hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顎関節3T-MR画像のDICOM Viewerによる診断分析法の開発

目的)本研究の目的は、新たに開発した3.0T-MR用顎関節専用サーフェースコイルを用い、従来の1.5T-MRより、正確に、顎関節症患者の顎関節部硬軟両組織の形態的・機能的異常を分析できる方法を開発することである。材料および方法)本学倫理委員会の承認のもと、無症状および顎関節症のボランティア9名をサーフェースコイルを用いて3Tで撮像した。1.新規3T-MR用顎関節部3inch Dual Surface Coil:新規に開発したSurface Coilとアップグレードしたソフトウェアを用い、顎関節の鮮明な画像が得られる最適な撮像法(撮像シークエンス、撮像断面の位置)について検討した。2.顎関節の形態的・機能的変化を診断分析できるシステムの開発:形態と機能時の動態をわかりやすく3次元的に表示・分析できる方法について検討した。結果)1.新規3T-MR用顎関節部サーフェースコイル:顎関節部軟組織の形態変化の描出には下顎頭長軸に垂直な断面の画像が適していたが、顎関節の動態の把握は、矢状面に平行な断面の画像でも可能であった。2.顎関節の形態的・機能的変化を診断分析できるシステムの開発1)形態的分析MPR(多断層再構成表示)および3D表示により、顎関節の形態的分析が可能な多くのビューイングソフトウェアにより行えた。より鮮明な画像が得られ、計測が容易に正確に行えるようになった。2)機能的分析3D Pseudo-Cine画像として、開閉口時の下顎頭・関節円板の運動の分析を可能とした。単純な閾値処理による半自動画像解析では、顎関節部諸構造を分離できなかった。また、これら諸構造のフリーハンドのトレース法では膨大な分析時間が必要で、位置合わせの精度に問題があった。そこで、輪郭上のポイントをスプライン曲線で結ぶ、半自動境界検出法によるトレース法を用いたところ、分析時間の短縮と位置合わせの精度の向上を図れた。臨床に用いるためには、額関節3.0TMR画像の特徴を考慮した適切なコンピュータ支援診断機能(CAD)による画像処理法が必要性である。目的)本研究の目的は、現有の3T-MR装置のために新たな専用サーフェースコイルを開発し、顎関節部硬軟両組織の鮮明なMR画像を得ることにより、従来は不可能であった顎関節部硬軟諸組織の形態的・機能的な変化を早期に、詳細に、正確に診断分析することを支援する機能を有するViewerを開発することである。そのため、2.顎関節の形態的・機能的診断分析機能を有する画像診断支援システムを開発する。材料および方法)2.顎関節の形態的機能的診断分析機能を有するViewerの開発に関する研究結果)3T-MR装置用3inch Dual Surface Coilの納期が遅れ、また、3TMR装置のバージョンアップが本年5月初旬に行われるため、そのバージョンでの撮像条件を検討する予定である。2.顎関節の形態的・機能的診断分析機能を有する画像診断支援システムの開発に関する研究1)形態的分析(1)MPR(多断層再構成表示)による分析各種シークエンスごとの同一スライス面での対比参照を可能とし、多種類,多画像,マルチウィンドーへの適切な画像表示方法を行えるDICOMViewer、Web Viewerからなる画像診断支援システムを開発した。(2)3D表示による分析現有の3D Viewerを用いて、わかり易く表示できるようにした。

2)機能的分析3D表示した画像を連続した動画像、すなわち、Pseud-Cine MR像として、開閉口時左右側下顎頭・関節円板の運動の同時対比表示機能を1,5TMR画像により、予備的に検討した。骨、関節円板の運動を計測し、計測結果を分析する方法を予備的に検討した。目的)本研究の目的は、現有3T-MR装置で顎関節部硬軟両組織の鮮明な画像を得るために、新たに顎関節専用サーフェースコイルを開発し、顎関節の形態的・機能的変化を従来の1.5T-MR装置より、詳細に、正確に診断分析できる方法を開発することである。材料および方法)本学倫理委員会の承認のもと、ボランティア9名を研究対象とした。1.3T-MR用顎関節部3inch Dual Surface Coilの開発:新規に開発したSurface Coilとバージョンアップしたソフトウェアを用い、鮮明な画像が得られる最適な撮像法(撮像シークエンス、撮像断面の位置など)について検討した。2.顎関節の形態的・機能的変化を診断分析できるシステムの開発:形態と機能時の動態を3次元的にわかりやすく表示し、診断分析できる方法について検討した。結果)1.3T-MR用顎関節部サーフェースコイルの開発:顎関節部硬軟組織の形態の描出は下顎頭長軸に垂直な断面の画像が適していたが、動態の把握には、運動方向に沿った断面の画像でも可能であった。2.顎関節の形態的・機能的変化を診断分析できるシステムの開発1)形態的分析MPR(多断層再構成表示)および3D表示による分析が可能な現有のViewerなど各種ソフトウェアを用いて、わかり易く表示できるようにした。2)機能的分析3D表示した画像をPseudo-Cine MR像として、開閉口時左右側下顎頭・関節円板の運動の分析を可能とした。画像処理法による形態分析の半自動化を試みたが単純な閾値処理では、顎関節部諸構造を分離できなかった。また、単純なフリーハンドのトレース法では膨大な分析時間が必要で、また、位置合わせの精度などに問題があった。そこで、輪郭上のポイントを結ぶスプライン曲線によるトレース法を用いたところ、分析時間の短縮と位置合わせの精度の向上を図れた。臨床に用いるためには、撮像条件を考慮したコンピュータ支援診断機能(CAD)による最適な画像処理法により、より高速、正確に骨、関節円板の運動を診断分析する方法を開発する必要性がある。
霊長類(マカクサル)大脳皮質の生後発達におけるニューロトロフィンと受容体の役割

1.マカクサルの一次体性感覚野、一次運動野、前頭連合野、頭頂連合野、側頭連合野および海馬におけるニューロトロフィン-3(NT-3)の発達を酵素免疫測定法で調べた。その結果、一次体性感覚野、一次運動野においてはNT-3量のピークは新生児期にあり、その後成熟期まで順次減少した。一方、連合野においては、NT-3は生後3週目にピークを示し、その後減少した。また海馬では生後1週目まで多く、生後3週目で減少し、その後成熟期まで変量しなかった。以上の結果より、NT-3は、胎生期から生後初期に霊長類大脳皮質や海馬の発育に重要であること、またNT-3の発達は、感覚野や運動野が連合野より先んじることが明らかとなった。2.大脳皮質と共に霊長類の運動機能に重要な小脳における脳由来神経栄養因子(BDNF)とその受容体TrkBの分布を、免疫組織化学法を用いて調べた。その結果、成熟期のマカクサル小脳におけるBDNFは、ほとんどの顆粒細胞とプルキンエ細胞に観察された。一方TrkBにはチロシンキナーゼをもつTK+ともたないTK-が存在するが、プルキンエ細胞における両者の分布を調べたところ、TK+>TK-、TK+=TK-、TK+<TK-の領域が存在した。BDNFを小脳へ作用させTrkB分子間のダイマーを形成させたところ、TK+/TK+のホモダイマー、TK+/TK-のヘテロダイマー、TK-/TK-のホモダイマーが形成された。以上の結果から成熟期のプルキンエ細胞へのBDNFの作用は、プルキンエ細胞内のTK+とTK-の存在比によってそれぞれ異なることが予想された。3.マカクサル小脳におけるBDNF、TK+、TK-の発達過程を調べたところ、3種の脳内機能分子の小脳内分布は生後3.5ヶ月で成熟期とほぼ同じとなっていた。さらにこの時期にBDNFによるTrkBのダイマー形成も成熟期と同じであった。したがって、マカクサルの小脳は、生後3.5ヶ月において成熟期と同程度に完成されていることが示唆された。
2源クラスター堆積装置の試作と複合クラスター機能材料創製

本研究計画では、2源プラズマ・ガス凝縮クラスター堆積装置試作を中心に、気相法による複合クラスター集合体の作製、クラスター集合体の高密度充填化に取り組み次のような成果を得た。1)2つのクラスター発生室に独立に電力を投入し、ノズルの最適化によりプラズマ状態を互いに干渉させずに制御できる装置を試作し、特許を申請した。更に、カソードの配置、角度を調整して、クラスター生成量、堆積面積を大幅に大きくすることができた(従来の装置の約100倍)。2)SiとFe、AlとFeなど2種類のクラスターを堆積した試料について透過電子顕微鏡による構造、組織の観察、化学組成を分析した。2種クラスターを成長室以降で衝突させると、基板上に個別に堆積されるが、2種クラスターをスパッタリング室で衝突させると、CoやFeクラスターの外側をSiやAlが取り囲むコア・シエル構造が形成されることが判明した。これらの試料について、磁化、X線光電子分光測定を行い、コアシェル化によりFeコアクラスターの酸化抑制が確認された。3)平均サイズ6-16nmのイオン化Feクラスターを高い負バイアス電圧V_aを印加した基板上に強制着陸させた。得られたFeクラスター集合膜は、金属光沢のある平滑な表面を有し、酸化が抑制された。V_aの絶対値の増加とともに,飽和磁化M_Sや充填率Pが増加し,保磁力H_Cが急激に減少した:V_a=-20kVのとき,M_S=1.78Wb/m^2,P=バルクFeの86%,H_C<80A/m.また,V_a=-20kVのとき,Feクラスター集合膜の電気抵抗は,温度範囲T=20-300Kにおいて60-80μΩmとなり,バルクFeに比べて1桁高い。更に、液相法により、Feクラスター(ナノ粒子)などを作製し、その構造や磁気的、光学的性質の特徴を調べた。気相法で作製したクラスターと比較して酸化や不純物混入の点でやや劣るが、作成中に界面活性剤を用いるとクラスターのサイズばかりでなく、形状や配列も制御できることがわかった。本計画では、次の課題に挑戦する。1)2種類の金属、半導体、絶縁体を独立に気化蒸発・凝縮できるプラズマ・ガス中クラスター堆積装置を設計・試作する。2)2種類のクラスターの混合比、衝突時期を制御して複合堆積し、構造、組織、界面・接合状態の特徴を調べる。3)複合クラスター集合体の磁気的、電気的、光学的性質を測定する。特に、電気特性、磁気特性間に相関性のある機能材料や、電気・磁気・光学特性を兼備した複合機能材料を設計・合成する。これらの中で、本年度は、1)及び2)の課題に取り組んだ。1)プラズマ・ガス凝縮2源クラスター発生室、真空排気室の設計・試作異なる電力を投入するクラスター発生室のプラズマ状態を互いに干渉させずに制御できるよう、ノズルの最適化、2つのプラズマの電気的な遮蔽を工夫しつつ、クラスターの大量合成に向けて、新しいプラズマ発生方法の開発を進めている。また、クラスター成長空間の長さ調整による2種類のクラスターサイズの個別の単分散化、2種類のクラスターの飛行中の衝突方法や同一の領域へ堆積させるビームアラインメントの最適化を進めている。

尚、これらのデータがある程度で揃った段階で特許申請を予定している。2)複合クラスター集合体の合成、構造、組織観察、物性評価予備実験として、SiとCoあるいはFe、AlとFeなど2種類のクラスターを複合堆積させ、透過電子顕微鏡により構造、組織を観察、化学組成を分析した。2種クラスターを成長室以降で衝突させると、基板上に個別に堆積されるが、2種クラスターをスパッタリング室で衝突させると、CoやFeクラスターの外側をSiやAlが取り囲むコア・シエル構造が形成されることが判明した。本計画では、次の課題に挑戦する。1)2種の金属、半導体、絶縁体を独立に気化・凝縮できるプラズマ・ガス中クラスター堆積装置を設計・試作する。2)2種クラスターの混合比、衝突時期を制御して複合堆積し、構造、組織、界面・接合状態の特徴を調べる。3)複合クラスター集合体の磁気的・電気的・光学的性質を測定する。特に、電気・磁気・光学特性を兼備した複合機能材料、電気・磁気・光学特性の間に相関性のある機能材料を設計・合成する。本年度に取り組んだ課題は、次の通りである。1)2源プラズマ・ガス中凝縮クラスター堆積装置の改良・高効率化クラスター成長空間の長さ調整による2種クラスターの個別のサイズ単分散化、クラスター成長室への反応ガス導入によるクラスター表面修飾の可能性の検討、ビームアラインメントを調整し、2つのクラスター源夫々に、従来と同程度のクラスター堆積量が達成されることを確認した。更なる、高効率化を目指し、クラスター発生室の最適化を行っている。2)複合クラスター集合体の合成、構造、組織観察、物性評価SiとFe、AlとFeなど2種類のクラスターを堆積した試料について透過電子顕微鏡による構造、組織の観察、化学組成の分析を行った。各クラスターが基板に到達する以前の衝突時期を調節して、合金クラスター、コアシェルクラスター、2種クラスターの混在状態が得られた。コアとシェルの界面状態を解明するため、X線光電子分光測定の予備実験を進めている。3)複合クラスター集合体の物性評価磁気測定の結果、コアシェルクラスター(Feがコア、SiやAlがシェル)の保磁力は低温でも小さく、コアクラスターの酸化が抑制できることが判明した。今後は、熱的安定性について検討する。本計画では、次の課題に挑戦した。1)2種クラスターを独立に生成・堆積できるプラズマガス凝縮クラスター堆積(PGC)装置の試作。2)2種クラスターの混合比、衝突時期の制御・複合堆積と、構造、組織、接合状態の解明。3)複合クラスター集合体の磁気的、電気的、光学的性質の解明と、機能材料の設計・合成。本年度取り組んだ課題は、次の通りである。a)プラズマ・ガス凝縮クラスター堆積装置のスパッタリング室のカソードの配置を改良して、クラスター堆積面積を大幅に拡張させることができた(従来の装置の約20倍)。b)2源PGC装置を用いて基板上にFeクラスターとAlあるいはNiクラスターを複合堆積させ、透過電子顕微鏡により構造、組織を観測した。両者の衝突時期が早いとき、AlクラスターがFeクラスターを覆うコアシェル構造が形成されるが、NiクラスターとFeクラスターは合金化する傾向がある。また、Fe/Alコアシェルクラスター集合体についてX線光電子分光の測定を行い、異種金属の化学結合状態、クラスター表面の酸化状態を明らかにした。c)PGC装置を用い,平均サイズ6-16nmのイオンならびに中性のFeクラスターを高い負バイアス電圧V_aを印加した基板上に強制着陸させた。
肝の先天性代謝異常疾患に対する新しい治療法の開発

先天性肝酵素欠損疾患は小児期にmental retadationとなり、徐々に肝硬変が進行する不治の病気である。これら疾患に対する治療としては現在肝移植しかなく、肝細胞移植により、小児期からの治療が期待されるものである。本研究においては先天性肝酵素欠損動物として、アスコルビン酸生合成酵充欠損ラットと無アルブミンラットを使って肝細胞移植の効果を検討した。その結果、アスコルビン酸生合成酵素欠損ラットはアスコルビン酸を与えないと約6ー8週で壊血病症状を呈し、全例死亡するのに比し、肝細胞移植を行うと、生存日数を延長することが可能で、さらに、この長期生存ラットの血清には有意にアスコルビン酸が存在することが証明された。また、無アルブミンラットに対する肝細胞移植では、移植肝細胞は徐々にではあるが、コンスタントにアルブミンを産生し続けることが証明された。これは形態学的検索でも、裏付けされた。しかし、移植肝細胞が産生するアルブミンは最大でも正常全肝の約4%に過ぎず、先天性肝代謝異常疾患に本法を応用するためには移植肝を増大する方法の開発が急務である。結論として、肝細胞移植法が先天性肝酵素欠損疾患を治療する方法となりうることがこの研究から得られた意義は大きいものと考えられる。今後遺伝子工学によるgene transfer、また、免疫学的トレランスを導入する方法などにより、脾内肝細胞移植法は臨床に応用されるようになるであろう。先天性アスコルビン酸(AsA)生合成酵素欠損ラットであるODS-^<od>/odラットは、AsAを投与しないと急速に体重減少となり、口腔、鼻腔からの出血を伴う壊血病症状を呈し、8週前後で死亡する。したがって、脾内肝細胞移植法を先天性肝酵素欠損疾患に応用する実験系として、移植された肝細胞の機能をその症状に対する効果として評価するには格好のモデルといえる。recipientのODS-^<od>/odラットは、実験に供するまでAsA含有の飼料と水を投与し、正常に発育させた。donorはcongenicであり、酵素を正常にもつODS-^+/+を用いた。脾内肝細胞移植はコラゲナ-ゼ消化法で分離したviability80%以上の肝細胞1×10^7個/0.2mlを脾内に直接注入する方法によった。実験群は、(1)I群:体重200gの9週齢ラットに移植し、その6週後にAsA投与を中止したもの、(2)II群:体重100gの6週齢ラットに移植しその直後よりAsA中止したもの、(3)III群:6週齢ラットに移植し、その17週後にAsA中止したもの、である。対照群として、同週齢の肝細胞移植をしないODS-^<od>/odを用いた。この結果、I群では全例AsA中止後2週以降から著明に体重減少し出血傾向をきたし、6週で死亡した。これは対照群とまったく同じ経過であった。II群では対照群と同じ経過をたどった8例と体重減少が鈍化した2例に分かれ、後者の血清AsA濃度は前者に比べ高値を示した。III群では全例に体重減少の鈍化、AsA中止後9週目の生存率も100%であった(対照群は50%)。しかし、この群のなかでもしだいに体重減少が進み、症状発現をきたした5例とまったく無症状で体重を維持した5例に分かれた。前者のAsA値に比べ、後者のそれは明らかに高値を示した。組織学的にもIII群の後者は、肝細胞の生着状態においても優れていた。無アルブミン(NAGASE)ラットの脾内にcongeneicな、すなわちnonimmunogeneicなアルブミン産生肝細胞を移植し、血清アルブミン値および脾の形態学的検索より、先天的肝酵素欠損ラットに対する肝細胞移植の効果を検討した。移植後血清アルブミン値は徐々に上昇し、最高値で88mg/dlに達した。しかし、正常ラットアルブミン値に比較するとたかだか約4%に過ぎない。

移植後16カ月後に犠牲死させて移植肝細胞の生着を検索した結果では脾の27ー41%を占居していた。H.E.染色ではwhite pulpの周囲に索構造をもつ肝細胞が生着し、sinusoid腔も明らかであった。また、アルブミンの免疫染色では鮮明に胞体に存在するアルブミンを染色した。電顕学的にもbiliary surfaceおよびvascular sufaceそしてOrganelleもほぼ正常肝細胞に類似していた。以上の結果は移植肝細胞は脾内で徐々に増殖し、機能を発揮することを示すものである。アルブミン産生量から見て正常肝の約4%はあまりにも少なく、今後移植肝細胞の急速な増大方法が検討されなければならない。しかし、先天的肝酵素欠損症患に対しては全肝機能を補助をするという必要はなく、欠損酵素を病期の早い時期に少しでも補うことにより、それを敏感に感じ、反応(Receptor)してくれる可能性が充分あり得るものと考える。
三次元的骨細胞ネットワークと機械的刺激の関連性について

骨細胞は骨中で突起によるネットワークを築いている。骨細胞はメカニカルストレスを感知し、骨代謝を制御すると考えられており、重要な細胞である。しかしながら、これまで骨細胞は周囲を硬い骨基質中で覆われているため、その3次元構造を観察することさえ困難であり、骨組織中の骨細胞の突起によるネットワークが本当にメカニカルストレスを感知し、機能が変化するかどうかは解明されておらず不明である。本研究では、骨細胞ネットワークがそのネットワークの形態や機能がメカニカルストレスなどの外的環境変化に対してどのように変化するかを解明することを目的としている。骨組織中の骨細胞、骨芽細胞のアクチン線維を蛍光色素と共焦点レーザー顕微鏡を用いて実験した。その結果、メカニカルストレスが通常通り負荷されたマウスは皮質骨において細胞体および突起の方向も規則正しく配列していたのに対し、メカニカルストレスを軽減させたマウスの骨細胞は細胞体の向きおよび、突起の向きの双方とも不規則な走行になった。また、それぞれの核の形や走行も変化した。また、細胞形態計測値も有為に減少した。また、胎生期の骨細胞ネットワークと出生後メカニカルストレスを負荷したマウスと軽減したマウスにおいての骨細胞ネットワークについても調べた。その結果、出生後どちらのマウスの骨細胞もその形態計測値は増加したが、メカニカルストレスを負荷した方がより大きくなった。また、生きた骨芽細胞と骨細胞の双方にメカニカルストレスをかけ、そのカルシウム動態反応を観察した。その結果、メカニカルストレスをかけた方がより反応は増加した。また、その反応には細胞間コミュニケーションであるギャップジャンクションが密接に関連していることが分かった。このように、骨細胞および骨芽細胞の細胞ネットワークにはメカニカルストレスが重要な役割を果たしており、その機能にも影響を与えていることが分かった。骨細胞はメカニカルストレスを感知し、骨代謝を制御すると考えられており、国内外で注目されている細胞である。骨代謝の不調は歯科矯正学における歯の移動が困難になるだけでなく、各種の骨疾患の原因ともなるため、骨細胞の機能を知ることは重要である。しかしながら、これまで骨細胞は周囲を硬い骨基質中で覆われているため、その3次元構造を観察することさえ困難であった。そのため、骨組織中の骨細胞の突起によるネットワークが本当にメカニカルストレスを感知し、機能が変化するかどうかは未だ解明されておらず不明である。そこで我々の研究グループが考案した、骨組織中の骨細胞、骨芽細胞のアクチン線維を蛍光色素と共焦点レーザー顕微鏡を用いて3次元構築し、形態計測をおこなう方法を本研究に用いることとした。近年マウスへの応用が可能となったため、メカニカルストレスが通常通り負荷されたマウスと軽減されたマウスを実験動物として使用した。その結果メカニカルストレスが軽減されたマウスの骨細胞の配列は通常通り付加されたマウスと比べ、不規則になった。また、骨細胞1個から出る突起の数は優位に減少した。さらに、突起の長さ、細胞表面積、細胞体積も優位に減少した。また、骨細胞核配列も、規則正しい配列から、不規則になった。これらの事からメカニカルストレスの有無が骨細胞の配列や形態を変化することが分かった。これらの変化は長管骨で実験を行ったが、その中でも皮質骨の骨細胞により大きな変化が現れた。さらに、骨の中のカルシウム動態を調べる実験も合わせて行った。その結果、生きた骨の中の骨細胞および骨芽細胞のカルシウム動態をリアルタイムで観察できた。骨の実験的モデルマウスの確立と骨細胞ネットワークの三次元的形態観察および機能観察が本年度の実施計画予定であった。

現在まで、メカニカルストレスの軽減されたマウスの長管骨を作成し、その形態を3次元的に形態観測を行い、メカニカルストレスの有無が骨細胞の配列や形態を変化させることをつきとめることができた。また、生きた骨の中のカルシウム動態を見る手法を確立しているため、これらの実験的モデルマウスに応用する段階となったことより、おおむね順調に進展していると考えられる。今後、上記の実験的モデルマウスから骨細胞を単離し、メカニカルストレスを付与された細胞と軽減された細胞を観察し、変化を調べていくこととする。また、メカニカルストレスが骨細胞の機能まで影響を及ぼしているかをネットワークの成り立ちの面から探っていく。さらに、生きた骨の中の動態についてもあわせて観察していく予定である。本年度は実験モデル動物の作成に時間を費やしたため、備品の購入には至らなかったことが次年度使用額が生じた理由である。本年度は実験モデルマウスを確立し、それらの形態観察やまた、メカニカルストレスを負荷または軽減することによる骨細胞のネットワークの変化を追うことができたため、次年度、備品を購入し、さらなる解析および観察を行うとともに動的変化を追っていく。また、今年度は海外出張研修や、海外学会発表を行わなかったため旅費の支出が計画よりなかったことも理由である。また、実験自体も今年度は研究代表者及び研究分担者で行ったため、謝金や人件費を支出しなかったことも次年度使用額が生じた理由である。本年度、実験モデルマウスを確立することができた。そのため、次年度は顕微鏡を備品として購入し、実験動物の解析およびメカニカルストレスによる骨細胞ネットワークの変化を詳細に観察及び計測していく。また、次年度は海外学会発表や研修なども行っていく予定である。また、実験に関する人件費、謝金等に関しても必要に応じて支出し、実験自体を計画通りの目標に向けて遂行、達成していく予定である。
カナダ、モントリオールにおける英語系住民の言語使用とアイデンティティ

本研究課題はカナダ・ケベック州モントリオールにおける英語系住民の言語使用とアイデンティティを現地調査に基づいて明らかにすることを目的とした。ケベック州外に居住するフランス語系住民と比較した場合、同じ公用語マイノリティであっても、モントリオールにおける英語系住民の組織や制度は非常に充実している。一方で彼らはエスニシティや宗教、移民の時期といった点で非常に多様な人々であり、アイデンティティは英語よりもむしろエスニシティや宗教を軸としたコミュニティにある。本研究課題は、研究代表者がこれまで取り組んできたケベック州外のフランス語系住民に関する研究成果との比較を念頭におきつつ、既存の統計資料などの集計データを用いた分析をふまえて、景観観察、質問紙調査、聞き取り調査などにより非集計データを収集・分析することで、ケベック州モントリオールにおける英語系住民の言語使用とアイデンティティを明らかにすることを目的としている。なお、英語とフランス語とを公用語とするカナダでは州ごとにも公用語が定められており、ケベック州外のフランス語系住民とケベック州の英語系住民のことを公用語マイノリティという。本年度は初年度であり、文献研究と既存の統計資料等の収集と分析とを中心とし、2009年9月にカナダでそのための調査を実施した。具体的には、まず、モンクトン大学アカディア研究センターにおいて公用語マイノリティに関する資料調査を行った。次に、モントリオール大学教授クロード・マロワ博士らと打ち合わせをしたうえで、モントリオール大学図書館やマギル大学図書館、ケベック州立図書館・公文書館などにおいて資料調査を実施した。さらに、公共政策研究所(モントリオール)のジュヌヴィエーヴ・プシャール氏から研究課題に関する情報の提供を受けた。そのうえで、来年度の本調査に向けて、コミュニティの主要人物に聞き取り調査を行った。収集した資料は現在まで分析を続けており、本年度中に十分に研究成果になっていないが、来年度実施する本調査の内容に反映させるとともに、今後、公表に努めていくつもりである。本年度はマイノリティの言語使用やアイデンティティに大きくかかわる要素として教育に注目し、ケベック州において調査を実施した。具体的には、まず教育・レジャー・スポーツ省において英語系住民を対象とする教育制度や学校統計に関する資料を入手した。また、モントリオールにおいて2つの小学校と1つの中等学校を訪問し、校長らに聞き取り調査を実施した。さらに、長期間居住する英語系住民を訪ね、子どもの教育を含めライフヒストリーについての調査を実施した。カナダでは1982年憲法の規定により少数派言語教育権が認められているが、ケベック州の英語系住民は制度的にも教育行動という点からもフランス語による教育を積極的に取り入れており、歴史や地理のようなアイデンティティ形成にかかわる科目がフランス語で教えられている場合も多い。このことは、英語圏カナダとは異なるアイデンティティ形成を促す要因であり、また、同じ公用語マイノリティでもケベック州外のフランス語系住民の教育行動とは大きく異なっている。本研究課題は、研究代表者がこれまで取り組んできたケベック州外のフランス語系住民に関する研究成果との比較を念頭におきつつ、既存の統計資料に加え、景観観察や聞き取り調査などに基づいて、ケベック州モントリオールにおける英語系住民の言語使用とアイデンティティを明らかにすることを目的としている。本年度も、公用語マイノリティの言語使用とアイデンティティに大きくかかわる要素として教育に注目し、大学図書館や州立図書館・公文書館における資料調査に加え、関係機関において聞き取り調査を実施した。そして、これまでの調査結果を日本地理学会において報告した。また、ケベック州外におけるフランス語系コミュニティとの比較も重視していることから、ノヴァスコシア州ハリファクスにおいてこれまでの研究を補充する調査を実施し、その成果をアメリカ地理学者協会(Association of American Geographers)において報告した。ケベック州の英語系住民は、国家においてはマジョリティでありながら、地域においてはマイノリティという立場にある。最近では、学校教育において一部の教科でフランス語を教授言語として用いているなど、ケベック州がフランス語圏であることを尊重していくことへのコンセンサスはあるようにみえる。もちろん、英語を維持しつつ流暢にフランス語を操る英語系住民も多い。一方で、英語を母語ないし第一公用語とし、マイノリティとして学校やメディアを共有しながらも、必ずしも英語系住民としてなんらかのアイデンティティを形成しているとまでは、現状ではいえない。ケベック州に居住する英語系住民はエスニシティや宗教という点で非常に多様であり、比較的均質な集団といえるケベック州外のフランス語系住民と大きく異なっていることが明らかになった。
非特異的腰痛者の新規測定評価の提案－腰部多裂筋の筋血流状態－

本研究の目的は、腰部多裂筋の筋血流動態を確認し腰痛との関連性を明らかにすることである。予定したニードルセンサによる測定は、侵襲性やコストの問題から計画通りに進まなかった。また、脊柱変形や高齢者では、歩行時に痛みを誘発するため、従来の有線の機器では限界があった。その後、某企業における無線での機器を用い、研究を進めることができた。超音波診断装置を用いて、腰部多裂筋の位置を測定した。腰椎部では、表層から椎間関節までが平均30mm程度であることが確認できた。測定機器は、表層から約23cm深部までの腰部多裂筋の筋血流動態が測定でき、筋内圧が変動する姿勢や動作における筋血流動態を確認した。本研究は、腰痛全体の85%を占める非特異的腰痛の原因と考えられる筋・筋膜、特に深部に位置する腰部多裂筋の筋血流に着目している。具体的な目的は、健常者および腰痛者における1.各動作時の腰部多裂筋の筋血流を明らかにすること、2.健常者と腰痛者における腰部多裂筋の筋血流の違いを明らかにすること、である。26年度は、健常者を対象として腰部多裂筋の血流状態の測定方法を構築する研究計画に沿って進めてきた。具体的には、最初に超音波診断装置を用いて腰部多裂筋の解剖学的な位置を確認した。第5腰椎棘突起より外側2cmに測定プローブを設置し、第4腰椎および第5腰椎の椎間関節と皮下組織までの筋厚を腰部多裂筋と同定した。腰部多裂筋は、安静時で椎間関節まで30mm程度の筋厚であり、動作時には数mm厚さが増加することが確認できた。次に既存の超音波ドプラー血流計および近赤外線分光法によって血流状態を確認した。特に近赤外線分光法による測定方法では、本研究の目的の一つである各動作時の腰部多裂筋の筋血流の変化を確認することができた。具体的には、臥位、座位、立位、体幹の屈曲・伸展時、長時間の座位・立位時などによる筋血流の変化である。現状は、健常者における表層から30mmまでの腰部多裂筋の筋血流変化の確認までできている。しかし、深層部4050mmある筋線維の筋血流や筋の深さに応じた筋血流など多角的な評価の確認は十分行われていない。また、深層部の筋血流を測定するための装置の改良に対しては、関係業者に相談しながら検討中である。今後は、さらに健常者において腰部多裂筋の筋の深さに応じた筋血流の確認や深層部の筋血流測定のための装置改良を進めたいと考えている。本研究の目的は、腰痛全体の85%を占めていると言われている非特異的腰痛の原因を解明することである。特に近年、その原因が筋・筋膜性の要因が大半であり、特に背側の深部に位置する多裂筋の機能異常が注目されている。26年度は、既存のレーザー組織血液酸素モニター(近赤外線分光法)を用いて、予備実験を行った。27年度は、健常者を対象に多裂筋の筋血流測定を実施し、動作による血流動態を確認した。多裂筋の正確な部位を確認するため、超音波診断装置を用い、第4、第5腰椎、第1仙椎深部1.53.0cmでの血流を測定している。動作と筋血流との関係では、特に体幹前屈や荷物を持っているときなど、腰痛を訴える動作との関係性がわかってきた。また、高齢者の脊椎変形での腰痛と筋血流の関係もわかってきた。この成果は、腰痛手帳を作成し、広く多くの慢性腰痛で困っている方々に利用して頂くように病院外来患者や講演会での受講者に提供している。また、専門家による学会においても発表した。今後は、深部2.04.0cmでの筋血流測定や腰痛患者における測定を展開していく予定である。ただ、当初予定していたニードルセンサによる新規測定方法の構築は困難を要している。今後も引き続き検討していく。腰部多裂筋の位置は、超音波診断装置を使用して、腰椎から仙骨にかけての表層からの深さは確認できている。レーザー組織血液酸素モニター(近赤外線分光法)を用いて、健常者による深部1.5から3.0cmまでの筋血流を測定し、動作による変動を確認している。しかし、さらに深部の筋血流を測定するためのセンサーの開発や挿入時のリスクが解決できなく、進展していない現状である。本研究は、腰痛全体の85%を占めている非特異的腰痛の原因と考えられてる筋・筋膜の内、特に背側の深部に位置する多裂筋に着目している。腰痛患者の多裂筋は、疲労し易く、持久力が低下し、筋活動が低下し易いために、筋のタイトネスを引き起こし、筋組織の内圧上昇や血流障害を生じさせる。そこで本研究は、健常者および腰痛者における多裂筋の筋血流に着目して進めてきた。既存の機器を用いて、動作(体幹前屈・後屈・回旋など)時における筋血流動態を測定し、前屈(前かがみ)特に持続的な前屈において血流が変動することがわかった。さらに腰痛既往のある者では、その変動が顕著であることがわかった。

さらに、簡便かつ非侵襲的な超音波診断装置を用いて多裂筋の深部の厚さを超音波診断装置で確認した結果、表層から椎間関節までの筋の厚さは平均30mm程度であることが確認できた。当初計画していたニードルセンサによる測定は、計画通り進めることができず、さらに、脊柱後彎変形のある患者では、歩行など移動動作において痛みを誘発させるため、従来の有線の機器では限界があった。その後、某企業による機器開発によって、ようやく目的とする研究をさらに進めることができた。腰部多裂筋に加えて近隣の筋の筋血流動態も測定したり、歩行や持続的な動作時の筋血流動態も確認できている。さらには、筋血流以外の腰痛に関係するであろう要因を病態・機能面から並行して調査している。その結果は学会や論文を通じて発表している。本研究は、健常者および腰痛者における多裂筋の筋血流に着目し、1)各動作時の筋血流を明らかにすること、2)健常者と腰痛者における筋血流の違いを明らかにすること、を目的として進めてきた。多裂筋は、2030mmの深部に筋線維があるが、さらに4050mmにも筋線維があることから、既存の測定機器では限界があり、ニードル型センサーの改良を検討してきた。しかし、精度や侵襲性の問題等で計画通り進めることができなかった。さらに、脊柱後彎変形のある患者では、歩行など移動動作において痛みを誘発させるため、従来の有線の機器では限界があった。その後、某企業によって携帯型近赤外線組織酸素モニタ装置が開発され、ようやく目的とする研究をさらに進めることができた。近年、超音波診断装置を用い簡便かつ非侵襲的に筋の位置関係や状態を確認することができるようになった。そこで再度、多裂筋の深部の厚さを超音波診断装置で確認した結果、表層から椎間関節までの筋の厚さは30mm程度であることが分かった。椎間関節下にも一部筋線維があることが考えられるため、表層から3040mmの筋血流動態が確認できればと考えている。新しい機器は、3040mm深部の筋血流動態の測定が可能であり、既に健常者や腰痛者における動作・歩行時における筋血流動態を確認できている。本研究は、腰痛全体の85%を占めている非特異的腰痛の原因と考えている筋・筋膜の内、特に背部の深層部に位置する多裂筋に着目している。腰痛患者の多裂筋は、姿勢や動作に応じて過剰収縮し、疲労し易く、持久力が低下し易い傾向にある。結果、筋組織の筋内圧が上昇し、血流障害を生じると考えられている。そこで本研究は、筋血流、特に腰痛に関与している腰部多裂筋の筋血流動態を確認し腰痛との関連性を明らかにすることを最終目的としている。研究計画当初に予定していたニードルセンサによる測定は、対象者への侵襲や簡便性、コストの問題等から計画通りに進まなかった。また、脊柱後弯変形、側弯変形や高齢者においては、歩行などの動作時に痛みを誘発するため、従来の有線の機器では限界があった。その後、某企業による無線での筋血流動態が測定できる機器を用いることができ、ようやく目的の研究を進めることができた。腰部多裂筋は、脊柱中心部の深部に位置し、動作時の安定性に大きく関与している。特に腰部では、脊柱や仙骨にも付着して複雑化している。そこで、超音波診断装置を用いて、近隣の筋との位置関係や各椎体での深さを測定した。第4および第5腰椎部では、表層から椎間関節まで(腰部多裂筋の位置)が平均30mm程度であることが確認できた。無線での筋血流動態の測定機器は、携帯型近赤外線酸素モニタ装置で、2種類のプローブによって、表層から約2.1cm、2.8cm深部まで測定できるため、各姿勢・動作時の腰部多裂筋の筋血流動態が測定できる。筋内圧が変動する姿勢・動作(臥位・座位・立位・前屈位・後屈位等)における筋血流動態を確認できている。さらに、筋血流以外の腰痛に関係しているであろう要因も並行して調査した。
炎症機構と侵害伝達におけるオピオイドとサブスタンスP活性の解析に関する研究

opioid受容体の体表的なアゴニストであるモルヒネだが,どのような機序で運動制止,意識混濁や耐性を来すかについては不明な点が多い。このモルヒネによる意識混濁の機序を解明するため線条体にあるコリナージックニューロンに注目し,まずは学習,記憶に強く関連するシナプス可塑性の検討を行った。以前,テタヌス後のLTP(long-term potentiation)の発生をpatch clampにより観察した。結果,EPSPにおけるLTP発現にはCaイオンとドパーミン5のもとで起こり,さらにIPSPに対してもLTPが見られてた。このようにコリナージックニューロンが学習,記憶に強く関与していることが示唆された。また,モルヒネはオピオイド受容体のアゴニストし疼痛制御の重要な位置を占めている。加えてRGS(regulator of G-protein signaling)の関与も盛んに論議されている。また,一般にGPCRへの刺激が続くと受容体自身を保護するために時間経過に伴って反応性の低下(desensitization)が起きる。Gタンパク質と共役する受容体ではセリン/スレオニン残基がGRKによりリン酸化され,受容体の脱感作が起こるとされている。今回我々は疼痛制御の中心的受容体のひとつであるサブスタンスPレセプターを用いて,受容体リン酸化におけるGRK5の影響を観察した。その結果,Sf9 cell上に発現させたヒトサブスタンスPレセプターではGRK2同様にアゴニスト刺激と伴にGRK5によりリン酸化されることを明らかに出来た。モルヒネの慢性投与ではいわゆる耐性が生じ刺激の応答性が失われるが,疼痛制御機構に対するGRKの関与およびその重要性が示唆された。さらに,我々が単離したspinorphin(LVVYPWT)では、モルヒネと同等の強い鎮痛効果も確認され、それ自体にも好中球に対する脱顆粒抑制等による抗炎症作用が有ることを示した。線条体は大脳皮質のすべての領域から認知,学習,感覚,運動など行動に関するすべての情報を受けて処理を行い,その結果を大脳基底核の諸核から,視床,そしてまた大脳皮質へと伝えるループ(大脳皮質-大脳基底核-視床)を形成している。この線条体への投射ニューロンはGABAニューロンであるが,neurotransmitterとしてGABA以外にdirect pathwayではsubstance Pやdynorphinを,またindirect pathwayではenkephalinの存在が知られている。さらに,これら投射路は線条体にあるコリナージックニューロンに対して拮抗的に作用していることが考えられる。また,臨床の場で広く用いられているモルヒネだが,どのような機序で性新運動制止,意識混濁を来すかについては不明な点が多い。すなわち,テタヌス後のLTP(long-term potentiation)の発生をpatch clampにより観察した。結果,EPSPにおけるLTP発現にはCaイオンとドパーミン5(D5)のもとで起こり,さらにIPSPに対してもLTPが見られてた。今後,線条体に投射するふたつの投射路に対して線条体コリナージックニューロンの活動がモルヒネによりどのような影響を与えるのかを検討したい。また,Spinorphinは内因性のenkephalin分解酵素阻害作用であるため,コリナージックニューロンに対するenkephalinの効果に対する影響をも検討したい。

臨床の場で広く用いられているモルヒネだが,どのような機序で運動制止,意識混濁や耐性を来すかについては不明な点が多い。このモルヒネによる意識混濁の機序を解明するため線条体にあるコリナージックニューロンに注目し,まずは学習,記憶に強く関連するシナプス可塑性の検討を行った。以前,テタヌス後のLTP(long-term potentiation)の発生をpatch clampにより観察した。結果,EPSPにおけるLTP発現にはCaイオンとドパーミン5(D5)のもとで起こり,さらにIPSPに対してもLTPが見られてた。このようにコリナージックニューロンが学習,記憶に強く関与していることが示唆された。また,モルヒネはオピオイド受容体のアゴニストし疼痛制御の重要な位置を占めている。このオピオイド受容体はGタンパク質と共役するG-protein coupled receptor(GPCR)ファミリーの一員である。一般にGPCRへの刺激が続くと受容体自身を保護するために時間経過に伴って反応性の低下(desensitization)が起きる。Gタンパク質と共役するGPCR(G-protein coupled receptor)ではセリン/スレオニン残基がGRK(G protein coupled receptor kinase)によりリン酸化され,受容体の脱感作が起こるとされている。今回我々は疼痛制御の中心的受容体のひとつであるサブスタンスPレセプターを用いて,受容体リン酸化におけるGRK5の影響を観察した。その結果,Sf9 cell上に発現させたヒトサブスタンスPレセプターではGRK2同様にアゴニスト刺激と伴にGRK5によりリン酸化されることを明らかに出来た。モルヒネの慢性投与ではいわゆる耐性が生じ刺激の応答性が失われるが,疼痛制御機構に対するGRKの関与およびその重要性が示唆された。opioid受容体の体表的なアゴニストであるモルヒネだが,どのような機序で運動制止,意識混濁や耐性を来すかについては不明な点が多い。結果,EPSPにおけるLTP発現にはCaイオンとドパーミン5のもとで起こり,さらにIPSPに対してもLTPが見られてた。また,モルヒネはオピオイド受容体のアゴニストし痔痛制御の重要な位置を占めている。加えてRGS(regulator of G-protein signaling)の関与も盛んに論議されている。また,一般にGPCRへの刺激が続くと受容体自身を保護するために時間経過に伴って反応性の低下(desensitization)が起きる。
ナノ開口基板を用いたGroEL-GroESの結合解離の1分子蛍光イメージング

次世代1分子蛍光イメージング技術として注目されるナノ開口基板を用いた測定法は、全反射照明法を用いた従来の1分子蛍光イメージング法では不可能なμMオーダーの蛍光色素存在下での1分子解析を可能にする。本研究では、この技術を応用してシャペロニンGroELの1分子機能解析を行うことを目的としている。実験を行う過程で、タンパク質から発せられる蛍光がアルミニウムのナノ開口を通過する際に減衰してしまうという問題が明らかになった。そこで、ナノ開口の底部の石英ガラスを数十nm掘り下げ、タンパク質をナノ開口の外部に固定することで蛍光強度の減衰を抑えた。その結果、SNを約2倍向上することに成功した(Miyake, et. al.,投稿中)。300nM以上のGroES存在下では、シャペロニンGroELの両方のリングに2個のGroESが結合したFootball型複合体(FB)が形成されることが分かっている。そこで、この掘り下げ型ナノ開口基板を利用して、500nM蛍光標識GroESと4.5uM無標識GroES存在下でGroELとの結合解離反応を1分子解析した。事前の予想とは異なり、GroELとGroESの結合時間は、FBが形成されない20nMGroES存在下での1分子解析の結果と同じであった。そこで、FBが形成される様子を直接可視化するため、500nM Cy3-GroESと500nM Cy5-GroES存在下で、ナノ開口基板上に固定されたGroELへの相互作用を観察した。ほとんどの場合、両側のリングにGroESが交互に結合解離を繰り返していたが、Cy3-GroESとCy5-GroESが同時に結合している状態も観察されることが明らかになった。GroELは、リング2つが背中合わせに結合したたる型構造をしており、リングの縁に変性タンパク質を結合した状態で、さらにふた型のGroESを結合して変性タンパク質を内部空洞に隔離し、他の変性タンパク質との凝集を防ぎながら折れたたみを進行させる。本研究では、反応中間体の同定とその出現のタイミングを決定することで、GroELのリング間協同性がどのように変化してタンパク質が隔離され、折れたたむのかを明らかにする。本年度は以下の成果を得た。1)一分子のGroELに複数のGroESがどのように結合・解離するかを明らかにするには、個々の反応を区別して観察する必要がある。しかし、細胞内と同じ1uMの蛍光標識GroES存在下では背景光が高く、1分子観察できないという問題がある。そこで、高濃度のGroES存在下で1分子蛍光イメージングが可能な実験系を立ち上げた。直径約100nmの穴を持つアルミニウム薄膜で覆われた石英ガラスを作製した。この基板のガラス面側から励起光を照射すると、光は穴の底部だけ照射されるため、背景光はほとんど観察されないはずである。様々な条件検討を行い、従来法に比べ少なくとも20倍高濃度の蛍光色素存在下での1分子観察できることを確かめた。2)ナノ開口内へのGroELの固定法を確立し、GroESとの相互作用を1分子蛍光イメージングした。まず、biotin化した蛍光標識GroELをbiotin化BSA、streptavidinを介してナノ開口内に固定した後、20nMのCy3-GroES、2mM ATP、変性タンパク質を含む溶液で満たし、蛍光顕微鏡で観察した。その結果、予め確認したIC5-GroELの位置に、Cy3-GroESが何度も結合・解離する様子が観察された。GroESがGroELに結合している時間、すなわちCy3の蛍光強度が上昇している時間をそれぞれ解析してヒストグラムを作成したところ、既報通り、中間状態を持つ2段階の反応を経てGroESが解離していた。以上から、ナノ開口内に固定した場合でも、GroELの機能を阻害することなく1分子観察できることが確かめられた。さらに高濃度のGroES存在下での1分子イメージングを試行中である。

ほとんどの場合、両側のリングにGroESが交互に結合解離を繰り返していたが、Cy3-GroESとCy5-GroESが同時に結合している状態も観察されることが明らかになった。
「睡眠の質」を表す感性語と生体信号との関連性の基礎的検討

睡眠ポリグラフによる計測データ(生体信号)から睡眠経過図を作成して得た睡眠パラメータと,睡眠の主観的評価の間に,統計的に有意な関連性が存在することを見出した.また,生体信号そのものの解析を行い,得られた定量値より睡眠段階を推定することで,間接的に睡眠の主観的評価を推定できる方法を提案した.以上より,心理学的評価による「睡眠の質」を表す感性語と,生体信号の定量的解析による生理学的評価とを結び付けることの可能性が示唆された睡眠ポリグラフによる計測データ(生体信号)から睡眠経過図を作成して得た睡眠パラメータと,睡眠の主観的評価の間に,統計的に有意な関連性が存在することを見出した.また,生体信号そのものの解析を行い,得られた定量値より睡眠段階を推定することで,間接的に睡眠の主観的評価を推定できる方法を提案した.以上より,心理学的評価による「睡眠の質」を表す感性語と,生体信号の定量的解析による生理学的評価とを結び付けることの可能性が示唆された心理学的評価による「睡眠の質」を表す感性語と,生体信号の定量的解析による生理学的評価とを結び付けることを研究の目的として,当該年度は,心理学的指標と生理学的指標の関連付けを行うためのベースとたるデータの収集とその解析および評価のスクリーニングを行った.「睡眠の質」を変化させる環境因子として,本研究課題では枕に着目した.枕は被験者が普段使用している枕(1夜目・2夜目)プラスティック製パイプのつまった枕(3夜目),低反発ウレタン製枕(4夜目)の計3種類を準備して,睡眠ポリグラフを計測し,それを6人について行った(1夜目は第1夜効果を考慮したコントロールとして,被験者が普段使用している枕を指定).心理学的データの収集としては,各実験夜が終了するごとに,被験者には5段階感性評価(1(悪質な睡眠)5(良質な睡眠))による睡眠の主観的評価を行ってもらった.睡眠ポリグラフによる計測データからは,専門の知識を有する医療従事者に助言を求めながら睡眠ダイアグラムの作成した.これより,各睡眠段階が現れるまでの時間や,各睡眠段階が出現する合計時間などの睡眠パラメータを得た.また,脳波に対して周波数領域での解析を行うことで,生理学的指標とした.その結果,「心理学的指標と最も強い相関をもつ睡眠パラメータは,就寝後,はじめてREM睡眠が出現するまでの時間(第1期REM到達時間)である」こと,「脳波を周波数解析することで第1期REM到達時間に準ずる値が得られないか試みたところ、δ波帯域およびβ波帯域の変動から推定することができる」こと,が得られた.以上より,脳波より第1期REM到達時間を推定することで,睡眠の質を表す感性語と生体信号との関連性の評価を客観的に行える可能性が示唆された.心理学的評価による「睡眠の質」を表す感性語と,生体信号の定量的解析による生理学的評価とを結び付けることを研究の目的として,今年度は,心理学的指標と生理学的指標の関連付けを行うためのベースとなるデータの収集とその解析および評価を行った.「睡眠の質」を変化させる環境因子として,本研究課題では枕に着目した.枕は高さの異なる3種類を準備して,睡眠ポリグラフを計測し,それを7人について行った(1夜目は第1夜効果を考慮したコントロールとして,解析および評価に用いなかった).心理学的データの収集としては,各実験夜が終了することに,被験者にはリーズ睡眠評価質問票(LSEQ)による睡眠の主観的評価を行ってもらった.睡眠ポリグラフによる計測データからは,睡眠図を作成した.これより,各睡眠段階が現れるまでの時間や,各睡眠段階が出現する合計時間などの睡眠パラメータを得た.その結果,LSEQの「寝つきについて時間がかかったか」の評価点と睡眠図の「睡眠段階2への到達時間」の対数との間に有意な負の相関が,LSEQの「睡眠の質について快か不快か」の評価点と睡眠図の「中途覚醒時間」との間に同じく有意な負の相関が認められた.並行して,心電図(心拍変動)のみによる「睡眠の質」評価のスクリーニングとして,心拍変動解析(時間領域解析,周波数領域解析,非線形解析から各6指標,計18指標)による睡眠段階推定の検討を行った-その結果,睡眠段階の変動とmeanRR(平均心拍間隔=時間領域解析の1指標)の変動との間に負の相関の傾向が,plpf(非線形解析の1指標)との問に正の相関の傾向がそれぞれ見たれた.LSEQの評価(心理学的指標)と睡眠図のパラメータ(生理学的指標)との間に相関が認められたこと,心拍変動と睡眠段階との間に相関が認められたことから,生体信号による「睡眠の質」の客観的評価への可能性が示唆される.心理学的評価による「睡眠の質」を表す感性語と,生体信号の定量的解析による生理学的評価とを結び付けることを研究の目的として,今年度も,心理学的指標と生理学的指標の関連付けを行うためのデータの収集とその解析および評価を行った(8人4夜.ただし,1夜目は第1夜効果を考慮して,解析および評価に用いなかった).心理学的データの収集としては,各実験夜が終了するごとに,被験者にはOSA睡眠調査票MA版(OSA-MA)による睡眠の主観的評価を行ってもらった.睡眠ポリグラフによる計測データからは,睡眠図を作成した.得られた睡眠図に対して記号力学解析を行い,単語(睡眠段階が1エポック前と比べて深化した場合を2,等しい場合を1,浅化した場合を0で記号化し,3つの記号を1つの単語とする)の出現確率を算出した.

その結果,OSA-MAの因子2(入眠と睡眠維持)の評価点が50未満(悪い)の場合と50以上(良い)の場合で,単語「202」(睡眠段階が「深化-浅化-深化」と変化するパターン)の出現確率がそれぞれ4.7±1.7%,1.7±1.6%となり,有意な差が認められた.並行して,心電図(心拍変動)のみによる「睡眠の質」評価のスクリーニングとして,心拍変動の記号力学解析(RR間隔を1秒で補完し,その値が直前の値よりも大きい場合を1,小さい場合を0で記号化し,3つの記号を1つの単語とする)による睡眠段階推定の検討も行った.その結果,単語「101」「010」(RR間隔の変動が激しいパターン)の出現確率は覚醒が最も高く,睡眠段階が深化するにつれて出現確率が有意に低下した.OSA-MA版の評価(心理学的指標)と睡眠図のパラメータ(生理学的指標)との間に相関が認められたこと,心拍変動と睡眠段階との間に相関が認められたことから,生体信号による「睡眠の質」の客観的評価へのいっそうの可能性が示唆された.「9.研究実績の概要」で記述したとおり,8名以上の被験者について4種類の枕で各3夜以上のデータ収集を予定していたが,被験者の確保と日程調整が難航し,7名の被験者について3種類の枕で各1夜のデータしか収集できていない.また,心理学的指標と生理学的指標の関連性を検討するのに人工ニューラルネットワークを利用する予定でいたが,統計学的手法による検討にとどまっている.心電図(心拍変動)のみによる「睡眠の質」評価の可能性検討についても,睡眠段階推定の可能性示唆にとどまっている.24年度が最終年度であるため、記入しない。早急に被験者を確保し,データ収集に注力する.この際,LSEQ以外の心理学的指標(具体的には「OSA睡眠調査票」).の評価も行ってもらい,心理学的指標に関する拡充を行う.また,LSEQと睡眠図との関係にとどまらず,当初計画していたようにLSEQと生体信号との関係を検討するのに人工ニューラルネットワークを利用することを可及的速やかに試みる。さらに,心電図(心拍変動)と「睡眠の質」との関係についても同様に検討する.計画どおりにデータの収集ができない場合は,一昨年度のスクリーニングで収集したデータと今年度のデータとの間で共通する項目について解析,評価を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。