ-4-ビニルベンジルエチレンジアミン(DVBEDA)を開発した。DVBEDAは、ビニル基を二つ持ちネットワークに架橋結合されるため、従来のVBEDAと比べて立体配座の自由度が減少し、分子認識サイトの形成・破壊のより厳密な制御が期待できる。この新規なDVBEDAを用いたゲル吸着材の鋳型に用いた銅の吸着特性について検討し、VBEDAとの性能比較を行ったところ、温度スイングによる脱着や選択性の性能が格段に向上した。平成17年度は、重金属の高度選択吸着が期待できるリン酸またはリン酸エステルを配位子に用いた分子インプリント感温性ゲルを新たに作製し、その吸着特性について検証する。

ポリマーは、低温で溶解している場合には吸着能を発現し、高温で凝集体の形成、すなわち過度の収縮状態にある場合には、MEP周りの水分子とともに銅イオンを排除するといえる。この現象を利用した吸・脱着性能の優れる吸着材の開発が期待できる。
水和状態の変化に伴う鞭毛外腕ダイニンモーターの活性変調

真核生物の繊毛運動の基礎はモーター蛋白質・ダイニンによる微小管の滑り運動である。ダイニンの活性は繊毛の中心構造(中心小管・スポーク)により制御されると考えられているが、その機構の詳細はわかっていない。繊毛中心構造を欠失したクラミドモナス変異株は屈曲運動できないが、最近私たちは、繊毛蛋白質の水和状態を変化させるとその変異株に屈曲運動が誘導されることを見出した。私たちは、屈曲開始には適切な大きさの軸糸直径が重要であるとする仮説を提出している。すなわち、繊毛中心構造を欠失すると軸糸直径が変調されて屈曲運動が生じないが、水和状態を変化させると変異株の直径が野生株並みに回復して屈曲運動が誘導されると考えた。本研究では、この仮説を検証するために、屈曲の開始前後にそのような軸糸直径変化が生じるかをX線繊維回折により調べた。その結果、変異株の直径はATP存在下に野生株に比べて2-3 nm小さいこと、変異株の屈曲誘導条件では直径が1 nm程度広がることがわかった。一方、ダイニン制御複合体(DRC)と呼ばれる構造の欠損株ではATP存在下に野生株よりも直径が3-4 nm大きく、中心構造欠失株とは逆の変化を示すことも明らかとなった。DRC変異株はサプレッサー変異株と呼ばれるものの一つであり、中心構造欠失株との二重変異株では繊毛の運動性が回復する。運動能をもつ二重変異株の軸糸直径を測定したところ、直径は中心構造欠失株のものよりも大きく野生株と同程度であることが分かった。以上の結果は、屈曲運動の開始には最適なダイニン・微小管相互作用距離(直径)があることを強く示唆している。DRCは軸糸微小管同士をつなぐ架橋因子であることが電子顕微鏡による解析から示唆されている。DRCは軸糸直径を縮める機能をもち、繊毛中心構造と拮抗してダイニン・微小管相互作用を制御しているものと考えられた。25年度が最終年度であるため、記入しない。真核生物の鞭毛運動はダイニンによる微小管の滑り運動が時間的・空間的に制御されて生じている。その制御機構には鞭毛の中心構造(中心小管とスポーク)が関与していることが示唆されているが、その詳細は分かっていない。我々はこれまでに、この構造を欠失して非運動性となった変異株がアルコール存在下や高圧環境下に屈曲運動を開始することを示し、ダイニンのモーター活性が軸糸の水和状態に応じて変化することを示唆した。本年度は以下のような実験を行い、軸糸の水和状態変化がダイニンにどのような影響を与えているのかを調べた。・圧力に対するクラミドモナスの運動性変化の解析高圧下における野生株および変異株の運動性を調べたところ、この運動には大きく分けて2種類ある鞭毛ダイニン(内腕ダイニンと外腕ダイニン)のうち外腕ダイニンが必須であることがわかった。・水和状態の変化に伴う外腕ダイニンの活性変化の解析外腕ダイニンの活性化は、ダイニン自身の水和状態変化によって生じる可能性と軸糸タンパク質を通じて間接的に生じる可能性が考えられた。前者の可能性を検討するために、溶液の水和状態を変化させながら外腕ダイニンの微小管滑り運動活性を調べたところ、この屈曲運動現象が観察される条件ではダイニンのモーター活性がむしろ低下することがわかった。この結果は、外腕ダイニンの活性化はダイニンそのものの変化による直接的なものではなく、軸糸の構造変化による間接的なものである可能性を示唆する。

DRCは軸糸直径を縮める機能をもち、繊毛中心構造と拮抗してダイニン・微小管相互作用を制御しているものと考えられた。本研究の目的は、軸糸の水和状態による外腕ダイニンの活性変調がダイニン自身の水和状態変化による直接的なものか、軸糸タンパク質を通じた間接的なものかを明らかにすることである。これまでの研究から、ダイニンのモーター活性変化が間接的に生じている可能性が高いことが示唆された。目的の達成に近づきつつあると言える。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、軸糸のX線繊維回折により、水和状態に伴う軸糸の構造変化を直接とらえる実験を計画している。この研究により、鞭毛運動調節機構の一端が明らかになるものと期待している。
胃癌におけるum23-H_1,H_2遺伝子の発現とその異常及び胃生検への応用

昨年、胃癌組織におけるnm23-H1,H2蛋白の発現を、免疫組織化学により検討し、(1)高分化型腺癌に比べ、低分化型腺癌でnm23-H1,H2蛋白の両者とも発現が低下する傾向があること。(2)各々の症例においては、nm23-H1とH2蛋白の発現の強さが相関しないものは進行癌で多い傾向があること。(3)組織学的ステージ、リンパ節転移、再発などの他の臨床病理学的因子との関連性はなかったこと。(4)nm23-H1,H2蛋白の発現と予後との関連性は認められなかったことなどの結論を得た。本年度は、16例の胃癌凍結組織と隣接する正常組織、及び3例の胃癌細胞株から蛋白を抽出し、nm23-H1,H2の両者を認識する抗体(長崎大・腫瘍医学・珠玖教授より供与)でimmunoblottingを行った。また、6例の胃癌凍結組織と隣接する正常組織よりRNAを抽出し、nm23-H1,H2にそれぞれ特異的と考えられる塩基配列をRT-PCR法により増幅し、半定量的な解析を加えた。上記の検討の結果、nm23-H1,H2は、免疫組織化学の結果((1)、(3))と同様で、腫瘍細胞の分化との関連性が示唆された。なお、immunoblottingの結果、nm23-H1,H2蛋白とも、各々の分子量(20KD,18KD)とは異なるバンドを約55KDに認め、腫瘍組織より正常組織で強い傾向を示した。同様の症例でRAS蛋白に対する抗体を用いimmunoblottingを行うと、nm23-H1,H2蛋白と同様にRAS蛋白とは異なるバンドを約55KDに認め、腫瘍組織より正常組織で強い傾向を示した。現在この55KDの蛋白の同定を行っているが、nm23-H1,H2蛋白はRAS蛋白と関連がある可能性があり、今後検討していく予定である。
免疫バランス制御を考慮した癌ワクチン・細胞治療の開発とその応用

免疫バランス制御を考慮した癌ワクチン・細胞治療を開発するために本年度は以下の2点を柱として研究を遂行した。(1)タイプ1免疫の活性化を介した癌ワクチン療法の開発:タイプ1型の自然免疫と獲得免疫を活性化してより効果的に癌特異的CTLを誘導するための免疫療法をマウス実験系で確立して、その臨床応用を計ることを検討した。(1)癌特異的なタイプ1免疫を活性化するために、TLR9のリガンドであるCpGと仮想癌抗原(OVA)をリポソームに封入したナノ粒子癌ワクチンを用いて癌ワクチン療法を行った。その結果、担癌マウスに本ナノ粒子癌ワクチンを投与することによって、テトラマー陽性の癌特異的CTLが効果的に誘導され、約50%のマウスでは癌の完全退縮が観察された。また、CpGと癌抗原を用いた免疫療法においてはIFN-α/βが癌特異的CTL誘導において不可欠な因子であることも初めて明確にされた。(2)担癌マウスの腫瘍内に癌抗原を投与して、癌特異的Th1細胞を静脈内投与することによって、癌の所属リンパ節においてDC/Th1相互作用の活性化、それに引き続く癌特異的CTLが誘導され、癌の完全退縮が誘導された。本結果により、癌特異的Th1細胞は癌抗原との併用により強力な細胞アジュバントとして癌免疫療法に応用できる可能性が示唆された。(2)ヒト癌特異的Th1細胞加工法の開発:上記(1)の研究でTh1細胞の癌治療への応用性が示された。しかし、クラスI拘束性癌ペプチドに比し、クラスII拘束性ペプチドは多くは開発されておらず、試験管内での癌特異的Th1細胞誘導は困難である。そこで、クラスI拘束性の癌特異的CTLからT細胞レセプター(TCR)遺伝子を単離してウイルスベクターを用いて非特異的に活性化したTh細胞に導入した。その結果、癌と特異的に反応するクラスI拘束性遺伝子改変ヒト癌特異的Th1細胞の加工法の開発に成功した。
酸化ストレスへの脆弱性から探る加齢変化と慢性疼痛の関係性

前年度の研究により、TRPV1高発現細胞株とTRPV1低発現細胞株をアゴニスト刺激した際には、活性酸素腫が発生し、アポトーシスが誘導されることが明らかとなっている。本年度は、アポトーシス誘導の際に誘導されるMAPキナーゼ、特にc-Jun N-terminal kinase(JNK)のリン酸化の上流および下流に存在するシグナル伝達経路につき解析を行った。活性酸素種発生後に生じるTRPV1高発現細胞株のアポトーシスは、pan-caspase inhibitorであるZ-VAD-FMKの投与により抑制されるため、現在、リン酸化されたJNKの下流においてシグナル伝達を受けるcaspaseの詳細を分析中である。また、実験動物を用いて、三叉神経支配領域に対する刺激を行った際に、細胞体の多くが存在する三叉神経節において、種々のストレスに迅速に応答する転写因子Activating transcription factor 3(ATF3)や、神経細胞の興奮性を示すc-Fosが発現することが明らかとなった。そこで、それらの転写因子やタンパク質の発現が抗酸化作用を持つ化合物の投与により抑制されるかを解析している。また、シナプスの存在する三叉神経尾側亜核において、末梢神経の刺激後にグリア細胞の形態が変化することから、抗酸化作用を持つ化合物の投与により、それらの変化がどのように調整されるかについても解析を行っている。in vivoでの実験において、信頼性のある実験結果が十分に得られておらず、実験条件の変更を検討している。また、実験動物の免疫組織学的解析において、より明確なマーカーを検索するため、引き続きin vitroでの実験も行う必要がある。今後は実験動物を用いて、抗酸化作用を持つ各種化合物の鎮痛効果について評価し、それらの化合物がグリア細胞に与える影響を解析する。TRPV1高発現細胞株とTRPV1低発現細胞株をアゴニスト刺激した際に発生する活性酸素種のメカニズムをウェスタンブロット法により解析した。その結果、TRPV1を介したカルシウムイオンの流入により、細胞外からの様々なストレス刺激に反応し、内因性シグナルを細胞核へ伝達するためのMAPキナーゼカスケードが活性酸素種の発生に関与することが明らかなとなった。またTRPV1高発現細胞株に対して、カプサイシン刺激を行うとアポトーシスが誘導されるが、TRPV1高発現細胞株ではこのアポトーシスは生じない。MAPキナーゼカスケードに関連する各種薬剤が、TRPV1高発現細胞株のアポトーシスに及ぼす影響を、Annexin VとPIを用いて、定量的に評価を行った。その結果、c-Jun N-terminal kinase(JNK)シグナル伝達経路が、RPV1高発現細胞株に対して、カプサイシン刺激を行った際のアポトーシス誘導に関与している可能性が考えられた。実験動物を用いて、三叉神経支配領域に対する侵害受容刺激を行った際に、細胞体の多くが存在する三叉神経節やシナプスが存在する三叉神経尾側亜核における活性酸素腫に関連するタンパク質の発現レベルの変化についても現在、解析を行っているところである。活性酸素種の発生とその吸収のメカニズムについて、in vivoでの実験計画に移行しておらず、免疫組織学的解析のターゲットとなるタンパク質の選定を引き続きin vitroで行う必要があるため。今後は実験動物を用いて、各種薬剤の鎮痛効果の判定や、三叉神経の細胞体の多くが存在する三叉神経節やシナプスが存在する三叉神経尾側亜核での活性酸素種に関連するタンパク質発現レベルを評価する。実験動物を用いた研究計画を平成29年度中に実施できなかったため。実験動物を使用したin vivoでの解析に遅れが生じているため。
低屈折率透明体を用いた水と水中移動体の相互運動の計測技術の開発

水と水中移動物体の相互運動の計測を目的として,水中物体と水の屈折率整合法を開発した。同時に,可視化計測法の高精度化を行った。1.低屈折率透明体と水の屈折率整合法の開発ヨウ化ナトリウム等の薬品を加え,水の屈折率を上げることにより,シリコンゴム等の低屈折率透明体と水の屈折率を整合させる方法を開発した。2.水中を浮遊する球体とその周囲の流れ計測法の開発シリコンゴムにより直径数センチの透明球を作製する方法として,シリコンゴムに比重を合わせたアルコール水溶液中にシリコンゴムを分散させる手法を開発した。3.カルマンフィルターとχ^2検定を用いた多数の粒子の自動追跡アルゴリズムの開発PTV(Particle Tracking Velocimetry)のために,統計,確率学的基礎に基づいたカルマンフィルターとχ^2検定を用いた3次元自動粒子追跡アルゴリズムを開発した。4.高精度粒子画像情報注出法(粒子マスク相関法)の開発PTVのための高精度粒子画像情報注出法として,粒子マスク相関法を開発した。5トレーサー粒子と水の比重整合法の開発5.トレーサー粒子の比重整合法として,芯物質が周囲と同じ水,膜が比重を調節した薄いプラスチック膜でできたマイクロカプセルを開発した。6.移動物体の自動追跡撮影装置ビデオカメラで撮影された画像から移動物体を認知し,その移動量を画像解析し,ビデオカメラ自身を移動させるシステムを開発した。7.計測上のノ-ハウの整理水と水中移動物体の相互運動の計測を目的として,水中物体と水の屈折率整合法を開発した。7.計測上のノ-ハウの整理水と透明体の屈折率を合わせ,物体まわりの流れの3次元計測を行う技術を開発している。これまでに得られた成果を列挙する。(1)3次元の粒子画像自動追跡プログラムが完成した。(2)これにさらに粒子の重なり,ピンボケなどの情報を導入する手法を検討した。重なりやピンボケを示す数値パラメータを見いだした。(3)屈折率整合には,現在のところ,シリコンゴムとヨウ化カリウム溶液を使い,屈折率約1.41にするのが良いことがわかった。(4)水と比重が等しい科学粒子を既に開発している。さらにそれに酸素濃度を計測できる機能を付加するための基礎的実験を行った。(5)これらを用いて,テトラポッド周辺の,波による流れの計測を行った。(6)実際に実験を行ってみると様々な新たな問題が生じてきた。例えば透明物体の表面は結晶の欠陥や微量の汚れ等によって屈折率がどうしても若干変化し,水との界面の部分が光ったりする現象が生じる。ヨウ化カリウムを入れ、水の屈折率を上げると電気伝導度等も変わるので,水位計等の電気計測器の抵抗等も変える必要が生じる。流れと固体粒子の運動の相互作用の計測等を目的として,水中物体と水の屈折率整合法を開発した。また,流れ場の高精度可視化計測法を開発した。(1)低屈折率透明体と水の屈折率整合法の開発ヨウ化ナトリウム等の薬品を加え,水の屈折率を上げることにより,シリコンゴム等の低屈折率透明体と水の屈折率を整合させる方法を開発した。(2)水中を遊離する球体とその周囲の流れ計測法の開発シリコンゴムにより直径数センチの透明球を作製する方法として,シリコンゴムに比重を合わせたアルコール水溶液中にシリコンゴムを分散させる手法を開発した。(3)カルマンフィルターとX^2検定を用いた多数の粒子の自動追跡アルゴリズムの開発PTV(Particle Tracking Velocimetry)のために,統計,確率学的基礎に基づいたカルマンフィルターとX^2検定を用いた3次元自動粒子追跡アルゴリズムを開発した。(4)高精度粒子画像情報抽出法(粒子マスク相関法)の開発PTVのための高精度粒子画像情報抽出法として,粒子マスク相関法を開発した。(5)トレーサー粒子と水の比重整合法の開発トレーサー粒子の比重整合法として,芯物質が周囲と同じ水,膜が比重を調節した薄いプラスチック膜でできたマイクロカプセルを開発した。(6)移動物体の自動追跡撮影装置ビデオカメラで撮影された画像から移動物体を認知し,その移動量を画像解析し,ビデオカメラ自身を移動させるシステムを開発した。(7)計測上のノ-ハウの整理
コンピューター画像解析によるVF値が示す局在性の検討

糖尿病網膜症(DR)の血管障害に対し、硝子体フルオロフォトメトリー(VF)と螢光眼底造影(FAG)のコンピューター画像処理から局在的影響を検討した。対象として、(1)健常人群、(2)DR福田分類O群、(3)DR福田分類B1を設定し、1)1時間あたりの螢光濃度、2)60°画角の眼底撮影面積。3)毛細血管瘤(MA)、網膜血管面積、4)過螢光領域と硝子体漏出量を各群それぞれ算出した。結果;(1),(2)群では過螢光領域と硝子体漏出量は低く、(3)群では高く算出され、両者に正の相関を認めた。以上から、本研究によりDRの著しい硝子体漏出の原因となった、血管障害は血管床レベルに局在し、そこでの内皮障害の発現が関与していることが示唆された。今後の展開;この知見をもとに、DRの血管内皮障害に対する経時的な定量的な評価を試みる。具体的には抗潰瘍薬であるIrsogladineのDRにたいする効果の定量的に評価することを計画している。本剤は血管障害時の内皮細胞の遊走抑制などの効果があるといわれており、評価の方法としては、対象としてDR福田分類B1群を設定。Irsogladine投与群と対照薬投与群に選別、両群のMA,網膜血管面積、過螢光量域、硝子体漏出量を経時的に算出し比較検討するものである。本剤に対するDRへの定量的評価はいまだなされておらず、新知見が期待される。
人工内耳および補聴器装用者の音源定位、両耳分離能、両耳合成能の研究

バイモダル研究では、人工内耳と補聴器同時装用下に無意味語の単音節と有意味語の単語、文章を聴覚刺激材料として用い脳の聴覚認知能力と可塑性を調べた。方向感検査で、音圧差は閾値は正常者より高いが成立し、時間差は成立しなかった。バイオーラル研究では、両側人工内耳症例はa群(聴覚障害のみの症例)とb群(先天性盲に後天性聾が合併した症例)の2群に分け、両群とも両耳聴による方向感能力が再獲得されることがわかった。両耳分離能にはDichotic Listening Testで両群を比較研究し、統合脳機能の両耳分離能が実現することを証明した。両側の重度の難聴者では聴覚の感覚遮断状態にあり、人工内耳手術を受けると中枢聴覚伝導路が初めて機能する。しかし、両耳聴も脳の可塑性により機能回復がどこまで実現するかわかっていない。両耳聴効果には両耳合成能と両耳分離能および音源定位があるが、人工聴覚ではその能力が獲得されるのかまだわかっておらず、両耳聴の脳の可塑性は不明である。1単音節・単語・文章の認知能力について調べた。セカンド・インプラントはいずれもマッピング間もなくファースト・インプラントと同じレベルの認知能力を示すことがわかった。2人工内耳と補聴器装用の方向感を研究した。すなわちリオン社製の方向感検査装置を用いて、人工内耳と補聴器のバイモダルおよびバイオーラル装用の各場合について、方向感と2つの側面の時間差と音圧差のどちらか、あるいは両方とも成立するか調べ、両耳聴の可塑性を調べた。いずれも音圧差は成立するが時間差は成立しないことがわかった。3両耳分離能を調べた。両耳人工内耳症例2例を調べることが出来た。その結果は両耳分離能力が実現していることがわかった。人工内耳と補聴器のバイモダルあるいはバイオーラル装用下に両耳分離能と両耳融合能が成立するか今後研究する。本年は両側人工内耳装用の成人で健聴者と同様の両耳聴を獲得できることがわかったので、以下に症例を紹介する。両耳同時処理には両耳分離能と両耳融合能があり、両側人工内耳(以下、CI)の中枢レベルの同時処理についてスピーカー法による音源定位を用いた両耳融合能の研究報告はあるが、両耳分離能の報告はこれまでにほとんどない。われわれは、両耳にコクレアの人工内耳を装用した41歳女性に対し両耳分離能検査(DLT)を行った。症例は27歳時突発性難聴により約70dBの聴力となり、30歳で完全失聴した。1st Implantから2年目、2nd Implantから1年目に行った結果は、CI装用下閾値20-25dB、言語聴取(57-S表)右72%、左66%の正答率で日常会話も良好、DLTは右88.9%、左96% Laterality index -0.036であった。本症例は両耳分離能検査で、ほぼ正常者に近い成績を示したことから、両耳CI手術により中枢レベルでの両耳同時処理の再獲得が高いレベルで可能であることを示している。両耳補聴器装用者について、1成人の感音難聴症例と2両側外耳道閉鎖症例の両側外耳道形成後に両耳カナル型補聴器装用症例に対し調べた。両群とも両耳聴が成立することがわかった。以上、人工内耳でも補聴器でも両耳の脳中枢処理が再獲得されることが証明された。耳鼻咽喉科学当初の研究はおおむね順調に進んでいる。両耳人工内耳手術症例がこの1年余り、小児も成人も増加しつつあることがまず挙げられる。従来両耳聴検査はヘッドフォンを用いて行っていたが、本研究の初年度から人工内耳も補聴器もTコイルを用いて、音刺激はTコイルに対して誘導コイルで伝達する技術開発を行った。その結果ヘッドフォン法よりも正確な検査が出来るようになった。平成25年度の計画の、1単音節・単語・文章の認知能力は、両耳人工内耳手術のセカンド・インプラントではファースト・インプラントの時よりも著しく短い期間に認知出来ることが判明した。これはファースト・インプラントで聴覚伝導路の同側も反対側も聴覚機能を回復することを示している。2方向感検査で時間差と音圧差に分けて調べた。その結果、a.片側人工内耳・反対側補聴器のバイモダルでも、b.両側人工内耳のバイオーラル装用でも音圧差は成立するが時間差は成立しないことがわかった。3両耳分離能検査は両側人工内耳装用者2例に対して行うことが出来た。2例とも正答数は50%以下であるが、分離して聴くことが出来ることが判明した。

これは脳の中で統合され左右別々に聴いていることを示している。4光トポグラフィによる脳機能検査は補聴器装用児に対して研究を開始したところである。初年度の研究で、時間差が成立するには末梢の中耳・内耳が機能していることが必須であることが示唆された。人工内耳は音情報は中耳・内耳を経ずにいきなり蝸牛神経に電気刺激で伝えられるために時間差が成立しないと思われる。今のところ両耳人工内耳装用者が増加しているので、本研究は今後大きく進む見込みである。両耳聴検査に人工内耳および補聴器のTコイル機能を用いて両耳への音刺激を誘導コイルで伝達する方法を世界で初めて導入した。それにより正確な両耳聴検査が可能となり、大きな進歩である。今後取り組むべきことに、1両耳合成能検査の作成と2方向感検査に誘導コイルによる伝達方式を取り入れ、より正確な検査を行うこと、3片側および両側先天性小耳症・外耳道閉鎖症例の術後補聴器装用下に方向感の成立の有無、両耳分離能検査による脳における統合と分離能力について取り組む計画である。本研究では両耳聴検査のための誘導コイルの作成、両耳分離能検査の作成、臨床検査技師への謝金などが研究の推進に必要な見込みである。誘導コイルの作成、両耳分離能検査の作成のための消耗品購入、検査を担当する臨床検査技師への謝金などに使用する予定である。