hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
摂食・嚥下障害患者（児）への介助方法に関する実証的研究

食事介助を行う者についても,食具の選択や一口量などについての報告は多いが,介助者の姿勢と患者の嚥下機能に関する要因を検討した研究は少ない.介助者の姿勢と被介助者の嚥下機能(嚥下関連筋群)に着目し実験を行った.介助者を立位・座位,被介助者のベッドアップの角度を30°・60°(長座位)と設定した.それぞれ,4つの組み合わせパターンADを設定し,スプーンを用いてゼリー(5g)の食事介助を行った.被介助者の舌骨上筋群の表面筋電図を測定した.介助者姿勢の主効果が有意,嚥下時間の平均値は介助者の姿勢として,座位が立位より有意に短かった.本研究は、摂食・嚥下障害患者(児)(以下;摂食・嚥下障害患者)の摂食・嚥下の際の特徴と介助者の介助方法(食事や口腔ケアなど)との関係を究明し、誤嚥を予防する適切かつ安全な介助方法の基礎的な知見を得ることを目的とする。平成25年度は、介助者の特徴を明らかにするため、摂食・嚥下障害看護分野における認定看護師130名に対してアンケート調査を実施した。アンケート回収枚数は100名、回収率77%であった。調査により摂食・嚥下障害患者に対して、直接的な介助以外に、外部環境(食事をする場所)の調整や、人的環境(歯科医師や医師、他職種と義歯や内服薬の検討、姿勢、補助具等)の調整も幅広く求められており、実践していることが明らかになった。摂食・嚥下障害患者看護において、臨床で実践されている観察項目や援助の内容が抽出できた。平成26年度は、看護師が行う食事介助技術において定量化かつ可視化が可能となるプログラムの開発を行った。現在、取得したデータを解析中である。昨年度は,摂食・嚥下の際の捕食者の特徴と介助者の介助方法を中心に実験を行った.摂食・嚥下の特徴については,姿勢,生体反応および筋骨格系の動きを中心にデータを取得した.介助方法については,上肢の筋骨格系の動きおよび動画解析を中心に特徴点の抽出を行った.摂食・嚥下の特徴としては,介助者の食具の運びに対して,補食者の体軸そのものもズレることや,食形態の違い(流動・固形)に応じても,捕食者の口唇の形態も変化することが明らかになった.生体反応としては,咀嚼回数が増加および嚥下回数が増加していくとFFTに変化がみられた.筋骨格系については解析中である.介助方法に特徴としては,介助者が座位・立位の場合では,肘関節および手根において,屈曲・伸展,外転・内転,回内・回外ともに変化することが明らかになった.現在,さらなる解析中である.本年度は,昨年度の実験の解析をさらに進めるとともに,摂食・嚥下障害患者の摂食・嚥下や捕食動作,介助者の動作を動画像から人の姿勢やその動きの特徴に着目し,その時特徴を統計的に分析する.それらの特徴から,動作を分類,判別さらには分析・評価するための手法を検討する.検討した結果を用いて,介助者同士で介助方法を実践し,利便性,効率性,妥当性,有効性などを検討する.臨床の現場で,本研究で作成された介助方法の導入前後における介助者の変化や,摂食・嚥下障害患者の変化を比較し検証する.実験環境において,ビデオカメラの設置位置や光彩の影響の検討に時間を有した.また,生体反応などの生体データ取得の際の,ノイズ除去などに時間を有したため,進捗としてはやや遅れている.嚥下障害者への食事介助においては,患者の姿勢や頸部の角度等,注意すべき点について多様な報告がされている.また,食事介助を行う者(以下:介助者)についても,食具の選択や一口量などについての報告は多いが,介助者の姿勢と患者(以下:被介助者)の嚥下機能に関する要因を検討した研究は少ない.当該研究において介助者の姿勢と被介助者の嚥下機能(嚥下関連筋群)に着目し実験を行った.介助者を立位・座位,被介助者のベッドアップの角度を30°・60°(どちらも長座位)と設定した.そしてそれぞれ,4つの組み合わせパターンADを設定し,スプーンを用いてゼリー(5g)の食事介助を行った.被介助者の舌骨上筋群の表面筋電図を測定した.筋活動時間の算出は,はじめに記録された波形を全波整流処理し,基線からの振幅が小さく安定した1秒間の筋活動量の積分値(以下,基準値)を算出する.次に記録された波形を0.1秒間隔で積分処理し,単位時間あたりに換算し,その値が基準値の2倍を超えた時を筋活動開始,2倍以下となった時を筋活動の終了とした.介助者姿勢の主効果が有意,嚥下時間の平均値は介助者の姿勢として,座位が立位より有意に短かったことから,介助者が座位の姿勢を取ることによって立位の場合より,被介助者の嚥下時間の短縮が期待できる.また,その際に嚥下音に注目し特徴量の抽出を行った.嚥下音データをwavelet解析し,ピークの急峻さに関する特徴量(x,y)を抽出した.予め正常,異常をラベル付けした各嚥下音データの特徴量xと特徴量yをグラフ上にプロットし,抽出した特徴量が嚥下音の評価に有用であるか検討した.

その結果,特徴量がある程度予測することが可能であると考えられた.食事介助を行う者についても,食具の選択や一口量などについての報告は多いが,介助者の姿勢と患者の嚥下機能に関する要因を検討した研究は少ない.介助者の姿勢と被介助者の嚥下機能(嚥下関連筋群)に着目し実験を行った.介助者を立位・座位,被介助者のベッドアップの角度を30°・60°(長座位)と設定した.それぞれ,4つの組み合わせパターンADを設定し,スプーンを用いてゼリー(5g)の食事介助を行った.被介助者の舌骨上筋群の表面筋電図を測定した.介助者姿勢の主効果が有意,嚥下時間の平均値は介助者の姿勢として,座位が立位より有意に短かった.食事介助場面の動画撮影において、被写体へのマーカー検討、撮影位置に関する検討事項が多く研究の進行が遅れた。当該研究における今後の進め方としては,実験において得た結果をもとに,臨床の場において,研究を推進していく.研究開始の際は,特徴の分析において,分析方法そのものについても,新規のプログラム作成を行う予定であったが,従来の動作解析においても,結果をえることができているため,新規のプログラム作成は次回の研究で検討していく.摂食嚥下障害看護当該研究は、摂食・嚥下障害患者(児)への介助方法に関する実証的研究であり、嚥下障害の程度と介助者の介助方法(食事や口腔ケアなど)との関係を究明し、誤嚥を予防する適切かつ安全な介助方法の基礎的な知見を得ることを目的とするしていたが、解析技術を確立することが、研究当初より時間がかかってしまい、研究協力者の安全確保の観点から研究協力者を健常者として研究を遂行していく。平成25年度において、摂食・嚥下障害看護認定看護師による介助実践の動作分析を行う計画であったが、撮影方法の検討が不十分であり、達成できなかった。次年度使用額が生じた理由として,研究協力者が本学の近郊に居住もしくは通勤および通学されていたため,旅費の計上に変化が生じたためである.前年度、開発した食事介助技術を可視化かつ定量化できるプログラムを使用し、今年度、さらに実験を行い、その成果を学会発表する。本年度は,論文投稿を予定しているため,論文校正費用として使用する予定である.摂食・嚥下障害看護認定看護師による介助実践の動作分析を行い、アンケート調査の結果とともに、介助方法を動画およびマニュアルで試案を作成する。その後、一般看護師、介護士、看護および介護助手、家族などと共有し評価を行う。臨床の現場で、本研究で作成された介助方法の導入前後における介助者の変化や、摂食・嚥下障害患者の変化を比較し検証する。実験を行うため実験補助員への謝金、学会発表のための旅費に使用する計画である。学会発表の旅費として確保していたが、体調不良により発表できなかったため残額が生じた。平成26年9月に行われる日本摂食嚥下リハビリテーション学会の旅費として使用する予定である。
多重スケールの生命現象を記述する偏微分方程式についての研究

M.Chaplainらによる腫瘍成長と浸潤の数理モデルは、一貫した多重スケール性を保持しており、それが明確なChapalin-Lolas, Gerisch-Chaplainモデルを取り上げる。後者は前者を非局所化したものであり、(1)まず前者の数学解析を完成させ、次いで後者の数学解析を遂行した。(2)しかし非局所項において定義の不備があり、これをChaplainが最近の論文中でついに認め訂正し、数理生物学的な正当化を行った。しかしこのとき、すでに課題研究期間の最終年に入っており、今後の課題とした。(3)神経膠芽腫細胞の浸潤領域の不可視部分を実験結果に基づきシミュレーションで可視化した。1.研究代表者はポーランド・クラクフで8月5-9日に行われた、The 9th ISAAC congressに成果発表と情報収集のため海外出張を行った。続いて9月20日かけてEcole Central de Lyonに滞在し、Jean-Pierre Loheac氏をはじめとする研究グループと、本研究課題に関連した非線形発展方程式の解の性質について研究討論を行った。2.研究代表者らは大学内の共有スペースに、数値解析や情報収集のためのコンピュータ環境(ハード、図書)を整え、研究室の学生の協力を得て、腫瘍侵潤モデルのシミュレーションのための数値アルゴリズムの開発と数値実験を試み、数理医学の最新の動向を調査した。さらに研究分担者や連携研究者らと、現在行っている非局所腫瘍侵潤モデルの数値シミュレーションについて検討し、研究打ち合わせと研究討論を行った。3.研究代表者は目的(1):腫瘍侵潤現象を周辺組織との相互作用が関与する多重スケール現象と捉え、これに従ってM.Chaplainらによって空間1次元非局所腫瘍浸潤モデルが提出されたが、中心的役割を負う多重尺度項は陰的に与えられ、これに妥当性のある数学的条件と枠組みを与えるため、本課題研究最大の困難点の克服のため目的(2):多重尺度項を特異積分作要素とみなして多重スケールの数学的特徴づけを試み、(3):一連のこれまでの彼らの腫瘍浸潤モデルを含めて、時間大域解の可解性と性質について統一的に議論する、という観点から多重尺度項の適切な枠組みと属すべきクラスについて検討と考察を行った。4.研究代表者と研究分担者・連携研究者は、分野横断的に研究者を招聘し藤田保健衛生大学数理講演会平成26年2月20日と3月26日に開き、生物・医学関連の数理的研究の最新の動向を調査すると共に、物理・生物・医学の各領域における情報交換と研究打ち合わせを行った。2.研究代表者は、(目的1)の腫瘍浸潤を多重スケール現象(周辺組織との相互作用)とみなしたM.Chaplainらの空間1次元非局所腫瘍浸潤モデルについて、昨年度に続き適切な数学的枠組みを検討した。(目的2)この数理モデルでは境界値と非局所項の定義域の整合性が十分でない部分があり、それについて多重尺度関数(非局所項)を特異積分作用素に拡張可能で、しかも境界値との整合性があるように定義域の拡張を行い、これを達成した。4.研究代表者らは大学内の共有スペースで、数値意解析や情報収集のための環境の整備(コンピュータと図書の購入)し、研究室所属の学生の協力を得て、腫瘍浸潤モデルの様々なシミュレーションを実行し、また数理医学の最新の動向について調査した。また、研究分担者らと非局所腫瘍浸潤における進行波のシミュレーションについて検討した。本課題研究の最終年であり、これまでの成果の総仕上げに向けて研究を遂行した。1 Chaplain-Lolasによる腫瘍浸潤モデルの数学解析とコンピュータシミュレーションについて仕上げを行い、論文として完成させた(Current Trends in Analysis and Applications, The proceedings of AIMS conference)。これはChaplainタイプの局所腫瘍浸潤モデルでは最も一般的なもので、さらにその一般化である非局所モデルを扱うためには、まずこのモデルについて数学解析とシミュレーションを完成させておく必要があった。成果を国内外の適切な学会等において発表した(Equadiff2015, 10th ISSAC conference)。2非局所腫瘍浸潤モデルの数学解析を継続して遂行した。その際、このモデルについて以前からの疑問点をChaplain氏自身に指摘していた(非局所項における定義域の不整合)。やはりこれは誤りであるという論文がChaplain自身によって提出され、同時に訂正がなされ、それは研究代表者が数学的に最も合理性があるとして予め考えていたものと一致した。しかしこの時点で、本課題研究期間の大半をこの困難点の正当化に費やしていたため、この訂正に沿った本格的研究は今後の課題となった。3.研究代表者は研究分担者らとともに、数学解析とシミュレーションから、非局所項の働きについて数理的、医学的に議論し、非局所項の機能として細胞移動を遅らせる働きがあり、すなわち様々な器官、組織のそうした役割を数理的に凝縮して記述しているものであると特徴づけた。4.研究代表者と研究分担者・連携研究者は、12月に平成27年度藤田保健衛生大学数理講演会を開催し、成果の確認を行うとともに、他分野との連携の可能性、情報の収集と研究討論を行った。

しかしこのとき、すでに課題研究期間の最終年に入っており、今後の課題とした。(3)神経膠芽腫細胞の浸潤領域の不可視部分を実験結果に基づきシミュレーションで可視化した。1.上記スペインでの国際学会において、腫瘍浸潤モデルと、J.I.Tello氏と共同研究中の腫瘍増殖モデルと関連した走化性方程式の大域解の存在と挙動に関する成果を各々発表した。後者についてはその後も継続してTello氏と研究を進展させている。3月に招聘を受け一週間マドリッドにて共同研究を行った。一方、Chaplain-Lolasモデルにおいて、第1,2方程式とも増殖項がある場合について、後者の研究に関連して着想を得、解の存在と挙動を示すことに成功した。第一方程式のみに増殖項がある場合は、すでに証明がなされており結果を得ている。現在J.I.Tello氏との共同研究においてさらに問題設定を厳しくし、時間大域解の存在の証明がより困難ものを設定し遂行中であり、現段階で解の有界性が評価式によって示されている。2.空間1次元非局所腫瘍浸潤モデルの提案者のM.Chaplain氏によれば、境界上における定義域と条件のギャップについては、境界条件に適当な周期条件を仮定すれば回避できるとの見解である。しかしそのような回避を行わず十分な数学的検討を行うことで、適切な数学研究の対象とすべく、非局所項においてさらに踏み込んだ検討を行い、研究実績の2.に従った定義を与えることで、こうした枠組みの中で数学解析を行う妥当性が保証され、本課題研究遂行の有力な方向性が得られたものと考える。関数方程式1.Chaplain-Lolasモデルにおける増殖項が常にある場合の数学的扱いについては以上において一応の解決をみた。一方で、これまで本課題研究で扱ってきた解を、さらにロジスティック曲線にそって変化するようなものを見つけ、より一般的な形をした解の存在を示す。また、増殖項をより一般化したものについて、これまで行ってきた数学解析を適用して解の存在を示す。次にJ.I.Tello氏との共同研究において、増殖項の中の係数に適当な制限を加えることで、時間大域解の存在と漸近挙動が示されることが期待される。またそれ以外の場合については爆発解の存在も含めて検討する。2.非線形項が非局所である数理モデルにおいても、第1,2方程式に増殖項が現れるため、上記1.における数学解析の達成は1次元非局所腫瘍浸潤モデルの数学解析において必要なプロセスであるといえる。次にこれまで行ってきたように、上記達成度の2.に対応した、モデルから帰着される非線形発展方程式を定義し、それについて時間大域解の存在と漸近挙動について明らかにする。この結果を、非局所腫瘍浸潤多重スケールモデルの数学解析に適用し、時間大域解の存在と漸近挙動を明らかにする。主たる困難点は、エネルギー不等式の導出である。
妊娠高血圧症候群とオートファジーー新視点から絨毛外栄養膜細胞浸潤不全を解明する

可溶型エンドリン(sENG)は妊娠高血圧症候群(PE)の血清中で増加し、抗血管新生作用をもつことが知られている.本研究により絨毛外栄養膜細胞(EVT)細胞における低酸素下でのオートファジー活性化を、sENGが抑制することがわかった.また、p62タンパクはオートファジー欠損株において蓄積を示し、PEにおけるEVT細胞においてもp62の蓄積を認めたことから、sENGはEVTのオートファジー抑制を介して、胎盤形成不全の一因になることが示唆された。可溶型エンドリン(sEndoglin)は抗血管新生作用をもつことが知られているが、sEndoglin存在下の共培養によりEVTセルライン2種類においてオートファジーが抑制されることが分かった。さらに、低酸素刺激によって活性化するEVT浸潤が、sEndoglin下には抑制されることが分かった。また、その結果、EVTの胎盤形成に必須の機能である浸潤能および血管内皮置換能に障害を及ぼすことが分かり、sEndoglinによるオートファジー抑制が胎盤形成不全の一因になりうることを明らかにした。また、p62はオートファジー欠損株において蓄積を示すが、妊娠高血圧症候群(PE)におけるEVT細胞においてp62の蓄積を認めることを初めて明らかとした(一方、正常妊娠ではp62蓄積が有意に抑制される)。このことから、sEndoglinによるEVTのオートファジー抑制は、胎盤形成不全の一因になることが示された。また、PE胎盤は低酸素ストレスに曝露されていることが知られている。そこで、オートファジー抑制状態にあるEVTに、Hypoxia inducible factor-1を強発現させると、浸潤能が強く抑制されるという結果も明らかにできた。このことは、EVTにおけるオートファジー抑制と強い低酸素状態が、協調的にPE病態悪化に関与することを示していると考えられ、新規治療法という観点から更なる研究を進める予定である。また、p62はオートファジー欠損株において蓄積を示すが、PIHにおけるEVT細胞においてp62の蓄積を認めることを初めて明らかとした(一方、正常妊娠ではp62蓄積が有意に抑制される)。このことから、sEndoglinによるEVTのオートファジー抑制は、胎盤形成不全の一因になることが示され、現在PIH病態解明に向けて研究を進めている。これまでの研究成果を英文誌に投稿・現在Reviseの状態であり、今後論文の発表を英文誌にて行えることが予定できるため。おおむね順調に進行していると考えられる。また、この論文を基にした別論文も投稿準備に入っており、経過は順調である。in vitro病態モデルからin vivoへ:筆者らは、これまで流産検体において浸潤表層の細胞と比較し、深層まで浸潤したEVT細胞にAtP(LC3の発現を用いて)発生が観察される結果を免疫組織学的に確認している。この実験系およびセルラインの検討から、p62をオートファジー抑制の指標できることを、胎盤EVT災防にて実証している。そこで、妊娠中期あるいは後期の妊娠高血圧症候群、IUGR,常位胎盤早期剥離などの胎盤床において、AtPがEVT細胞に生じているかを検討中し、病態とオートファジーの活性化に関し、それらの関連性を検討する予定である。さらに、PIHの重症度とオートファジー活性化の相関などの検討も行う予定である。これまでのcell line中心の実験から、臨床検体を用いたオートファジーの活性化をLC3, p62, Atg発現解析を行うことで検討する予定である。オートファジーの活性化あるいは抑制状態と病態を比較した検討はほとんどなく、それらの解明に使用していく予定である。、
聴覚障害教育におけるバイリンガル・アプローチの有効性と指導法に関する研究

本研究では,日本手話・日本語バイリンガル・アプローチをとるろう学校は,認知的な発達を学年相当に発達させた上で,第一言語としての日本手話と第二言語としての日本語という二つの言語を発達させていることが分かった。日本手話については,授業において「指さし」などの日本手話の視覚的な言語の特性を生かした指導を行うことで,「学習言語」レベルの発達を促進させていると推察できた。第二言語である日本語においては,小学部第6学年までに児童は日本語を読んで理解し,その意味内容を日本手話に翻訳することができるようになり,日本語を書くことについては,複文によって文章を構成できるまで発達させていることが分かった。本研究の目的は、日本手話と日本語によるバイリンガル・アプローチを用いた特別支援学校(聴覚障害)に在籍する小学部児童の言語発達と認知発達の実態を明らかにすることで、バイリンガル・アプローチの有効性と各教科における指導法を検討することにある。研究二年次である平成25年度は、平成24年度に続き、日本手話の言語発達の実態のために、Morgan(2006)を参考にし、絵本「Frog, where are you?」の手話語りデータの収集を行った。小学部児童33名のデータを収集できた。また、平成24年度に同じ方法で収集した小学部児童32名の内、聴覚のみの障害であると考えられる児童23名分のデータについて、平均発話長、TTR、エピソードスコア、結束性について分析を行った。その結果、小学部高学年で「学習言語」としての手話に発達していることを明らかにできた。次に、日本語の言語発達については、平成24年度に絵本「Frog, where are you?」の場面に基づいて日本語の絵本を作成するという課題で収集した日本語作文データ21名の内、聴覚のみの障害であると考えられる児童14名分のデータについて、文産出量、語産出量、文の長さ及び複文の割合で分析を行った。その結果、小学部6年になると複文を用いた複雑な文構造を産出できるようになっていることが分かった。認知発達については、DN-CAS認知評価システムを小学部児童24名に対して実施した。その内20名を対象として、3年前のDN-CASの13名の結果や公立特別支援学校(聴覚障害)で実施した27名の結果と比較分析を行い、学年相当の認知発達をしていること、3年前や公立の結果と有意差が認められないことなどが明らかになった。本研究の目的は、日本手話と日本語によるバイリンガル・アプローチを用いた特別支援学校(聴覚障害)に在籍する小学部児童の言語発達と認知発達の実態を縦断的に明らかにすることで、バイリンガル・アプローチの有効性と各教科における指導法を検討することにある。研究初年度における平成24年度は、まず日本手話の言語発達の実態のために、Morgan(2006)を参考にし、絵本「Frog,where are you?」の手話語りデータの収集を行った。小学部児童32名のデータを収集できた。また、平成23年度に同じ方法で収集した小学部児童23名の手話語りデータのトランスクリプト作成とネイティブチェックを行った。次に日本語の言語発達については、研究対象校の教頭らと協議を行い、手話語りデータの収集に用いた絵本「frog,where are you?」の場面を選定し、日本語の絵本を作成するという課題を作成して実施した。小学部3年以上の児童21名分の日本語作文データを収集することができた。さらに、「日本語科」「算数科」「手話科」「社会科」等の各教科等の指導法観察を行うとともに授業のビデオデータを45分×12コマ収集することができた。これについては前年度に収集した授業のビデオデータの一部からトランスクリプトを作成し、同校の教諭のネイティブチェックを受けた後に分析を行い、日本手話の「指さし」を用いた日本手話ー日本語の指導のモデルを考案するとともに、ろう者教師による「指文字」の使用の実態や小学部児童の「レファレンシャル・シフト」の使用の実態から、日本手話のリテラシーの発達について明らかにすることができた。最後に認知発達の実態把握のためにDN-CASの下位検査の内、「文の記憶」の日本手話版の作成について同校の教頭らと協議を行い、現時点での課題を明確にした。研究最終年度である平成26年度は、過去2年間の研究に引き続き日本手話の言語発達の実態のために、Morgan(2006)を参考にし、絵本「Frog,where are you?」の手話語りデータの収集を行った。その結果、小学部児童26名の手話語りデータを収集することができた。

また、各教科における指導法を検討するために、手話、日本語、社会、算数、理科等の45分×12コマの授業を指導者側と児童側の2方向から撮影することができた。3年間の研究をとおして、まず日本手話の言語発達については、絵本「Frog,where are you?」の23名の手話語りデータから、横断的に、平均発話長、TTR、エピソードスコア、結束性を分析することで、小学部高学年から、日本手話が「学習言語」と推測される一つレベルの高い段階へ発達していることが分かった。日本語の書き言葉の言語発達については、絵本「Frog,where are you?」の場面に基づいて日本語の絵本を作成するという課題で収集した14名の日本語作文データから、横断的に,文産出量、語産出量、文の長さ及び複文の割合で分析することで、小学部6年の段階になると複文を用いた複雑な文を産出することができるようになっていると分かった。認知発達については、DN-CAS認知評価システムを小学部24名に対して実施した。その内、20名を対象として、3年前のDN-CAS13名のデータや公立特別支援学校(聴覚障害)で実施した27名の結果と比較分析を行い、学年相当の認知発達をしていること、3年前や公立の結果と有意差が認められないことが明らかになった。以上より、聴覚障害教育におけるバイリンガル・アプローチは有効であると判断した。特別支援教育学における聴覚障害教育日本手話の言語発達については、平成25年度も予定どおりMorgan(2006)の手順によって、絵本「Frog, where are you?」の小学部児童31名の手話語りデータを収集するとともに平成24年度の手話語りデータのトランスクリプトを作成して分析することができた。その結果、日本手話が「学習言語」レベルの発達をしていることを明らかにできた。日本語の言語発達については平成24年度に収集したデータを分析し、日本手話・日本語バイリンガル児童の日本語発達の実態について語産出量などの量的な発達とともに文構造の質的な発達を実証的に明らかにすることができた。これは本邦初のことである。これに関しては計画以上に進展しているといえる。認知発達についてはDN-CAS認知評価システムによる認知発達のデータを、平成22年度に引き続き、その3年後となる本年度に24名分のデータを収集することができ、その内の20名分については、3年前のデータや公立特別支援学校(聴覚障害)で収集したデータと比較分析することができた。ただし、下位検査「文の記憶」の日本手話版についてはその可能性を検討しただけに終わっている。この点について考慮し、総合的には、おおむね順調に進展していると判断する。各教科の指導法については、日本語科の指導方法として優れた実践例を抽出した。さらに、日常の授業の流れの中で、日本手話と日本語という二つの言語を相互に行き来する機会が自然な形で埋め込まれていることを明らかにした。これらについては、第6回バイリンガル・バイカルチュラルろう教育シンポジウムで発表するとともに、大学紀要において論文にすることができた。これらを総合的に評価し、「おおむね順調に進展している」とした。
等質アインシュタイン多様体の研究

一般化された旗多様体に関して、等方部分群により4つの既約成分に分解される場合に、等質なアインシュタイン計量をすべて決定した。また、5、6個の既約成分に分解される場合のいくつかの一般化された旗多様体についても、非ケーラーな等質アインシュタイン計量が存在することを示した。次数付き半単純リ-環のパラボリック・リ-部分環に対応してできる巾零部分群を拡張してできる可解リ-群、すべてに、アインシュタイン計量が存在すること示した。リッチ平坦なコンパクト擬ケーラー可解多様体を多く構成した。等質アインシュタイン多様体の研究に関して本年度は以下の研究を行なった。研究代表者坂根由昌は、リッチテンソルが正の不変なアインシュタイン計量の研究を、Arvanitoyeorgosと共同で行った。一般化された旗多様体上の不変なアインシュタイン計量の研究に関して、等方部分群により接空間が4つの既約成分に分解される場合の研究は、2009年に、ArvanitoyeorgosとChrysikosにより研究された。しかし、このなかで、等質空間SO(2n)/(U(p)xU(n-p))、Sp(n)/(U(p)xU(n-p))については、あまり研究されていなかった。今年度は、これらについて、詳細に研究し、これらの空間のすべての不変なアインシュタイン計量を決定することができた。また、例外群G2の旗多様体上の不変なアインシュタイン計量の研究を行い、新しいアインシュタイン計量を構成した。研究分担者田丸博士は、リー群上の不変なアインシュタイン計量する研究と関連して、児玉広志氏および高原淳氏と共同で、リー群上の左不変計量の成す空間について研究を行った。特に、そのような空間が1次元となるリー群の例を構成した。これらのリー群は、今後の研究の基本的な例となると考えられる。さらに、Berndt氏と共同で、非コンパクト型対称空間への余次元1の作用の研究を行った。今年度は、その理論をかなり整備し、数多くの新しい例を構成すると共に、いくつかの空間への余次元1の作用の分類を得ることができた。研究分担者山田拓身は、コンパクト擬リーマン可解多様体の曲率について研究し、擬ケーラー計量が左不変でなくても等方部分群が離散群ならば、コンパクト擬ケーラー可解多様体の曲率はすべてリッチ平坦となることを示した。また曲率平坦不変な擬リーマン計量をもつ可解多様体の構成法を発見し、リッチ平坦擬リーマン計量をもつ可解リー群を多く構成した。1、研究代表者坂根由昌は、リッチテンソルが正の不変なアインシュタイン計量の研究を、ArvanitoyeorgosおよびChrysikosと共同で行った。一般化された旗多様体上の不変なアインシュタイン計量の研究を継続した。等方部分群により接空間が4つの既約成分に分解される場合の内で、等質空間SO(2n)/(U(p)×U(n-p))、Sp(n)/(U(P)×U(n-p))についての研究を押しすすめ、これらの空間のすべての不変なアインシュタイン計量を完全に決定することができた。また、例外群G2の旗多様体上の不変なアインシュタイン計量も完全に決定することができた。2、研究分担者田丸博士は、リー群上の不変なアインシュタイン計量する研究と関連して、橋永貴弘氏と共同で,リー群上の左不変計量の成す空間についての研究を進めた。左不変計量と対応する部分多様体という概念を定式化し、いくつかの場合には、左不変計量の性質を部分多様体の性質で特徴付けることに成功した。このような作用を構成する方法がこれまで4種類知られていたが、今年度は、任意の余次元1の作用はこれら4種類のどれかで構成できるという分類結果を得た。3、研究分担者山田拓身は、一般のコンパクト擬ケーラー多様隊において、リッチ形式とリッチ曲率が計量の指数に関する定数倍を除いてケーラー多様体と同様の関係が成り立つことを示した。これにより、擬ケーラー多様体において、擬ケーラー・アインシュタイン計量の存在は、不定値型のモンジュ・アンペール方程式を解けばよい事がわかった。等質アインシュタイン多様体の研究に関連して本年度は以下の研究を行なった.

1.研究代表者坂根由昌は,リッチテンソルが正の不変なアインシュタイン計量の研究を,ArvanitoyeorgosおよびChrysikosと共同で行った.一般化された旗多様体上の不変なアインシュタイン計量の研究を継続した.昨年度までに,等方部分群により接空間が4つの既約成分に分解される場合の一般化された旗多様体に対しては,すべての不変なアインシュタイン計量を完全に決定することができたので,6つの既約成分に分解される場合として,t-rootが例外リー群G_2型の一般化された旗多様体上の不変なアインシュタイン計量の存在を研究した.また,5つの既約成分に分解される場合の一般化された旗多様体を分類し,4つの系列があることがわかった.さらに,これらの一般化された旗多様体上の不変なアインシュタイン計量の存在を研究した.2.研究分担者田丸博士は、リー群上の不変なアインシュタイン計量する研究と関連して、橋永氏と共同で,3次元可解リー群上の左不変計量がsolsolitonであることと,対応する部分多様体が極小であることが同値となることを示した.久保氏と共同で,放物型部分群の可解部分の非コンパクト型対称空間への作用は,全ての軌道が互いに合同となることを示した.3.研究分担者山田拓身は,ケーラー構造の入るコセパクト多様体が,指数がOでない擬ケーラーアインシュタイン構造を持ちうるかについての研究を行った.また標準束が正則的に自明でなくてもRicci曲率が零になるコンパクト擬ケーラー可解多様体が多く存在する可能性があることを示した.これに関連してある種の可解リー群の格子群の構成法をみつけた.
S=-2バリオン多体系の構造と相互作用

ハイパー核、すなわち核子NとハイペロンY(∧、Σ、Ξ)とから構成されるバリオン多体系の構造の特徴を明らかにし、それを通じてYN及びYY間の相互作用の特質を明らかにする事を目指す。相互作用模型の不定性は、実験データが極端に少ないストレンジネスS=-2チャネルにおいて非常に顕著になる。これまでに提案されてきた種々の模型は定性的にすら大きく異なっている。S=-2多体系の構造の分析を通じて相互作用の特徴がどのように発現しうるかを調べ、J-PARC等において発見が期待されるダブル∧核やΞ核に関する実験結果との比較に備えることが、我々の研究目的である。海外共同研究者Th.A.Rijken(Nijmegen)が研究代表者(山本)との協力に基づいて提案したExtended Soft-Core Model(ESC)は極めて興味深い特徴を有している。ESCのNN部分は、極めて良い精度で散乱位相差のデータを再現しており、またS=-1部分に関しては∧ハイパー核等のデータとの良い整合性を示している。そして、顕著な特徴がS=-2チャネルに現れている。一つは、非常に強い∧∧-ΞN-ΣΣcoupling interactionである。その強さは従来提案されてきた中間子論的相互作用に例を見ないもので、ダブル∧状態に強いΞNやΣΣの成分の混合をもたらす。もう一つは、ΞNチャネルにおける興味深いスピン・アイソスピン依存性である。T=0^3S_1状態においてのみ非常に強い引力になっており、その他の状態では弱い引力もしくは斥力になっている。このことは、特定のスピン・アイソスピンを有するΞ-核状態が強く結合しうることを示す。本研究計画において、S=-2バリオン多体系(ダブル∧パイパー核、Ξハイパー核)に対して、ESCその他の中間子論的相互作用を用いた構造計算を系統的に行い、相互作用の特質が物理量にどのように現れ、今後の実験によってどのように峻別できるかを明らかにした。我々の研究のベースは、Nijmegen groupにより開発されてきたYN・YY相互作用模型である。G行列理論を用いてYN・YY有効相互作用を導出し、ハイペロンを含む多体系の構造に現れる相互作用の特徴を調べることが我々の研究課題である。1.S=-2多体系の有効相互作用と構造ダブルΛハイパー核におけるΛΛ-ΞN混合の効果を調べ、以下の成果が得られた。S=-2系における重要な要素であるΛΛ-ΞN-ΣΣcouplingの効果を取り扱うために、有効相互作用のΛΛ-ΞN coupling成分を導出した。従来の計算によって、5体ダブルΛハイパー核の場合に、中間Ξ状態との強い混合が起こることが知られている。その理由は、^5_<ΛΛ>H(t+Λ+Λ)とα+Ξ^-状態の敷居値が、コア核がtからαに変わることによって著しく接近するためである。我々は、同様の効果はより重い系の励起状態に発現するはずであると考え、3体模型の範囲で解析を試みた。具体的対象として、^<12>_<ΛΛ>Beを取り上げ、^<10>Be+Λ+Λ配位と^<10>Be+p+Ξ^-配位のchannel coupling計算を上記の有効相互作用を用いて実行した。

その結果、2個のΛがOp状態に励起した状態において、5体系(^5_<ΛΛ>H)の場合と同様、Ξ状態の敷居値が低くなるために強い混合が起こることが明らかになった。2.ΛNスピン依存項の分析近年、Λハイパー核のγ線分光実験によって、spin-doublet状態の分離エネルギーが系統的に測定された。これらの精密なデータは、ΛN相互作用のスピン依存項に関する重要な情報を与えるものである。我々は、観測で得られた^7_ΛLiにおける1/2^+-3/2^+および5/2^+-7/2^+の二つのspin-doublet状態と、^9_ΛBeにおける5/2^+-3/2^+ spin-doublet状態に関する理論的解析を行った。クラスター模型に基づく計算の結果、これらのspin-doublet状態のデータよりΛN相互作用のspin-spin項とspin-orbit項がコンシステントに決められることが示された。我々の研究課題は、Nijmegen groupにより開発されてきたYN・YY相互作用模型に立脚し、G行列理論を用いて導かれるYN・YY有効相互作用を用いてハイペロンを含む多体系の構造に現れる相互作用の特徴を調べることである。平成17年度の研究による成果は以下の通りである。ESC modelは、Nijmegen大学のRijken教授によって提唱され、我々との共同研究を通じて完成した新しいYN・YY相互作用模型であり、従来のOBE modelsを超える優れた特徴を有している。我々のハイペロン多体系構造計算を通じて明らかになったその特徴は以下の通りである。偶状態におけるΛN引力及びそのspin-spin成分の強さはΛハイパー核のデータと良く整合する。また、奇状態成分は弱い引力で実験的示唆と合っている。結果的に核物質中でのΛ一体ポテンシャルは実験値(30MeV)よりかなり深くなる。この問題点は適度の強さの3体斥力的効果(媒質中でのmeson massの変化)を現象論的に導入することによって解決された。ESCの顕著な特徴はS=-2状態に現れる。ESCのΛΛ成分は、唯一の信頼できるデータである_<ΛΛ>He^6におけるΛΛ結合エネルギーを良く再現するが、ΞN成分の混合は従来のOBE相互作用模型よりはるかに強い。そして、ESCに関する最も重要な結果は、特徴あるΞハイパー核状態の存在を予言していることである。2.ΛNスピン依存項の分析近年、Λハイパー核のγ線分光実験によって、spin-doublet状態の分離エネルギーが系統的に測定されてきた。我々は、最近の観測で得られた_ΛLi^7における1/2+-3/2+および5/2+-7/2+の二っのspin-doublet状態に対して、_ΛH^4における0+-1+spin-doublet状態、及び_ΛBe^9における5/2+-3/2+spin-doublet状態と関連づけた理論解析を行った。4体クラスター模型に基づく計算の結果、これらのspin-doublet状態のデータよりΛN相互作用のspin-spin項とspin-orbit項がコンシステントに決められることが示された。平成18年皮の研究による成果は以下の通りである。ESC modelは、Nijmegen大学のRijken教授によって提唱され、我々との共同研究を通じて完成した新しいYN・YY相互作用模型である。
自己/相互位相変調がWDMシステム伝送特性に与える影響の高速評価法に関する研究

光ファイバ通信の大容量化に対し,波長分割多重方式(WDM)が有効である.最近,WDMの伝送特性に対し,ファイバ非線形効果の影響が顕著となってきている.ファイバ非線形効果の中でも,自己位相変調(SPM)と相互位相変調(XPM)は常に生じている.数値的にSPM/XPMの伝送特性への影響を評価する場合,split-step Fourier(SSF)法が通常用いられる.しかし,SSF法はファイバを短く刻んで計算していく方法なので,長距離伝送になってくると,計算時間が膨大となる.本研究ではSPM/XPMのWDM伝送への影響を高速に評価する方法を開発する.対象とする変調方式は強度変調と差動位相変調(DPSK)である.まず,強度変調について検討を進めた.非線形伝送後の波形の近似手法を適用し,識別タイミングにおける振幅の標準偏差に対する解析的表式を得た.しかし,これだけでは誤差が大きい.そこで,XPMに付随する2次SPMの影響と,さらに高次SPMの影響を近似して考慮に入れた.標準偏差の最終結果は,シミュレーション結果とよい一致をする.次に最近注目されているDPSKについて検討を行なった.DPSKの場合,強度変調の場合に加えて,SPM/XPMによる位相変化まで考慮しなければならないため,その前に波形劣化と誤り率(BER)との関係について検討した.BERは扱いにくいので,BERと1対1対応するQ値を利用した.そして,DPSK信号の各ビットの統計からQ値を求める方法を開発した.この方法は波形劣化した信号に対しても適用可能であり,パラメータ設定によらず,従来の方法より精度よくQ値を求めることができる.この研究中に,SPM/XPMによって波形劣化したDPSK信号において,強度変調の場合にはなかった,しきい値-BER曲線の異常な振る舞いを発見した.詳細な検討の結果,その原因を突き止めることができた.光ファイバ通信の大容量化に対し,波長分割多重方式(WDM)が有効である.最近,WDMの伝送特性に対し,ファイバ非線形効果の影響が顕著となってきている.ファイバ非線形効果の中でも,自己位相変調(SPM)と相互位相変調(XPM)は常に生じている.数値的にSPM/XPMの伝送特性への影響を評価する場合,split-step Fourier(SSF)法が通常用いられる.しかし,SSF法はファイバを短く刻んで計算していく方法なので,長距離伝送になってくると,計算時間が膨大となる.本研究ではSPM/XPMのWDM伝送への影響を高速に評価する方法を開発する.対象とする変調方式は強度変調と差動位相変調(DPSK)である.まず,強度変調について検討を進めた.非線形伝送後の波形の近似手法を適用し,識別タイミングにおける振幅の標準偏差に対する解析的表式を得た.しかし,これだけでは誤差が大きい.そこで,XPMに付随する2次SPMの影響と,さらに高次SPMの影響を近似して考慮に入れた.標準偏差の最終結果は,シミュレーション結果とよい一致をする.次に最近注目されているDPSKについて検討を行なった.DPSKの場合,強度変調の場合に加えて,SPM/XPMによる位相変化まで考慮しなければならないため,その前に波形劣化と誤り率(BER)との関係について検討した.BERは扱いにくいので,BERと1対1対応するQ値を利用した.そして,DPSK信号の各ビットの統計からQ値を求める方法を開発した.この方法は波形劣化した信号に対しても適用可能であり,パラメータ設定によらず,従来の方法より精度よくQ値を求めることができる.この研究中に,SPM/XPMによって波形劣化したDPSK信号において,強度変調の場合にはなかった,しきい値-BER曲線の異常な振る舞いを発見した.詳細な検討の結果,その原因を突き止めることができた.ディジタル通信で最も重要な指標は誤り率である.誤り率に対し,どのように影響を与えるか,という点が本課題に特に重要となる.ファイバ非線形効果のうち,本課題で扱わない非線形効果である誘導ラマン散乱による波形劣化が誤り率に及ぼす影響についても,本課題提案者のグループにより提案され,公表されている.したがって,本課題で注目する自己/相互位相変調が波形劣化にどのように影響するかがわかれば,誤り率に結びつけることは容易と考えられる.なお,本年度は相互位相変調の強度変調方式に対する影響について検討を行う.擬似ランダム信号を発生させ,その信号がどのように影響を受けるかを評価する従来法から大きく評価法を変え,擬似ランダム信号を発生しなくてよい方法としたい.例えば,各WDMチャネルに載せる信号を完全にランダムであると仮定することにより,1回の計算で統計量(平均や分散)を求めることができるようになる.そのため,SSF法や他の近似法に比べ,圧倒的に計算時間が短くなる.上記のような観点に立ち,以下の項目のように研究を進めた.1.相互位相変調に対して適用することのできる近似法の探索を行った.その結果,利用しやすいフィルタ法を採用することとした.2.フィルタ法に対し,2次の非線形効果の影響まで取り入れ,それとSSF法との差分を補正関数とし,その補正関数に対する近似式を導出した.3.上記で求めた近似的方法の精度をSSF法との比較により検証し,非常に良い精度で計算可能であることを示した.また,用いる光波形に関しても,矩形パルスおよびガウス型パルスについて調べ,その直用可能性について明らかにした.

ディジタル通信で最も重要な指標は誤り率である.誤り率に対し,どのように影響を与えるか,という点が本課題に特に重要となる.ファイバ非線形効果のうち,本課題で扱わない非線形効果である誘導ラマン散乱による波形劣化が誤り率に及ぼす影響についても,本課題提案者のグループにより提案され,公表されている.したがって,本課題で注目する自己/相互位相変調が波形劣化にどのように影響するかが分かれば,誤り率に結びつけることは容易と考えられる.なお,変調方式としてよく用いられる強度変調方式について検討する.擬似ランダム信号を発生させ,その信号がどのように影響を受けるかを評価する従来法から大きく評価法を変え,擬似ランダム信号を発生しなくてよい方法としたい.例えば,各WDMチャネルに載せる信号を完全にランダムであると仮定することにより,1回の計算で統計量(平均や分散)を求めることができるようになる.そのため,SSF法や他の近似法に比べ,圧倒的に計算時間が短くなる.上記のような観点に立ち,以下の項目のように研究を進めた.1.相互位相変調に対して適用することのできる近似法の提案を前年度行ったが,これにより求まる分散と誤り率の関係について検討した,強度変調方式の場合,光強度の有,無の状態があるが,無の状態で誤り率と分散とがうまく関係付けられないことが分かってきた.この点についてはさらに検討を進める.2.前年度提案した方法について,ベースとしたフィルタ法をさらに改良することにより,さらに高精度化ができる可能性がある.これについての予備検討を開始した.ディジタル通信で最も重要な指標は誤り率である.誤り率に対し,どのように影響を与えるか,という点が本課題に特に重要となる.ファイバ非線形効果のうち,本課題で扱わない非線形効果である誘導ラマン散乱による波形劣化が誤り率に及ぼす影響についても,本課題提案者のグループにより提案され,公表されている.したがって,本課題で注目する自己/相互位相変調が波形劣化にどのように影響するかが分かれば,誤り率に結びつけることは容易と考えられる.なお,変調方式として最近注目されている差動位相変調方式について検討した.相互位相変調効果は波長分割多重方式(WDM)の場合に生じる.それぞれのWDMチャネルが担うデータは独立なものであるため,相互位相変調の影響を一般的に評価するには,お互いに独立なデータとなるように擬似ランダム信号を何回も発生させ,その信号がどのように影響を受けるかを評価するものが従来法である.そのため従来法では計算時間が多くかかる.差動位相変調方式において,自己位相変調による波形劣化がどのように誤り率に影響を与えるかを検討した.様々な条件の下で劣化した波形を計算して作成し,それらの特徴を調査した結果,光位相差劣化量に換算すれば特徴がよく現れることが分かった.その後,信号の平均と分散の間の関係式から光位相差劣化量を導出し,その光位相差となるような波形を生成することにより,誤り率とうまく対応することが分かった.
視床トポグラフィック回路におけるスクラップ＆ビルド機構の解明

末梢神経の損傷は、その投射路の上位中枢で神経回路の改編を引き起し、これは脳内マップの改変や幻肢痛にも深く関わることが知られている。我々は、視床VPM核へのヒゲ由来の上行性の内側毛帯線維シナプスを他と識別化することで、ヒゲ感覚神経を損傷したマウスのVPMにおいてヒゲ由来の内側毛帯線維シナプスが弱化し(シナプス刈り込み)、ヒゲ以外の体幹や下顎由来の内側毛帯線維シナプスが、ヒゲ領域ニューロンに下顎などからの異所性シナプスをつくることを見いだした。本研究では、視床のシナプス刈り込み・異所性シナプス形成といったヒゲ感覚神経損傷によって引き起こされる二種類のシナプス改編機構に対し、ミクログリアが特異的に作用するかを検討し、それにより体部位マップ変化や異所痛行動に与える影響を調べた。その結果、ヒゲ感覚神経損傷後5日目で三叉神経核ヒゲ領域のミクログリアは集積して数が増え、活性化していた。一方、視床ではミクログリアの数も形も変化なく、CD68で活性化を見ても、三叉神経核のミクログリアは活性化されており、視床は活性化していなかった。加えて、ミクログリアを欠損させたマウスを用いると、神経損傷後の視床シナプスの改編は阻害された。三叉神経核のみミクログリアを除去しても同様であった。以上のことから、起始核でのミクログリアがシナプス前に働いて神経損傷に伴う軸索の改編を起こしていることが示唆された。行動レベルでは、ヒゲ神経を切断すると顎の触刺激に対するアロディニアが生じることをすでに報告しているが、シナプス改編現象と一致して、ミクログリアを欠損させるとアソレニアが阻止されることが分かった。以上のことから末梢神経損傷による起始核のミクログリアの集積・活性化が視床でのシナプス改編とアロディニアを誘発していることが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。中枢神経系では発達に伴いシナプス除去を代表とする改編がおきる。また、末梢神経の損傷は、直接は損傷を受けない上位中枢神経回路の改編を引き起こす。本研究では、ヒゲ感覚神経経路を用いて、まず神経損傷モデルマウスを使い損傷に伴う体性感覚伝導路の改編を誘導するメカニズムを明らかにすることを目標とした。脊髄において神経損傷に伴う回路改編に関与するという報告や、シナプス改編の制御に関与するという特性から、本研究ではミクログリアの役割に着目した。組織学的解析から、神経損傷は損傷経路特異的にミクログリアの活性化を引き起こすことがわかった。脳幹では、体性感覚伝導路である三叉神経核のヒゲ受容野において顕著なミクログリアの凝集と、活性型に特徴的な細胞形態変化や分子発現の上昇が見られた。これらミクログリアの活性変化は、三叉神経核のヒゲ以外の受容野や、偽手術マウスの三叉神経核では見られなかった。一方、改編が生じる視床では、ミクログリアの細胞密度、また活性化に大きな変化は見られなかった。次に、神経損傷に伴うミクログリアの活性化を制御するため、薬理学的(マウスの餌を介して経口投与)、または遺伝学的(ミクログリアのCreマウスと、Cre依存にジフテリア毒素受容体を発現するマウスを用いる)なミクログリアの除去を行った。ミクログリア除去マウスを用いた電気生理学的解析から、ヒゲ感覚神経の損傷による視床回路の改編が抑制されることがわかった。マウスにおいて、ヒゲ感覚神経の損傷は下顎への感覚刺激に対する異所的アロディニアを引き起こす。ミクログリア除去マウスでは、この異所的アロディニア応答も抑制された。現在、同時に発達過程での視床回路改編に関わる実験を、シナプス解析レベル、分子レベルで開始しつつある。組織学的、電気生理学的、かつ行動学的な実験から、本研究ではミクログリアの役割に着目した。これらの成果は、神経損傷に伴う回路や行動の異常とミクログリア活性化の間に因果関係が認められることを示している。現在はさらに、ミクログリアの活性化がどのようなメカニズムで視床回路改編や、行動異常を引き起こすかについて、本研究計画によって導入したミクログリア除去の系や各種遺伝子改変マウスを用いて、組織、電気生理、行動実験による解析を進めている。

末梢神経の損傷は、その投射路の上位中枢で神経回路の改編を引き起し、これは脳内マップの改変や幻肢痛にも深く関わることが知られている。我々は、視床VPM核へのヒゲ由来の上行性の内側毛帯線維シナプスを他と識別化することで、ヒゲ感覚神経を損傷したマウスのVPMにおいてヒゲ由来の内側毛帯線維シナプスが弱化し(シナプス刈り込み)、ヒゲ以外の体幹や下顎由来の内側毛帯線維シナプスが、ヒゲ領域ニューロンに下顎などからの異所性シナプスをつくることを見いだした。本研究では、視床のシナプス刈り込み・異所性シナプス形成といったヒゲ感覚神経損傷によって引き起こされる二種類のシナプス改編機構に対し、ミクログリアが特異的に作用するかを検討し、それにより体部位マップ変化や異所痛行動に与える影響を調べた。その結果、ヒゲ感覚神経損傷後5日目で三叉神経核ヒゲ領域のミクログリアは集積して数が増え、活性化していた。一方、視床ではミクログリアの数も形も変化なく、CD68で活性化を見ても、三叉神経核のミクログリアは活性化されており、視床は活性化していなかった。加えて、ミクログリアを欠損させたマウスを用いると、神経損傷後の視床シナプスの改編は阻害された。三叉神経核のみミクログリアを除去しても同様であった。以上のことから、起始核でのミクログリアがシナプス前に働いて神経損傷に伴う軸索の改編を起こしていることが示唆された。行動レベルでは、ヒゲ神経を切断すると顎の触刺激に対するアロディニアが生じることをすでに報告しているが、シナプス改編現象と一致して、ミクログリアを欠損させるとアソレニアが阻止されることが分かった。以上のことから末梢神経損傷による起始核のミクログリアの集積・活性化が視床でのシナプス改編とアロディニアを誘発していることが示唆された。ヒゲの感覚神経損傷は脳幹のヒゲ受容野におけるミクログリア活性化を引き起こす。ミクログリアの除去マウスでは脳全体のミクログリアを除いているため、今後は脳幹に限局したミクログリア活性の制御を試み、視床回路改編や痛覚過敏が制御されるかを調べる。また、同時に発達過程におけるシナプス除去でのシナプス特性解析、およびそれにかかわる網羅的分子解析をすすめている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。