hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
拡張不全型心不全の分子機構におけるRhoキナーゼ経路の関与の解明

慢性心不全は、現在増加傾向にある心臓病終末像であり、中でも左室拡張障害・心筋細胞の硬化・心室線維化を特徴とする拡張不全型心不全に対する薬物療法は確立されていない。本研究では、心筋拡張障害・心室線維化におけるRhoキナーゼ経路の分子機構の解明および拡張不全型心不全における治療としてのRhoキナーゼ阻害の検討を行い、心筋拡張障害・心室線維化におけるRhoキナーゼ経路の分子機構の解明、拡張不全型心不全における治療としてのRhoキナーゼ阻害の検討を行った。慢性心不全は、欧米諸国のみならず、高齢者社会を迎えている我が国においても増加傾向にある心臓病終末像である。その中で、左室拡張障害・心筋細胞の硬化・心室線維化を特徴とする拡張不全型心不全に対する薬物療法は、依然として確立されておらず、新たな治療法の開発が望まれている。本研究では、動物モデルにおいて、心筋拡張障害・心室線維化におけるRhoキナーゼ経路の分子機構の解明および拡張不全型心不全における治療としてのRhoキナーゼ阻害の検討を行った。1.心筋拡張障害におけるRhoキナーゼ経路の分子機構の解明拡張不全心筋におけるRhoキナーゼ活性を、高食塩負荷ラット心筋を用い、負荷心筋組織においてRhoキナーゼ活性が亢進していることを明らかにした。2.心室線維化におけるRhoキナーゼ経路の分子機構の解明食塩負荷Dahlラット拡張不全心筋における心筋線維化進行・コラ-ゲン代謝異常がRhoキナーゼ亢進と相関していることを明らかにし、さらに心エコー所見・心臓カテーテル検査所見による心筋圧負荷とRhoキナーゼ活性が相関していることを明らかにした。3.拡張不全型心不全における治療としてのRhoキナーゼ阻害の検討食塩負荷Dahlラットを用い、プラセボ群とRhoキナーゼ阻害薬であるファスジル投与(低用量・高用量)群を作成し、ファスジル投与が心筋線維化の進展および左室拡張能を改善させることを示した。平成20年度は、上記研究の継続として、すでに心筋拡張障害を認める心筋において、Rhoキナーゼ阻害が拡張不全心筋の収縮能・拡張能にどのような影響を与えるか、拡張不全型心不全ラットおよび拡張不全型心不全患者を用い、Rhoキナーゼ阻害薬であるファスジルを急性投与し、心筋収縮能・拡張能に対するファスジルの急性効果を心エコー所見および心臓カテーテル検査で評価する予定である。2.心室線維化におけるRhoキナーゼ経路の分子機構の解明食塩負荷Dahlラット拡張不全心筋における心筋線維化進行・コラーゲン代謝異常がRhoキナーゼ亢進と相関していることを明らかにし、さらに心エコー所見・心臓カテーテル検査所見による心筋圧負荷とRhoキナーゼ活性が相関していることを明らかにした。4.拡張不全型心不全患者における急性効果としてのRhoキナーゼ阻害の検討拡張不全型心不全患者に、Rhoキナーゼ阻害薬であるファスジルを急性投与し、心筋収縮能・拡張能に対するファスジルの急性効果を心エコー所見および心臓カテーテル検査で評価したが、心拍出量の軽度増加および心筋収縮能の軽度改善を認めた。
ガチョウパルボウイルス感染症対策・疫学とワクチン開発

1.日本におけるガチョウパルボウイルス(GPV)の汚染状況を探るため、過去にGPVの発生のあった3農場において、マスコビーダックの育成率及びGPVの抗体調査を行った。A農場では、とりは90%以上の育成率を示し、抗GPV中和抗体価は1000倍以上であった。しかし、A農場には、抗体価が40倍未満の個体も存在した。B及びC農場では、育成率は34-94%であり、抗GPV中和抗体価は10-10000倍の範囲であった。2.野外におけるGPVの安定性を調べるため、GPVを糞便存柱下で4°C、25°C、37°Cの温度で保存した。37°Cでは、ウイルスは12週後まで生存し、25°Cあるいは4°Cでは、52週以上生存した。我々は、さらにGPVを不活化するための消毒液について調べたが、高濃度の塩素系消毒液のみが効果を示した。これらの結果から、GPVに汚染された農場からウイルスを除去することが非常に困難であることが示唆された。3.ワクチン開発のため、我々はバリケンひなを防御する抗体価について調べた。3日齢時に1000倍程度の抗体価があればひなは強毒GPV株の攻撃に対して抵抗性を示した。弱毒GPVをバリケンひなに接種したところ、ひな体内に4週以上存在し、接種されたひなには約1000倍の中和抗体価が認められた。4.GPVとマスコビーダックパルボウイルス(MDPV)とを迅速型別するためのPCR-RFLP法を開発した。GPVとMDPVとは血清学的に異なるとされており、ワクチンはこれらの血清型別を行った後に応用されるべきである。ガチョウパルボウイルス(GPV)の汚染状況を把握するため、過去に当教室でGPV感染症の発生を認めた3つのバリケン飼養農場について、ひなの育成率ならびに血清学的見地からウイルスの動態を調べた。また、GPVの理化学的安定性を調べ、本症対策の一助とした。さらに、感染防御に必要なひなの抗体価を推定した。育種・育成農場Aについては、GPV感染症によると考えられる被害もなく、1年間を通じて育成率は90%以上が維持された。中和試験による血清学的診断では、種鳥群には1000倍以上の中和抗体価が認められたが、40倍未満の群も散見され、今後の発生が懸念された。育種・育成農場B及びその関連の育成農場Cにおいては、育成率が3494%と群間で著しい差が認められ、ポリメラーゼチェインリアクション法(PCR法)によるGPV-DNAを検出及び発症後のGPVに対する中和抗体価の著しい上昇から、GPV感染症と診断された。種鳥の血清中和抗体価は、10000倍を越えるものから40倍未満を示すものまで、個体間で著しく異なり、この不均一な中和抗体の保有が発生に大きく関与していると考えられた。GPVの野外での安定性を調べるため、異なる温度で保存し、定期的にウイルス力価を測定したところ、37°C保存で12週間以上、室温保存では50週間以上高いウイルス価が維持された。すなわち、完全なオールイン・オールアウトを行い空舎期間を設けても、感受性ひなが導入されると新たな感染が容易に起こることが示唆された。SPFバリケン発育卵に様々な抗体価の抗GPV血清を投与して得られた移行抗体保有ひなを強毒GPV株で攻撃し、その生存・発育を調べたところ、3日齢時の中和抗体価が1000倍程度で正常な発育が認められた。ガチョウ

パルボウイルス(GPV)感染症の見られた農場において、定期的に種鳥の血清を採取し、抗GPV抗体の推移を調べ、さらに孵化ひなの生存率を調べたところ、一昨年(1996年)の大発生後に種鳥候補となった鳥の血清中には中程度の抗体価が認められ、これら種鳥にはその後のGPVの侵入は無かったと考えられた。また、これらの種鳥から生産されたひなの育成率は1997年の孵化群終了時(11月)まで良好に推移し、GPV感染症の発生は1997年は無かったと考えられた。しかし、環境中のGPVをポリメラーゼチェインリアクション(PCR)法で調べたところ、陽性所見が認められた。これは、一昨年当研究室で開発したGPV検出用のPCR法が野外応用可能であることを示すと共に、来年度の低抗体価種鳥由来のひなにGPV発生が懸念された。なお、現在我が国に存在しないマスコビーダックパルボウイルス(MDPV)感染症の原因ウイルスMDPVと上記GPVとを迅速型別するためのPCR-Restriction Flagment Length Polymorphism法:PCR-RFLP法を開発した。MDPVとGPVとは血清学的に異なるとされており、ワクチンはこれらの血清型別を行った後に応用されるべきである。このPCR-RFLP法は、ウイルス分離が不要で、MDPVとGPVの配列の違いに基づき迅速に型別可能なことから、今後のワクチン対策におおいに活用される。GPV弱毒生ワクチン候補株としてIHC株を樹立し、その鳥体内の分布・持続をPCR法で調べたところ、その体内分布及び持続期間はGPV強毒株と類似していることが明らかとなった。しかし、接種ひなには全く病変は認められなかった。
遮蔽や人体形状変化に頑健な非装着型モーションキャプチャ

マーカや装置の装着が不要なビジョンベースの人体姿勢推定を開発した。複数視点の人物動画像からボリュームデータとスケルトン形状を得る。スケルトンの各曲線と体の部位の対応付けを、あらかじめ用意したスケルトンとのグラフマッチングで実現し、人体部位同士の接合等によるトポロジ変化判定に対応した。本手法の利点は、関節パラメータの初期値や時系列での誤差の伝播がない。8台のカメラを用いた動作実験によって、様々な姿勢において部位の判定が行えることが確認できた。人体を対象とするモーションキャプチャシステムは、映画やゲームなどのマルチメディアコンテンツの作成や、整形外科等の医療技術への応用、ロボット技術や無形文化財のデジタル保存技術など、さまざまな用途に利用されている。今後のこれらの分野の発展を考えれば、需要面、技術面から考えて、将来的にも大きく必要とされる技術であるといえる。一方で、既存のモーションキャプチャシステムは、ユーザーは体表面にマーカーやケーブル、機器等を装着しなければならないという問題があった。これに対し本研究では画像認識(ビジョン)技術を用いて、マーカーや機器等の装着を必要とせず、通常の状態で人体の姿勢を推定する手法を開発することを目的とする。複数のカメラを用いて撮影した画像から3次元ボリュームデータを作成し、ここから人体姿勢を復元する方法を開発し、有効な結果を得た。本手法は、得られた人体のボリュームデータを3次元細線化処理し、そこからグラフマッチングによる部位判別法を用いて部位を判別する。次に、曲率解析を行うことによって人体の関節位置を得る。次に、得られた時系列ボリュームデータを、前述した細線化処理による認識を用いて連結する手法を提案した。これは、細線(スケルトン)の補間を行うと同時に表面形状の補間も同時に行うことで、人体姿勢を任意のものに操作する手法であり、これを用いてインタラクティブな3次元ビデオデータを生成する手法を開発した。本手法は、HMDなどのVRアプリケーションにおいて有効な応用例であり、前述した物と併せて本年度2本の論文を採録することが出来た。研究成果としては、8台のカメラシステムから得られた人体動画像から人体の形状ボリュームデータを復元し、人体形状の中心を通る曲線(スケルトン)をもとに関節の位置を取得する手法を提案した。本手法の利点としては、各時刻の人体形状から独立にスケルトンを抽出することで、関節パラメータの初期値や時系列での誤差の伝搬がないことが挙げられる。本手法は複数のカメラから撮影された人物の動画像から人物の形状を表すボリュームデータとそのスケルトンを得る。そしてスケルトン中で曲線の交点、及び曲率の高い点から関節位置を推定する。スケルトンを構成する各曲線と体の部位の対応付けにあらかじめ用意したスケルトンとの2段階のグラフマッチングを用いることで、人体部位同士の接合等によるトポロジー変化の判定にも対応した。8台のカメラを用いた動作実験によって本手法で様々な姿勢において部位の判定が行えることが確認できた。
ニュース映像アーカイブを核とした実世界情報資源の体系化

画像及びテキストの類似性に基づき,大量のニュース映像かなるアーカイブと実世界の多様な情報資源とを関連づける手法を開発した.また,ニュースストーリ間の時系列的な遷移状況を表す「トピックスレッド構造」を可視化した"mediaWalker"インタフェースから,これらの実世界情報をたどって閲覧することができるようにした.これにより,実世界の様々なニュースに関して,高次の意味構造を分かりやすく把握できるようになった.画像及びテキストの類似性に基づき,大量のニュース映像かなるアーカイブと実世界の多様な情報資源とを関連づける手法を開発した.また,ニュースストーリ間の時系列的な遷移状況を表す「トピックスレッド構造」を可視化した"mediaWalker"インタフェースから,これらの実世界情報をたどって閲覧することができるようにした.これにより,実世界の様々なニュースに関して,高次の意味構造を分かりやすく把握できるようになった.近年,大量の映像データの高速処理や,効率的な検索・閲覧に関する研究が盛んである.研究代表者らもこれまでに9年以上にわたり,特定のニュース映像を毎日蓄積してきた.本研究課題では,ニュース映像アーカイブ中から出来事の変遷を表す時系列意味構造「トピックスレッド構造」を抽出し,それに実世界の多様な情報資源を関連づけることを目指している.具体的には,1)準同一(near-duplicate)画像・映像の利用による関連情報検出と,2)トピックスレッド構造への実世界情報資源の関連づけに取り組んでいる.これにより,ニュース映像アーカイブの時系列意味構造に沿って実世界の多様な関連情報を体系的に閲覧できるようになるため,アーカイブ中の映像の内容理解をよりよく支援できるようになると考える.本年度は,準同一映像の量的な利用可能性を検証するために,まず1週間程度の期間について,東京地区地上波放送局のニュース映像を照合し,準同一映像を検出した.この実験結果に応じて,準同一映像検出結果とテキスト情報の類似性の各々にどの程度重点をおくべきか検討し,他のニュース映像との関連づけを行った.また,複数のニュースストーリからなるトピックスレッド構造の部分構造に対して,放送年月日と文字放送字幕テキスト中の語句に注目し,対応するWikipedia記事を検出した,ニュース映像に正規化された見出しを付与する技術を開発した近年,大量の映像データの高速処理や,効率的な検索・閲覧に関する研究が盛んである.研究代表者らもこれまでに9年以上にわたり,特定のニュース映像を毎日蓄積してきた.本研究課題では,ニュース映像アーカイブ中から出来事の変遷を表す時系列意味構造「トピックスレッド構造」を抽出し,それに実世界の多様な情報資源を関連づけることを目指す.具体的には,課題1)準同一(near-duplicate)画像・映像の利用による関連情報検出と,課題2)トピックスレッド構造への実世界情報資源の関連づけに取り組んできた.ニュース映像アーカイブの時系列意味構造に沿って実世界の多様な関連情報を体系的に閲覧できるようになるため,アーカイブ中の映像の内容理解をよりよく支援できるようになると考える.本年度は,前年度に実現したニュース映像へのWikipedia項目のタグ付け結果に基づき,mediaWalker閲覧インタフェースにリンクを張れるように改造した.また,他のオンラインニュースコンテンツである,ウェブニュースや放送局が提供するニュース検索サービスなどへもリンクを張れるように改造した.この際,Wikipedia項目のタグ付けに際して開発した技術を応用することで,時期と内容を考慮した高精度な関連付けを実現した.
多起原的家畜化モデルの構築と学融合型資料収蔵システムの確立

ドメスティケーションに関する総合的学際フィールドワークをアジアインド洋圏で実行した。当該地域でのヒトと家畜の多面的関係の研究に基づいて、新しいドメスティケーションモデルを構築した。また、同地域に、新しい博物館を主体とした資料収集型調査研究理念を提示することができた。ゲノム資料の収集・保管・解析、三次元マクロ形態情報を占有する家畜原種や在来家畜集団の骨格や歯牙、筋肉などの詳細な形態情報や核型の顕微鏡写真情報をデジタル情報ライブラリーとして構築、解析を開始した。資料収蔵継承システムの強化と博物館の収蔵公開体制の整備が重要であり、本年度は、アジア地域ではタイ、ラオス、ベトナム、インドネシアの調査フィールドに赴き、家畜・家禽の飼育や品種分化、狩猟誌の資料を収集・検討した。ラオスではとくに関連する農具を収集し、同国の学術・市民社会に対し、博物館の芽生えを見せるという効果を生みだした。とりわけラオスでは家禽と野生原種セキショクヤケイの解析を進め、とくに野生集団の地理的変異についても解明を進めることができた。またインドネシアでは何種かの家畜に関するゲノムデータを研究し、島嶼間での比較を次の課題として生み出しつつある。ベトナムとタイにおいては、在来家畜集団を検討し、とくに北ベトナムにおける在来豚、在来鶏の収集と解析を開始した。日本国内においては、貴重な在来馬、在来牛の機能形態学的変異を追った。文化面からは、生物学的繁殖統制のみを家畜化と呼ぶ一義的な家畜化イメージを乗り越え、地理的位置、自然環境、時代、民族、言語、風習、伝統、民俗などに着目して、調査を進めた。インド、スリランカ、トルコなどでのデータ収集と解析を進め、狩猟誌的検討として猟具や狩猟方法の資料に基づく調査を行った。今後も文化人類学的・民俗学的聞き取り調査を継続し、きめ細かい人的交流・人的成熟を通じた、調査対象国の研究力量の高度化を図っている。文化財科学の視点に立った標本資料の安定化施策を関係国に定着させることを、次年度以降も企図したい。遺伝学的資料の収集・保管・解析、三次元マクロ形態情報を占有する家畜原種や在来家畜集団の骨格や歯牙、筋肉などの詳細な形態情報や核型の顕微鏡写真情報をデジタル情報ライブラリーとして構築、解析を推進した。資料収蔵継承システムの強化と博物館の収蔵公開体制の整備が重要であり、当該年度は、アジア地域ではラオスやベトナムなどの調査フィールドに赴き、家畜・家禽の飼育や品種分化、狩猟誌の資料を収集・検討した。ラオスではとくに関連する農具の検討を進め、ベトナムでは家禽のドメスティケーション研究を遂行した。ベトナムでは家禽と野生原種セキショクヤケイの解析を進め、とくに野生集団の地理的変異についても解明を進めることができた。同国のニワトリ集団の遺伝学的人文科学的背景は複雑で興味深く、今後の長い研究課題となる可能性を示している。インド、スリランカ、トルコなどで収集したデータの解析を推進し、狩猟誌的検討として猟具や狩猟方法の資料に基づく調査を行った。今後も文化人類学的・民俗学的聞き取り調査を継続し、きめ細かい人的交流・人的成熟を通じた、調査対象国の研究力量の高度化に成功しつつある。文化財科学の視点に立った標本資料の安定化施策を関係国に定着させることを、本質的な目標に据えている。現地調査を進めつつ、遺伝学的資料の収集・保管・解析、三次元マクロ形態情報を占有する家畜原種や在来家畜集団の骨格や歯牙、筋肉などの詳細な形態情報や核型の顕微鏡写真情報を集積した。資料収蔵継承システムの強化と博物館の収蔵公開体制の整備が重要であり、今年度は、アジア地域ではタイ、ラオスやベトナム、バングラデシュなどの調査フィールドに赴き、家畜・家禽の飼育や品種分化、狩猟誌の資料を収集・検討した。ラオスではとくに関連するセキショクヤケイの検討を進め、ベトナムでは家禽の現地集落を回り、家畜家禽の飼育と消費の研究を遂行した。ベトナム・ラオスのニワトリ集団の遺伝学的人文科学的および生物学的背景は複雑で、今後も大切な研究課題となる可能性を示している。沖縄では、滅んだ沖縄競馬の資料調査も進めることができた。また、バングラデシュ、スリランカ、トルコなどで収集したデータの解析を推進し、狩猟誌的検討として猟具や狩猟方法の資料に基づく調査を行った。文化人類学的・民俗学的聞き取り調査を継続し、きめ細かい人的交流・人的成熟を通じた、調査対象国の研究力量の高度化に成功しつつある。文化財科学の視点に立った標本資料の安定化施策を関係国に定着させることを、本質的な目標に研究を推進することができた。

予想よりも興味深い解析結果をもたらしつつあるのは東南アジア圏の家禽の多様性とその農村社会学的基盤の研究である。当初計画では家禽は重要な研究課題ではあったものの、そのドメスティケーションにおける複雑な文化的背景は解析が難しいと思われていた。しかし現実には、闘鶏や鳥占いなどの調査を突破口に、家禽と農村とのつながりの多角的な分析が進みつつあるといえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。文化財科学的発想を途上国に導入しながら、現地調査により家畜化の真相を解明していくという試みは、成果を確実に上げているといえるが、他方で、多面的継続的な議論を欠かしてはならないと考えられる。研究の継承性継続性が重視される領域である。そのため、今後の推進においても、大規模短期間という一般化しつつある研究シズテムに包含されるよりも、中規模で長期間にわたる継続的解析研究を企図していきたい。現地農村社会と融合して進めるべき研究であるため、上記の属性は今後のきわめて重要なポイントとなろう。
高校生のキャリア志望形成とその変容に関する調査研究

本研究の主たる目的は、兵庫県下13高校に在籍する3年生を対象とした調査を1学期末に行い、進路意識を中心とした生活・意識に関するこの15年余りの間(1981年と1997年)の変容を明らかにすることにあった。1981年調査のサンプル数は2180、1997年調査は2397である。この調査研究で明らかになった点は、以下の6点にまとめられる。(1)男子では進路意識に関してこの間に大きな変化はみられないが、女子では進路意識のほとんどの側面において変化がみられた。単に四年制大学志望が増加するだけでなく、教養志向から職業志向への変化や、いわゆる「適職」志向(教師・看護婦・事務職など)の衰退が明確にみられた。ただし女子の職業志望の変化は、男子が希望する医師、弁護士などの伝統的な専門職への志向を強めたわけではなく、スポーツインストラクターや放送関係の職業など「新しい」専門職への志望者が増えており、男子との競合関係が強まっているわけではなかった。(2)それと同時に、男女の進路意識の形成には性別役割意識や男らしさ/女らしさというジェンダーハビトゥスが少なからず影響することも確認された。(3)職業志望には、威信的地位の次元ばかりでなく、独立志向的(自由業志向的)あるいは技能的な次元が存在し、アスピレーションの構造は複数の次元において形成されていることが明らかになった。(4)いわゆる「まじめの崩壊」の典型的な側面として指摘される近代的な職業倫理の衰退は、多様な側面から検討しても明確にはみられなかった。(5)「重要な他者」ネットワーク(相談相手)については、男女でその形成過程が異なり、友人関係に注目すると、女子の方が同一学校の密な関係のもとに形成されることが明らかになった。(6)社会意識の側面では、権威主義的伝統主義的な態度が高校生では成人と比較して高く、その後の剥奪的プロセスが今後の研究課題として浮かび上がってきた。今年度は、来年度予定している兵庫県下の高校3年生対象の調査を行うための、基本的な調査設計を確定することが最大の目的であった。このために過去の調査データ(兵庫県南部の高校生調査1981・1982年実施18高校3年生対象、仙台市の高校生調査東北大学教育文化研究会1994年実施16高校2年生〈高専含む〉対象)の再分析を踏まえて、1996年7月から1997年3月にかけて計6回の研究会を開催し、調査テーマ、調査対象校、調査対象者等、基本的な調査設計に関わる検討を行った。その結果、調査テーマとしては、(1)女性の進路選択パターンの変容、(2)高校が生徒のキャリア志望に及ぼす影響の変動、(3)就職希望者の意識の変容(近代的職業倫理との関連)、(4)進路選択に及ぼす親を中心とする他者の影響、(5)転職観・終身雇用に対する態度など職業意識の変容、(6b)政治的社会化と家族の影響などが主な調査テーマとして提出された。このうち(4)ならび(6)は、調査対象者として両親を対象とした親子ペアの調査設計が望ましいが、調査実施の問題も含めてさらに検討することとした。また1981・1982年度に調査を行った18校のうち1校調査データが不十分な学校が含まれているため、その高校を除く17校を対象として調査を実施することにした。来年度早々に上記の調査テーマに基づいた調査票を作成し、各対象校に依頼の上、1997年6月7月に実査を行う予定である。

本研究の主たる目的は、高校生の進路意識を中心とした生活・意識のこの15年間の変容を明らかにすることにあるが、それにネットワークやジェンダーなど、社会学の現代的視点を加えて新しい角度から高校生の生活・意識を検討することも行った。今回は1981年1982年に調査した18高校のうち、13高校から調査協力を得ることができ、1997年6月7月にかけて集合調査方式で調査を実施し、高校3年生2397サンプルの有効回答を得た。この調査研究で明らかになった点は、以下の5点にまとめられる。(1)進路志望や進路意識を比較すると、男子の場合は進路志望に関しても進路意識に関してもこの間に大きな変化はみられないが、女子の場合は、単に4年制大学志望が増加するだけでなく、教養志向から職業志向への変化や、いわゆる「適職」志向の衰退が明確にみられた。それと同時に、男女の進路意識の形成には男らしさ/女らしさというジェンダーハビトゥスが少なからず影響することも確認された。(2)職業志望には、威信的地位の次元ばかりでなく、独立志向的な(自営業志向的)次元が存在し、アスピレーションの構造はこの2次元において形成されていることが明らかになった。(3)いわゆる「まじめの崩壊」の典型的な側面として指摘される近代的な職業倫理の衰退は、多様な側面から検討しても明確にはみられなかった。(4)「重要な他者」ネットワーク(相談相手)に着目すると、男女でその形成過程がかなり異なることが、特に友人関係の取り結び方から明らかになった。(5)社会意識の側面では、権威主義的伝統主義的な態度が高校生では成人と比較して非常に高く、その後の剥奪的プロセスが今後の研究課題として浮かび上がってきた。
移植角膜拒絶反応におけるサイトカインおよび接着分子の役割に関する研究

移植角膜拒絶反応におけるサイトカインおよび各種細胞接着分子の役割を明らかにするため,マウスを実験対象に直径2.0mmサイズでの全層角膜移植実験モデルを確立した。イソグラフト実験にはドナーおよびレシピエントをBALB/c(H-2^d)とし,アログラフト移植実験にはドナーをC3H/He(H-2^k),レシピエントをBALB/c(H-2^d)とした。イソグラフト移植群では全例で透明生着が得られたのに対し,アログラフト移植群では90%以上の確率で拒絶された.しかし,術前后に細胞接着分子であるICAM-1,LFA-1およびVLA-4に対するモノクローナル抗体を投与することにより,拒絶反応が有意に抑制された。とくに抗LFA-1抗体と抗ICAM-1抗体または抗LFA-1抗体と抗VLA-4抗体を併用投与により拒絶反応が高率に抑制された。チャレンジテストの結果,抗接着分子抗体による拒絶反応抑制はアロ抗原特異的なものであることが判明した。次に,角膜移植拒絶反応におけるサイトカインの役割りを明らかにするため,アログラフト移植后IL-2,インタフェロン-γ,MHCクラスII抗原に対する免疫組織化学的研究を行った。その結果,アログラフト拒絶反応角膜では術后7日目頃からIL-2,インタフェロン-γ,MHCクラスII抗原の出現することが明らかとなった。同種異系角膜移植拒絶反応では各種細胞接着分子およびサイトカインが重要な役割りを果していることが明らかとなった。マウス全層角膜移植モデルは手術手技が困難であり、そのモデルの確立は角膜移植の免疫学的実験を今後進める上で極めて重要な意義をもつものと思われる。今年度の研究でマウスを実験対象に、眼科手術用顕微鏡を用い全層角膜移植モデルを確立した。直径2.0mm移植サイズで移植を実施した。isograft移植実験にはドナーおよびレシピエントをBALB/c(H2d)とし、allograft移植実験には、ドナーをC3H/He(H2k)、レシピエントをBALB/c(H2d)とした。Isograft群では全例が透明生着が得られたのに対し、allograft群では90%以上の確率で拒絶された。しかし、術前後にICAM-1およびLFA-1に対するモノクローナル抗体を注射することにより、allograft群でも有意に透明生着率が向上した。また、モノクローナル抗体注射により透明生着したallograft群に術後4週間目に反対眼にallograftを移植するチャレンジテストを行ったところ、最初のallograftと同じC3H/Heマウスの角膜は拒絶されなかったが、サードパーティのマウスからの移植片は拒絶された。従って、ICAM-1およびLFA-1に対するモノクロナール抗体の投与により、完全ではないが特異的な免疫学的寛容が成立していることが確認された。角膜移植術後の細胞接着分子の役割を明らかにするため、マウス異系同所性角膜移植モデルを用い、主要な接着分子であるLFA-1(Leukocyte function-associated antigen-1)、VLA-4(Very late antigen-4)およびVCAM-1(Vascular cellular adhesion molecule-1)に対するモノクローナル抗体を投与することにより拒絶反応の抑制効果を検討した。実験対象としてレシピエントをBALB/c(H-2^d)マウス、ドナーをC3H/He(H-2^k)マウスとし、直径2mmの移植片を11-0ナイロン糸で端々縫合した。各モノクローナル抗体は手術2日前、手術日、手術後1、3、5、7日目に腹腔内投与した。各マウスを抗体投与法により、(1)コントロール群(抗体非投与群)、(2)抗VLA-4単独投与群(0.5mg)、(3)抗LFA-1単独投与群(0.5mg)、(4)抗VLA-4/抗LFA-1抗体併用群(各0.25mg)に分けた。

手術後4週までの移植片の透明生着率は(1)群0%、(2)群0%、(3)群100%、(4)群100%であった。抗VLA-4抗体、抗LFA-1抗体ともに単独でも拒絶反応抑制効果をもち、両者の併用によりさらに強い免疫抑制効果が得られた。同種異系角膜移植拒絶反応の発現にはLFA-1、VLA-4などの細胞接着分子が重要な働きをなしていることが明らかとなった。
非線形波動方程式の解の特異性の解析

半線形波動方程式および連立系の解の特異性および爆発問題に関して以下の研究を行なった。1.中西賢次氏との共同研究として、波動写像型非線形項をもつ非線形波動方程式の大域的可解性について調べ、滑らかな大域解が存在するための非線形項に対する必要十分条件と小さな初期値に対する初期値問題が大域的に適切となるための解の滑らかさに関する関係について最良と思われる結果を得た。2.空間3次元における正値冪乗型非線形項をもつ半線形波動方程式系で、小さな初期データに対する初期値問題の古典解の大域存在または非存在について、久保英夫氏と共同研究を行なった。(1)波の伝播速度が等しい場合に、大域存在と非存在に関する臨海冪をもつとき、劣臨海冪の場合と同じく、任意の小さなデータに対しても有限時間内に爆発する解が存在すること、およびデータの小ささを表すパラメータを用いて解の最大存在時間に関する評価を与えた。(2)波の伝播速度が互いに異なる場合に、伝播速度の違いが、小さな初期データに対する初期値問題の古典解の大域存在または非存在に関して、どのような影響を及ぼすか、という問題について研究した。非線形項が未知関数の導関数のみに依存し未知関数自身は含んでいない場合と異なり、非線形項が未知関数のみに依存しそれらの導関数には依存しない場合には、伝播速度が異なっても臨界的状況の下で小さな初期データに対して初期値問題の古典解の大域存在が必ずしも得られるとは限らないことを明らかにした。今後の課題として、伝播速度の違いによって解の最大存在時間が延びるかどうか、という問題に興味を持っている。半線形波動方程式および連立系の解の特異性および爆発問題に関して、以下のような研究を行なった。2.東京大学の中西賢次氏との共同研究として、波動写像型非線形項をもつ非線形波動方程式の大域的可解性について調べ、任意の滑らかな初期値に対して滑らかな大城解が存在するための非線形項に対する必要十分条件と小さな初期値に対する初期値問題が大域的に適切となるための解の滑らかさに関する関係について最良の結果を得た。3.空間2または3次元における正値冪乗型非線形項をもつ半線形波動方程式系で、非線形項が未知関数のみに依存しそれらの導関数には依存しない場合に、小さな初期データに対する初期値問題の古典解の大城存在または非存在について、静岡大学の久保英夫氏と共同研究を行なった。(1)まず、波の伝播速度が等しい場合に、大域存在と非存在に関する臨界冪をもつとき、劣臨界冪の場合と同じく、任意の小さなデータに対しても有限時間内に爆発する解が存在すること、およびデータの小ささを表すパラメータを用いて解の最大存在時間に関する評価を得た。(2)次に、波の伝播速度が互いに異なる場合に、伝播速度の違いが、小さな初期データに対する初期値問題の古典解の大域存在または非存在に関して、臨界的状況の下で、どのような影響を及ぼすか、という問題に興味を持ち、現在も研究を続けている。
線虫C.エレガンスにおける感覚情報に依存した体長の制御機構の分子遺伝学的解析

我々の研究グループはこれまでに、線虫C.エレガンスの体の大きさが感覚情報によって制御されていることを報告している。今年度は、以下の3点において研究成果を得た。1、感覚情報による体のサイズ制御に異常を示す変異体を新たに単離し、原因遺伝子の同定を行った。その結果この変異体は、cGMP合成酵素であるグアニル酸シクラーゼGCY-12の遺伝子に変異を持っていることが分かった。我々はこれまでに、cGMP依存性タンパク質キナーゼEGL-4が体のサイズ制御に重要な働きしていることを示しているが、新たに同定したGCY-12はEGL-4の活性を制御している可能性が強く示唆される。gcy-12遺伝子の発現場所をgfpレポーター遺伝子を用いて解析したところ、egl-4と同様の頭部感覚神経で発現が見られた。また、感覚神経細胞において感覚繊毛部に局在していることが分かった。2、chb-3変異体は、egl-4やgcy-12変異体と同様に、感覚情報による体のサイズ制御に異常を示す変異体で、新規タンパク質をコードする遺伝子に変異を持つ。これまでの解析でははっきりした役割が不明であったが、このchb-3変異体において、GCY-12グアニル酸シクラーゼの感覚繊毛への局在が減少していることが分かった。このことは、CHB-3タンパク質がGCY-12の細胞内輸送やタンパク質の安定化に働いている可能性を示す。3、また我々は、体のサイズとエネルギーの蓄積量との相関についても興味を持ち解析を進めている。本年は蛍光色素で可視化した脂肪細胞中の脂肪滴をコンフォーカル顕微鏡による三次元解析で定量化する方法を開発した。この結果、感覚入力の欠損によって体のサイズが減少した線虫には、より多くの脂肪が蓄積していること明らかにした。現在さらにこれまで得られた複数の変異体について脂肪量の計測を行っている。今年度は、その分子的メカニズムについて明らかにする目的で、このような体長の制御機構に異常を示すchb-3変異体の解析を行った。その結果、chb-3変異体の原因遺伝子がANKリピートとzf-MYNDモチーフを持つ新規タンパク質をコードすること、ハエからヒトにまで相同性の高い分子が保存されていること、その発現が感覚神経と腸のそれぞれ細胞質で見られること、を明らかにした。グアニル酸シクラーゼdaf-11の変異体と表現型が相似していることや二重変異体を用いた遺伝学的解析の結果から、我々はCHB-3分子がcGMPシグナリングのコンポーネントして、体のサイズの調節に関わっているのではないかと考えて、さらに解析を進めている。さらに、この制御機構に関わる新たな変異体のスクリーニングを行って、すでに複数の株を得ている。このうちの一つについては表現型の解析とともに詳細なマッピングを進めており、遺伝子の同定を目指している。また現在我々は、体のサイズとエネルギーの蓄積量,との相関についても興味を持ち解析を始めている。端緒的な知見として、感覚入力の欠損によって体のサイズが減少した線虫には、コントロールの線虫より多くの脂肪が蓄積していることを見いだした。これは、線虫が外界から適切な刺激を受けなかった場合、エネルギーを体の成長に消費せず体内への蓄積にまわすことを示唆し、生物の適応行動あるいは生体のホメオスタシスとして興味深い。代謝に関わる他の変異体、例えばインシュリン経路の変異体との関連を調べることで、この機構についても解析を始めている。
異常タンパク質の蓄積が引き起こす空胞形成及び細胞死の分子メカニズムの解析

ハンチントン病、Machado-Joseph病(MJD)等の9つの遺伝性神経変性疾患は原因遺伝子内の伸張したCAGリピートが作り出すグルタミンリピート(ポリグルタミン)によって発症すると考えられるため「ポリグルタミン病」と呼ばれる。しかし、何故ポリグルタミンが神経細胞変性や細胞死を引き起こすかは十分に解明されていない。本研究では、ポリグルタミン病の一つであるMachado-Joseph病(MJD)の分子解析を行い、その結果、AAA ATPase蛋白質の一つp97/VCPが神経変性疾患において重要な役割を果たすことを示す多くの実験結果を得た。すなわち1)VCP蛋白質はポリグルタミンの凝集体やLewy小体などの神経変性疾患に認められる異常蛋白質と共局在を示すこと、2)VCPのATPase活性の低下は空胞形成を伴う神経細胞死を誘導すること、3)VCPは細胞内の凝集体を解きほぐす潜在能力をもつこと、4)VCPがいろいろな蛋白質修飾を受けること、5)蛋白質修飾によってVCPのATPase活性が変化することを見いだした。すなわち、異常蛋白質の蓄積によって、VCP蛋白質が蛋白質修飾を受け、その結果、VCPのATPase活性が低下し、それが空胞形成を伴う神経細胞死を誘導することが示唆された。さらに、MJDの原因蛋白質を特異的にプロセシングする活性を有する神経細胞株を分離することに成功した。これは、MJD発症の第一ステップを担うと考えられるMJD蛋白質のプロセッシング酵素の同定に向けての足場と成ることが期待される。本研究では、Machado-Joseph病(MJD)発症の第1ステップを担うと考えられるMJD蛋白質を特異的にプロセシングする酵素を同定するために、MJD蛋白質が切断された細胞で薬剤耐住遺伝子が発現するシステムを構築し、MJD蛋白質を切断する活性の高いPC12細胞亜株を選別・樹立することに成功した。このPC12細胞亜株では、MJD蛋白質の切断活性が親株に比べて著しく亢進しており、MJD蛋白質は200250番目のアミノ酸の近傍で切断を受けると推測された。次に、これらの細胞株、すなわちMJDプロセッシング酵素活性のほとんど無い元の細胞とその活性が増強している細胞株から、mRNAを抽出し、DNAチップを用いた解析を行った。その結果、発現が増加、減少している遺伝子がそれぞれ数十個ずつ存在することが明らかになった。現在、これらの全長cDNAを単離して、機能解析を進めている。一方、MJD79蛋白質と相互作用する分子として同定したVCP内の二つのATPaseドメイン(D1,D2)の各変異体を一過的に細胞に発現させたところ、D2ドメインの変異体p97[K524A]が空胞化を伴う細胞死を誘導した。そこでp97[K524A]を安定に発現する神経細胞株(PC12)を樹立して表現型を詳しく調べた。その結果、D2ドメインがp97の主要なATPaseであること、p97のATPase活性の低下は小胞体の品質管理機構を乱し、結果として小胞体ストレスと小胞体の異常な膨潤を伴う細胞死を引き起こすことを見いだした。さらに核・膜画分にポリユビキチン化したタンパク質が異常に蓄積することを明らかにした。また、このストレスシグナルは、ASK1ノックアウト細胞で、大幅に減弱することを見いだした。ハンチントン病、Machado-Joseph病(MJD)などの9つの遺伝性神経変性疾患は原因遺伝子内の伸長したCAGリピートが作り出すグルタミンリピート(ポリグルタミン)によって発症すると考えられるため「ポリグルタミン病」と呼ばれる。我々はポリグルタミンなどの異常蛋白質の蓄積・凝集が神経変性を引き起こしていると仮定し、ポリグルタミンをモデルに用いて神経変性疾患に共通する発症メカニズムの解析を行ってきた。

その結果、AAAATPase蛋白質の一つp97/VCPが神経変性疾患において重要な役割を果たすことを示す多くの実験結果を得た。すなわち1)VCP蛋白質はポリグルタミンの凝集体やLewy小体などの神経変性疾患に認められる異常蛋白質と共局在を示すこと、2)VCPのATPase活性の低下は空胞形成を伴う神経細胞死を誘導すること、3)VCPは細胞内の凝集体を解きほぐす潜在能力をもつこと、4)VCPがいろいろな蛋白質修飾を受けること、5)蛋白質修飾によってVCPのATPase活性が変化することを見いだした。すなわち、異常蛋白質の蓄積によって、VCP蛋白質が蛋白質修飾を受け、その結果、VCPのATPase活性が低下し、それが空胞形成を伴う神経細胞死を誘導することが示唆された。
次世代型セルプレッシャープローブによる地球温暖化に伴う水稲登熟障害の機構解明

本研究では,水稲胚乳組織中の標的細胞層の水分状態を直接計測できるよう既存のセルプレッシャープローブを改良し,これを用いて高温乾燥風によるリング状乳白粒の発生機構を解析した.その結果,高温乾燥風による水ストレス条件下の胚乳細胞では同化産物の転流量の低下なしに,浸透調節が起こり,胚乳組織で一時的に澱粉集積が阻害された.胚乳内の澱粉蓄積は中心から外側に向かって進むため,水ストレス時に澱粉蓄積中であった一部の細胞層のみが白濁化して,リング状乳白が多発したことが示唆された.本研究では,水稲胚乳組織中の標的細胞層の水分状態を直接計測できるよう既存のセルプレッシャープローブを改良し,これを用いて高温乾燥風によるリング状乳白粒の発生機構を解析した.その結果,高温乾燥風による水ストレス条件下の胚乳細胞では同化産物の転流量の低下なしに,浸透調節が起こり,胚乳組織で一時的に澱粉集積が阻害された.胚乳内の澱粉蓄積は中心から外側に向かって進むため,水ストレス時に澱粉蓄積中であった一部の細胞層のみが白濁化して,リング状乳白が多発したことが示唆された.今年度,人工気象室環境下において水稲に高温・寡照および低寡照・高温乾燥風の複合環境ストレスを付与し,高頻度に乳白粒の発生を有意に誘導する実験系を組んでいる。ポット栽培の水稲を用い,出穂後に上記の複合ストレスを付与しプレッシャーチャンバー法で組織レベルの水分状態計測および光合成計測と,セルプレッシャープローブ法で胚乳細胞の水分状態の解析を行い,後述するように白濁化する特定層の胚乳細胞の膨圧,糖代謝の変化を捉えるための手法を確立させている。生長中の玄米の膨圧計測のターゲットは,将来白濁リングが形成されることが推定される表皮から約400-500μmの胚乳細胞層であり,これを中心とした200-800μmの領域で空間的,かつ経時的な膨圧変化を追跡した。また,環境ストレス下における稲体において光合成および組織レベルの水分状態計測を並行して行うことで,組織・細胞レベルの両面から玄米の品質低下が誘導される要因に関して新しい知見が集積し始めている。また,膨圧計測後の胚乳細胞からピコリットルオーダーの細胞溶液を抽出する細胞溶液抽出法のテストに取り組んでおり,これに質量分析手法を組み合わせることで微量細胞溶液の糖分子種分析が可能であることを確認した。さらに安定同位体トレーサー実験に本手法を応用することで,細胞・分子レベルで安定同位体の微量分析が可能であることを確認した。改良するセルプレッシャープローブ法ともに,以上の手法を合わせることにより,細胞・分子情報に基づいて乳白粒発生の機構を明らかにできる見込みであり,これら一連の手法は最新の細胞生理計測技術として将来的な応用も期待できる。近年,西日本を中心とした地球温暖化に伴う夏季の高温と低日照を始めとする異常気象により水稲の登熟障害が発生し,玄米品質が悪化していることから,それらの複合ストレスに対する登熟障害のメカニズムの解明が求められている.メカニズム解明のためにはストレス下で生長する胚乳細胞の非破壊水分状態計測が有効な方法と考えられる.そこで,既存のセルプレッシャープローブにピエゾマニュピレータを搭載し,鉛直方向に長作動距離のデジタルマイクロスコープを用い,胚乳組織内の深度測定の自動制御を行うことで細胞計測の省力化を図った.このセルプレッシャープローブシステムを用いてストレス条件下の胚乳細胞の水分状態を計測するとともに,光合成計測・安定同位体解析を組み合わせて行った.また,ポンプアッププレッシャーチャンバーと等圧式サイクロメーター法による解析を並行して行うことで,登熟中期の穂の水ポテンシャルと種子の水ポテンシャルの間に高い相関関係が認められたことから,胚乳の膨圧変化をとらえることで,胚乳の浸透ポテンシャルを求めることができた.その結果,乾燥風による水ストレス条件下で透圧調節機能を介した新たな乳白粒発生メカニズムが見出された.また,出穂後からの長期の高温処理においても組織水分状態計測から日中の水分状態低下により品質低下を誘導した可能性が示唆された.乾燥風処理実験においては上述の生理実験と質量分析を組み合わせ,安定同位体トレーサーによるアイソトープ比を解析することで,浸透調節時に胚乳に取り込まれた糖が澱粉合成に使われず,細胞内で浸透調節に貢献した可能性が示唆されており,引き続き細胞・分子レベルで胚乳の生理代謝を解析する計画である.一方,自動化法を取り入れたセルプレッシャープローブの改良についても海外共同研究機関と協力して研究を進展させ,今年度,高等植物細胞を対象とした実証試験を終えた近年,地球温暖化に伴う夏季の異常高温により水稲の登熟障害が発生しており,その生理的メカニズムの解明が求められている.本研究では、ここ数年で複数の事例が認められる高温乾燥風による乳白粒の発生に注目したが、このような拡大中の胚乳の細胞レベルで起こる白濁化のメカニズムを解明するためには、ストレス下で生長する胚乳細胞において行う非破壊水分状態計測が有効な方法と考えられる.そのような細胞計測を可能にするために,既存のセルプレッシャープローブのガラス管固定部にピエゾマニュピレータを搭載し胚乳組織内の深度を自動計測した上で,細胞計測のための作業空間を確保するべく鉛直方向に長作動距離のデジタルマイクロスコープを設置し,細胞計測の省力化を図った.

このセルプレッシャープローブシステムを用いてストレス条件下の胚乳細胞の水分状態(膨圧)を計測するとともに,光合成計測等の生理解析とを組み合わせ,乳白粒発生に至る綿胞水分状態を断続的に計測した.また,ポンプアッププレッシャーチャンバーと等圧式サイクロメーター法による測定を並行して行うことで,登熟中期の穂の水ポテンシャルと種子の水ポテンシャルの間に高い相関関係を認めた上で,胚乳細胞の膨圧変化から,胚乳の浸透ポテンシャルを求めた.その結果,高温乾燥風による水ストレス条件下で透圧調節機能を介した新たな乳白粒発生メカニズムが見出された.本実験では炭素安定同位体トレーサー解析を行うことで,軽度の水ストレス条件下では止葉から穂(玄米)への転流が阻害されることなく,浸透調節の発現により一時的に澱粉集積が阻害されるものの,玄米の最終粒重は減少しないことが明らかになった.一方,メニスカス自動制御によるセルプレッシャープローブについても海外共同研究機関と協力して改良を進め,高等植物の表皮細胞を対象とした実証試験を終えた.
人間の手に現れる生体情報の検出とその伝送に関する研究

東洋医学においては、身体の状態を知るために手首橈骨付近の脈像を診断に用いてきた。これらの情報は漢方医師の指によって感覚的・経験的に測定されてきた。本プロジェクトではこれを定量、定性的にするために、ファジイ理論を利用した脈像による診断システムを発展させてきた。一方、身体の様々な状態変化が皮膚の導電率を変化させることはよく知られている。特に、両方の掌には人間のいろいろな臓器の反射点があるので、東洋医学では身体の状態を知る上で掌からの情報もまた重要視され、掌による診断がしばしば行われてきた。我々は、掌の電位マップが病気で変化することから、掌の電位測定システムについても発展させてきた。さらにこれを発展させ、掌の等価アドミタンスを測定し、それらを等価CR回路に置き直すことによって、身体の診断をする新しいシステムを発表した。さらに、このシステムの等価CR回路に改良を加えることで、測定精度を向上させた。また、医師へのデータ伝送は、現時点では、既存の電話回線を利用する方法が最適であることを確認した。平成9年度の研究計画・方法は、(1)手のひらの各部分の電位を測定し、それらを手のひらマップとして表示する手のひらマップ測定回路を設計し、試作する。(2)手のひらの各部分の導電率、誘電率を測定し、それらの手のひらマップとして表示する手のひらマップ測定回路を設計し、試作する。(3)上記の回路を統合し、手のひら生体情報測定装置を設計し、試作する。(4)購入予定の赤外線熱画像装置を用いて、手のひらの各部分について、温度と導電率、誘電率の相関関係を調べる。であったが、(1)(2)(3)についてはほぼ予定どうり設計、製作、実験を行った。(4)については若干遅れ気味である。当初、雑音が多く、回路動作が不確実であったが、装置と被験者の両方を大型のア-ス板の上に乗せる方法を開発しこの難点を克服した。実験的な測定を実施した結果、特に手のひらの電位変化が人間の心身の変化によく対応していることがわかった。肝臓病など、特定の病気をもつ人では、手のひら上にあるその臓器の反射点の電位が左右の手で著しく異なることがわかった。また、好きな音楽を聴くなどリラックスしているときと、運動後に手のひら各部の電位が高くなることがわかった。また、被験者に変化させた外気功を照射すると手のひら上で外気功の変化に同期した電位変化が得られることを発見した。これらの研究結果は、第45回応用物理学関係連合講演会で発表した。これらの実験、測定を通して、データーのゆらぎが問題になることがわかった。そこで、このゆらぎをファジイ推論法を用いて吸収する方法を考案した。この方法は平成10年10月に飯塚で開かれる国際会議で発表する予定(採録決定)である。平成9年度にひきつづき、手のひら各部の電位、導電率測定装置の開発を行った。研究協力者の協力を得て、多くの被験者について各種状態のデータを取り、熱赤外線画像装置のデータと医師の診断結果などを参考に検討を行った結果、心身の微妙な状態変化が手のひら各部の電位の変化、導電率の変化として顕著に現れていることが分かった。例えば、肝臓病のある人では、手のひらの肝臓のツボに発生する直流電圧および導電率が左右の手のひらで大きく異なることが分かった。特にひどい肝臓病の場合は発生する電圧の極性が左右で逆になることが分かった。また、運動の前後における測定でも顕著な差違が認められた。これらの成果は学会等で報告した。これまでの成果から、この方法が簡易的な在宅診断システムとして利用できることが確認できた。家庭で手軽に利用するには装置を十分小型化する必要があるが、電源部分の小型化が難しいことから、電源の小型化の研究も同時に行うこととした。家庭から病院、研究機関へのデータ電送は、これまでインターネットを中心に考えてきたが、在宅医療が対象としている人々には高齢者、子供などが多く含まれることと、一般家庭でのインターネットの普及率があまり高くない現状では、信号を音に変換して電話回線から直接データを伝送する方式が最も現実的であることが分かった。平成9年度、10年度にひきつづき、手のひら各部の電位、導電率に関するデータ蓄積を行った。交流信号源を用いたこれまでの測定結果から、心身の各状態における手のひらの電気特性と等価な特性を持つ電気回路モデルができることが分かった。

手のひらの導電状態に近いと考えられる様々な電気回路について実験した結果、コンデンサと抵抗からなる非常に簡単な回路で、手のひらの等価的な導電状態を表現できることが分かった。この等価回路を用いて心身の様々な状態における測定波形を再現したところ、各状態でのコンデンサ、抵抗の値に大きな変化があることが分かった。手のひらから取ったデータからこの値の変化を知ることで、逆に心身の状態を知ることができる。このような方法は血液などを取る必要もないので、家庭での簡易的な病気診断に利用可能である。実際面での装置の小型化は、電源部分の小型化ができるかどうかにかかっているため、平成11年度もひきつづき電源部分小型化のための研究も行った。また、老人を対象とした在宅医療における伝送系についての評価を行った結果、高齢者のパソコン操作の熟達度から見て、現時点ではインターネットを利用するより、電話回線を直接利用した従来形の音響結合装置を用いたデータ伝送がより現実的であることが分かった。これまでは、身体の状態測定に関する部分の比重が多かったが、今後は、心の状態測定の比重を増やしていく予定である。
パイロクロア型酸化物を母体とした固溶体のプロトン導電性に関する研究

新たな高温プロトン導電体の探索を目的とし、パイロクロア構造酸化物Ln_2Zr_2O_7(Ln=La、Nd、Sm、Er、Gd)を母体とする酸化物固溶体、Ln_2Zr_<2-x>Y_xO_<7-α>の合成と、電気化学的手法によるその物性評価を行った。X線回析より、これらの酸化物は、0<x<0.5の範囲で、単相であることが確認された。その導電率は、Ln=Laの場合、0<x<0.1の領域ではxの増加とともに大きく上昇し、0.1<xではxによらずほぼ一定であった。導電率は、Lx=Smのとき最高となり、その値は、1000°C、水素中において7×10^<-3>であった。プロトン導電性の有無を検討するため、これらの酸化物を隔壁に用いた水素ガス濃淡電池を構成し、その起電力を測定した結果、Nernstの式から導かれる理論値と実測値に一致が見られた。また、その電池において、一方を1気圧水素、他方を乾燥アルゴン雰囲気とし、水素側からアルゴン側に直流を通電し、アルゴン側に発生する水素量をガスクロマトグラフィーで定量した結果、電流値から計算される水素発生量と等しい量の水素の発生が見られた。これらの結果から、水素中において、パイロクロア酸化物Ln_2Zr_<2-x>Y_xO_<7-α>は、輸率が1であるプロトン導電体であることが明らかになった。La_2Zr_<-x>Y_xO_<7-α>は、イットリウム安定化ジルコニアを用いた酸化物燃料電池において、電解質と空気極La_<1-x>Sr_xMnO_3の界面に生成し、電極の過電圧を増加させ、電池性能を低下させる可能性があると指摘されている物質でもある。ここでは、燃料電池動作時のLa_2Zr_<2-x>Y_xO_<7-α>上での電極挙動を検討するため、これを固体電解質として用いた燃料電池を構成し、そのときの電極挙動をカレントインタラプション法により検討した。その結果、La_2Zr_<2-x>Y_xO_<7-α>が生成した場合、それ自身の抵抗による電圧降下以上に、La_22r_<2-x>Y_xO_<7-α>上での電極の過電圧の増大によって、燃料電池性能を低下させている事が明らかになった。