hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
繊維強化ゴム変性エポキシハイブリッド複合材のステレオロジーとマイクロメカニックス

炭素繊維強化エポキシ複合材料などの樹脂母材系材料においては,負荷の増加に伴って先に繊維が破断するため,母材靭性が材料全体の破壊挙動を支配する.このため,母材中に固体あるいは液体ゴムを分散させてハイブリッド化し,繊維破断によって生じたき裂をゴム粒子により架橋させることによって母材靭性を向上させるという試みが検討されている.本研究においては,繊維強化ゴム変性エポキシ複合材料に対するマイクロメカニックスによるモデル化を検討した.まず最初に,エポキシ母材にゴム粒子のみが含まれる場合に対するモデル化と靭性の解析を行った.ゴム粒子によるき裂架橋領域の寸法分布は,粒子の寸法分布に依存するため,これを求めるためにステレオロジーの考え方を導入した.さらに,ゴムは非圧縮性材料であるため,これを考慮して体積不変の条件を満足する等価式を検討した.このモデルを等価介在物法を用いて解析することによって,ゴム粒子の含有率や粒子径分布が材料の靭性に及ぼす影響を明らかにした.次に,繊維を含むハイブリッド複合材料の解析を行った.モデル化に際しては,繊維の破断によって生じたき裂が母材中に進展し,ゴム粒子がこれを架橋している状態を想定した.このモデルを解析し,繊維とゴム粒子の含有率などが本材料の靭性に及ぼす影響を検討した結果,以下の知見を得た.(1)ステレオロジーの考え方を用いてゴム粒子による架橋領域の寸法分布を求めることができた.また,体積不変の条件を考慮した等価式が定式化できた.(2)繊維端から生じたき裂が母材まで進展している状態を取り扱うため,繊維端部に接するき裂領域の応力をMuraとChenのジャンプ条件から求めるとともに,母材に接するき裂領域の応力を平均相互作用応力に等しいと置き,平均的な意味でき裂面上の応力自由の条件が満足されていると考えてこれをモデル化できた.このモデルを解析し,き裂の進展条件を求めることによって靭性を評価した結果,繊維やゴム粒子の含有率やゴム粒子が増加するに従って靭性は増加することがわかった.炭素繊維強化エポキシ複合材料などの樹脂母材系材料においては,負荷の増加に伴って先に繊維が破断するため,母材靭性が材料全体の破壊挙動を支配する.このため,母材中に固体あるいは液体ゴムを分散させてハイブリッド化し,繊維破断によって生じたき裂をゴム粒子により架橋させることによって母材靭性を向上させるという試みが検討されている.本研究においては,繊維強化ゴム変性エポキシ複合材料に対するマイクロメカニックスによるモデル化を検討した.まず最初に,エポキシ母材にゴム粒子のみが含まれる場合に対するモデル化と靭性の解析を行った.ゴム粒子によるき裂架橋領域の寸法分布は,粒子の寸法分布に依存するため,これを求めるためにステレオロジーの考え方を導入した.さらに,ゴムは非圧縮性材料であるため,これを考慮して体積不変の条件を満足する等価式を検討した.このモデルを等価介在物法を用いて解析することによって,ゴム粒子の含有率や粒子径分布が材料の靭性に及ぼす影響を明らかにした.次に,繊維を含むハイブリッド複合材料の解析を行った.モデル化に際しては,繊維の破断によって生じたき裂が母材中に進展し,ゴム粒子がこれを架橋している状態を想定した.このモデルを解析し,繊維とゴム粒子の含有率などが本材料の靭性に及ぼす影響を検討した結果,以下の知見を得た.(1)ステレオロジーの考え方を用いてゴム粒子による架橋領域の寸法分布を求めることができた.また,体積不変の条件を考慮した等価式が定式化できた.(2)繊維端から生じたき裂が母材まで進展している状態を取り扱うため,繊維端部に接するき裂領域の応力をMuraとChenのジャンプ条件から求めるとともに,母材に接するき裂領域の応力を平均相互作用応力に等しいと置き,平均的な意味でき裂面上の応力自由の条件が満足されていると考えてこれをモデル化できた.このモデルを解析し,き裂の進展条件を求めることによって靭性を評価した結果,繊維やゴム粒子の含有率やゴム粒子が増加するに従って靭性は増加することがわかった.本研究は,繊維強化ゴム変性エポキシハイブリッド複合材料に対するマイクロメカニックスによるモデル化と力学特性の解析を目的とするものである.繊維の破断ひずみが母材のそれに比べて小さい場合には,作用応力の増加に伴ってまず最初に繊維が破断し,繊維内にき裂が生じる.これが母材領域へと進展した状態を想定する.破断後の強化繊維の形状は今年度については全て同じ大きさの偏長回転楕円体とおいた.ゴム粒子は母材に比べて破断ひずみが極めて大きいためき裂を架橋することになる.き裂架橋領域の大きさはゴム粒子径の寸法分布に依存するため,ステレオロジーの考え方を導入することによって,その寸法分布をゴム粒子径分布の関数として求めた.ゴム粒子は非圧縮性材料と見なした.また,ゴム粒子の母材との界面において生じる界面剥離挙動もモデルに導入した.このようなモデルをマイクロメカニックスの手法の1つである等価介在物法を用いて解析し,き裂のエネルギー解放率を定式化し,き裂進展条件を求めた.この条件を用いて母材き裂の進展が停止する際の臨界き裂長さを評価し,これを用いて繊維とゴム粒子の含有率やゴム粒子の粒子径分布などが本材料の靱性に及ぼす影響を求めた.

その結果,繊維やゴム粒子の含有率やが増加するに従って靱性は増加することがわかった.また,ゴム粒子径分布が均一で粒子径が小さい方が靱性は向上した.次年度については,繊維の破断強度のバラツキを想定するとともに,繊維長さの分布関数を与え,これが繊維の破断に伴って変化することを考慮することによって,作用応力の増加に伴って繊維の破断が次々と生じ,巨視的な剛性低下が生じる状態を解析することを行なう予定である.本研究は,繊維強化ゴム変性エポキシハイブリッド複合材料に対するマイクロメカニックスによるモデル化と力学特性の解析を目的とするものである.モデル化に際しては,作用応力の増加に伴ってまず最初に繊維が破断し,これが母材領域へと進展した状態を想定した.破断した繊維の形状は偏長回転楕円体とおいた.ゴム粒子によるき裂架橋領域の寸法はゴム粒子径分布に依存するため,ステレオロジーの考え方を導入して,それを粒子径分布の関数として求めた.ゴム粒子は非圧縮性材料と見なした.また,ゴム粒子-母材界面において生じる界面剥離挙動もモデルに導入した.昨年度においては,このモデルを等価介在物法を用いて解析し,き裂のエネルギー解放率などを求めた.しかしながら,このモデルでは,き裂面上の全応力としてき裂内部の固有応力と平均相互作用応力および作用応力を考え,これらの応力の関係をき裂面上の応力自由の条件から求めている.しかしながら,このような取り扱いでは,き裂内部の応力場に対する繊維含有率の影響が平均相互作用の増加で与えられるだけであり,き裂が繊維端に接していることによって生じる直接的な効果を表しているものではないことが判明した.そこで,今年度においては,繊維端に接するき裂領域の応力をMuraとChenのジャンプ条件から求めるとともに,母材に接するき裂領域の応力は平均相互作用応力に等しいと置き,き裂内において平均的な意味で応力自由の条件を満足していると考えて,昨年度のモデルを修正した.このモデルを解析し,母材き裂や界面剥離き裂のエネルギー解放率やき裂進展条件を定式化した.この条件によって母材き裂の進展が停止する際の臨界き裂長さを求め,これを用いて靱性を評価した結果,繊維やゴム粒子の含有率が増加するに従って靭性は増加することがわかった.
外来通院中の切迫早産妊婦の早産予防のための症状マネジメント支援

本研究は、切迫早産と診断された外来通院中の妊婦が早産予防のために行うセルフケアと、早産予防のための看護援助を明らかにすることを目的としている。研究対象は外来通院中で切迫早産と診断された妊婦13名であり、産科外来で母性専門看護師により提供されたケアと妊婦の反応を記述した。妊婦の早産予防のためのセルフケアは、Oremのセルフケア不足看護理論に基づき、10の力(パワー)の構成要素を用いて分析し、3パターンに分類できた。提供した看護ケアは【妊婦の切迫早産に伴う体験の聴き取りと査定】【妊婦が捉えている切迫早産症状についての知識提供と対応策の提示ならびにできていることの保証】である。平成25年度は本研究を実施するために、外来通院中の切迫早産妊婦を支援できる看護職(支援ナース)を募集する共に、支援の方略を支援ナースならびに連携研究員と共に検討した。なお、支援ナースは、連携研究員と同様本研究の共同研究者でもある。症状マネジメントの統合アプローチ(IASM)を用いた支援の方略を検討するため、このアプローチ方法に精通している研究者を招いた研修会を行った。結果、症状マネジメントの統合アプローチ(IASM)は用いず、切迫早産と診断された妊婦に関する文献検討より看護支援の視点を導き出し、その方略が有効であるかを明らかにすることとした。したがって、今年度は以下のことに取り組んだ。1)支援ナースの募集:助産師の資格を有し看護系大学院母性看護専門看護師教育課程の修了者10名が、支援ナースとして自施設でケア提供を行うととなった。2)症状マネジメントの統合アプローチ(IASM)の研修会を実施した。3)切迫早産症状や診断された妊婦を理解するために、既存の文献を検討した。4)切迫早産妊婦に対する知識提供をするためのパンフレットの内容を検討し、作成した。5)看護の実践を研究的に明らかにする方法を検討し、具体的な研究計画を立案した。本研究の目的は、外来通院中の切迫早産と診断された妊婦が日常生活においてどのような体験をしているかを明らかにするとともに、妊婦自身が早産を予防するために行い得る症状コントロールの方略ならびに、提供された看護援助の内容を明らかにすることである。研究デザインは、質的事例研究法を用い、切迫早産と診断をされた外来通院中の妊婦が、日常生活において早産を予防するために早産につながる症状をどのようにコントロールしているのかを看護支援を通して記述すると共に、妊婦に提供された看護についても記述する事例研究である。なお、本研究は、妊娠22週以降妊娠37週までの妊婦健康診査毎に提供された看護の展開場面を記述する縦断的前向き研究でもある。対象は、妊娠22週以降に切迫早産と診断されているが、入院加療を必要とせず、自宅等で安静や子宮収縮抑制剤の内服により日常生活を送ることができ外来通院が可能と判断され、研究協力施設において妊娠37週まで継続的な妊婦健康診査を希望している妊婦であり、研究参加に同意の得られた妊婦を研究協力者とする。提供する看護支援は、1)妊婦の体験を聞き取り査定し、2)妊婦が捉えている症状について知識提供すると共に、対応策の提示やできていることの保証することであり、支援ナースは早産につながる症状をコントロールできるよう妊婦を支援する。なお、支援ナースは助産師の資格を有し看護系大学院母性看護専門看護師教育課程の修了者である。本研究は、兵庫県立大学看護学部・地域ケア開発研究所研究倫理委員会の承認を平成26年5月29日に得て実施している。さらに、支援ナースが所属する医療機関の倫理審査を受け、外来通院中の切迫早産妊婦の支援を開始した。3人の支援ナースがそれぞれ対象となる妊婦計7人を支援した。その支援内容と妊婦の反応を記録し、妊婦のセルフケア能力に焦点をあてて分析を進めている切迫早産と診断された外来通院中の妊婦を対象に、妊娠22週以降37週までの妊婦健康診査ごとに早産を予防するために妊婦に提供した母性看護専門看護師による支援と妊婦の反応を記述し、妊婦の反応をOremのセルフケア不足理論の10の力(パワー)構成要素に基づき分析した。なお、本研究は兵庫県立大学看護学部地域ケア開発研究所研究倫理委員会の承認を得て行った(平成26年度教員1)。研究協力者は13名であり、10名は妊娠37週まで看護ケアを提供した。看護ケア提供後に切迫早産の症状が悪化した妊婦はいなかった。妊婦3名は入院により妊娠37週以前に看護ケア提供を終了したが、入院理由は切迫早産症状の悪化によるものではなかった。本研究に協力した妊婦が早産予防のためにおこなったセルフケアを分析した結果、3パターンに分類できた。パターン1に該当する妊婦は4名であり、10の力(パワー)構成要素全てを活用していた。このパターンの妊婦は、今回の妊娠・出産をどのようにしたいという明確な動機づけをもち(パワー5)、用心する力(パワー1)を用いながら、目標に向かって先を見越し(パワー9)、一貫したセルフケア行動を取っていた(パワー10)。パターン2の8名の妊婦は、切迫早産の説明や対処方法の説明を受けて、用心する力(パワー1)を用いていたが、一時的で、今回の妊娠・出産をどのようにしたいという明確な動機づけ(パワー5)や先を見越す力(パワー9)が不足していた。

パターン3の1名の妊婦は、看護支援開始当初は、今回の妊娠・出産をどうしたいという明確な動機づけがなく(パワー5の不足)、パターン2の妊婦と同様の行動をとっていたが、看護支援により、今回の妊娠出産はどうしたいという明確な動機づけをもち(パワー5)、先を見越す力(パワー9)や用心する力(パワー1)など10の力(パワー)構成要素全て活用して早産を予防することができた。本研究は、切迫早産と診断された外来通院中の妊婦が早産予防のために行うセルフケアと、早産予防のための看護援助を明らかにすることを目的としている。研究対象は外来通院中で切迫早産と診断された妊婦13名であり、産科外来で母性専門看護師により提供されたケアと妊婦の反応を記述した。妊婦の早産予防のためのセルフケアは、Oremのセルフケア不足看護理論に基づき、10の力(パワー)の構成要素を用いて分析し、3パターンに分類できた。提供した看護ケアは【妊婦の切迫早産に伴う体験の聴き取りと査定】【妊婦が捉えている切迫早産症状についての知識提供と対応策の提示ならびにできていることの保証】である。研究倫理委員会より研究計画の承認を得て、研究協力者7名よりデータを得ることができた。母性看護学平成26年度に得られたデータを分析して、その成果を学会にて公表すると共に、研究を継続し、外来通院中の切迫早産妊婦への看護支援を引き続き行い、研究データを増やす。26年度に引き続き、妊婦のセルフケア能力に焦点を当てて、分析を行い、切迫早産と診断された妊婦に対する看護支援の方略を明らかにする。研究計画を立案し、研究倫理委員会に研究の申請を行う段階まで進めることができた。支援ナースの所属する医療機関に研究を依頼するための旅費ならびに一部の研究成果を公表するための旅費の支出を要しなかった。本学研究倫理委員会の承認を受け、データ収集を27年12月まで継続的に実施する。本研究は、10名の支援ナースが自施設において、外来通院中の切迫早産妊婦に関わり、看護支援を提供し、その有効性を検証する事例介入研究である。東京で開催される学会での研究成果2件の発表を予定しており、共同研究者の参加費・旅費が必要となる。さらに、研究データを分析するために、3ヶ月に1回程度の会議を予定しているため、旅費ならびに会議費が必要となる。当初の計画では、平成25年度中に研究倫理委員会の承認を得て、研究開始する予定で、研究協力を得る妊婦に配布するパンフレットまで作成する予定でいたが、研究計画立案に時間を要したため、パンフレットの作成については次年度行うこととした。次年度5月の研究倫理委員会に研究計画を提出し、承認を得ることができた段階で、パンフレットの印刷等を行う予定である。さらに、次年度は研究を遂行する共に、研究データの分析を行いながら、一部成果発表を予定している。
UAVを使った狭い範囲の図化システムの開発

平成28年3月申請者は定年を迎える。1年間と限られた時間の中で再考して実験を行ったため成果が極めて限定的になった。UAVが実用に近づいて、軽量のアマチュアカメラを搭載して、だれでも簡単にできる「手軽な空中写真測量」の期待が高い。この研究は写真測量を専門にしない中小企業の測量作業者のために、アマチュアカメラで撮影した空中写真から地図を作る図化システムを開発することが目標である。成果は次のようである。1)UAV撮影の空中写真から地図を描画するため「簡易の図化システム」を作り、機能や問題点を明らかにした。立体視は平行法を使い、簡易のステレオメガネで実用になることがわかった。時たま起きる思い違いによる標定点座標の大誤差を検知し除去するためにデータスヌーピング法を組み込み、うまく機能することを実験的に示した。結果はView2015で発表した。2)標定の自動化が大きな課題である。かならずしもUAVとは関係がないが、多視点撮影の写真から自動で空間の3Dモデルを作るSfM(Structure from Motion)技術があり、これは標定の自動化を含んでいる。すでに外国製品はいくつかある。内外の文献を検索し、UAVの開発状況と機能の現状をまとめた。また既存のSfMソフトについても原理、機能、問題点を調べ、結果を工学部紀要に発表した。また土木学会誌に空中写真測量でのSfMの現状と利用法を報告した。3)特徴点抽出法であるSIFT、KAZEなどの方法と、大誤差で汚れた対応点座標から相互標定要素を求めるためのRANSACを参考にして、空中写真測量のための新しい標定法を研究途中である。最初はSfMで使われている技術の後追いになっているが、解法には大容量マルチコアCPUのPCと開発言語が必要となる。
システム信頼性と個別モード信頼性を目標にした骨組構造の信頼性設計法

材料強度や荷重のばらつきを考慮した場合,建築骨組のシステム信頼度は1つの構造性能であり,システム信頼性を目標にした設計は性能型設計の一種とみなすことができる.システム信頼性を目標にした設計法では,システム信頼度の評価方法,個別破壊モードの生成方法,モード信頼性付与の方法などが解決すべき問題である.本研究では,使用限界状態と終局限界状態に対する剛接骨組の最小重量信頼性設計法を開発し,両限界状態に対するシステム信頼性指標や個別モード信頼性指標の相互関連性など,限界状態設計法に関する設計資料の提示を目的とした.本研究の成果および残された課題は以下のように要約される.1.使用限界と終局限界に対する限界状態関数を定式化した.この関数値によって構造物の状態が判断できる.2.個別破壊モードの破壊確率からシステム信頼度を評価する方法として,2次までの統計量を用いた簡便な逐次近似評価法を提案した.3.破壊確率の大きな破壊モードを効率的に探索する手法として,遺伝的アルゴリズムの一種であるスキーマ貪欲法を反復利用する方法を提案した.4.上記の信頼度評価方法の応用として,システム信頼性を目標にした最小重量設計の方法論を提示し,実際規模の構造物の解析が実用的な計算量で可能となった.また設計結果の考察を行ったが,システム信頼度と個別モード信頼度の関係について十分な検討を加えるに至らなかった.この点は今後検討すべき課題である.本研究の成果は,必ずしも前述した研究目標を十分達成していない.しかし,システム信頼度の簡便な評価法と,遺伝的アルゴリズムを用いた塑性崩壊に対する卓越破壊モードの生成・探索法の開発は,特筆すべき成果である.材料強度や荷重のばらつきを考慮した場合,建築骨組のシステム信頼度は1つの構造性能であり,システム信頼性を目標にした設計は性能型設計の一種とみなすことができる.システム信頼性を目標にした設計法では,システム信頼度の評価方法,個別破壊モードの生成方法,モード信頼性付与の方法などが解決すべき問題である.本研究では,使用限界状態と終局限界状態に対する剛接骨組の最小重量信頼性設計法を開発し,両限界状態に対するシステム信頼性指標や個別モード信頼性指標の相互関連性など,限界状態設計法に関する設計資料の提示を目的とした.本研究の成果および残された課題は以下のように要約される.1.使用限界と終局限界に対する限界状態関数を定式化した.この関数値によって構造物の状態が判断できる.2.個別破壊モードの破壊確率からシステム信頼度を評価する方法として,2次までの統計量を用いた簡便な逐次近似評価法を提案した.3.破壊確率の大きな破壊モードを効率的に探索する手法として,遺伝的アルゴリズムの一種であるスキーマ貪欲法を反復利用する方法を提案した.4.上記の信頼度評価方法の応用として,システム信頼性を目標にした最小重量設計の方法論を提示し,実際規模の構造物の解析が実用的な計算量で可能となった.また設計結果の考察を行ったが,システム信頼度と個別モード信頼度の関係について十分な検討を加えるに至らなかった.この点は今後検討すべき課題である.本研究の成果は,必ずしも前述した研究目標を十分達成していない.しかし,システム信頼度の簡便な評価法と,遺伝的アルゴリズムを用いた塑性崩壊に対する卓越破壊モードの生成・探索法の開発は,特筆すべき成果である.終局限界状態に対するシステム信頼性を目標とした剛接骨組系の最小重量設計では,精度の高いシステム信頼度の評価方法が必要である.そこで本年度は,効率的で高精度のシステム信頼度評価手法の開発を目標に,非線型最適化問題や離散型最適化問題に有効と考えられている遺伝的アルゴリズム(GA)の適用を試みた.また,いくつかの解析例から,システム信頼性と各破壊モード信頼性との相互関係,各モード間の相関係数と各モードの信頼性分布状況との関連について考察を行った.本年度の研究から得られた知見は以下のようにまとめられる.1.塑性崩壊を対象とした問題に対してこれまで提案されている3種類のGA,すなわち,一般的なGA(SGA),個体群分岐型GA(fGA)およびスキーマ食欲法(SSE)を適用し,その結果SSEが最も有効であることが判明した.特に信頼性解析に対してSSEを反復利用すると,破壊確率の大きい卓越モードおよびその周辺の破壊モードを効率よく探索できた.2. SSEを反復利用した上記の手法では,各破壊モードの破壊確率がほぼ均一なモデルや局所的に大きな破壊確率のモードが存在するモデルに対しても,実用的に十分な精度のシステム信頼度(上下限値)が得られることを確認した.3.破壊確率の最も大きい卓越モードとその他との破壊モードとの相関が,比較的大きいモデルおよび比較的小さいモデルに対しても,上記の方法によって実用的に十分な精度のシステム信頼度(上下限値)が得られることを確認した.ただし,その限界幅は解析モデルのモード信頼性指標と各モード間の相関に依存しており,モード間の相関が低い場合は限界幅は大きくなる.この限界幅を縮小させるためには,各モードの結合確率の評価精度を向上させる必要があり,今後の課題である.システム信頼性を制約条件とした設計法では,精度の高いシステム信頼度の評価法が必要である.既往の研究では,遺伝的アルゴリズム(GA)による剛接骨組系のシステム信頼度評価法について考察しているが,複モード限界値によるシステム信頼度(上・下限値)の評価結果は,解析モデルに大きく依存し,非常に広くなる場合が存在する.

そこで,本年度は実用的なシステム信頼度評価法の開発を目標として,複モード限界値を改善した簡便なシステム信頼度の逐次近似評価法を提案し,その精度・適用性について考察したが,本年度の成果をまとめると次のようになる.1.複モード限界値による方法では,3次以上の結合確率の影響が問題となるため,それが発生しないように評価過程を改善し,必要となる2次結合確率の近似評価式を提案して,2次までの統計量を使った簡便なシステム信頼度の逐次近似評価法を提案した.2.2次結合確率評価精度に影響する要因は,破壊モードの信頼性指標と破壊モード間の相関係数であり,これらに関する評価精度を考慮するために,提案算定式と数値積分による結果を比較し,提案算定式が極めて精度が良いことを確認した.3.システム信頼度評価精度に影響する要因は,システムに起る破壊モード数,破壊モードの信頼度特性及び破壊モード間の相関係数であり,これらを考慮した幾多の数学問題と剛接骨組系の問題において,提案評価法,モンテカルロシミュレーション及び複モード限界値による結果を比較することにより,提案評価法は解析モデルの統計的特性に依存しない実用性の高い評価法であることが判明した.
人工血管柄付き人工骨モジュールの開発

骨の再建において、骨欠損の中央部は血液供給が乏しいことから、骨形成には不利な環境にある。しかしながら、小口径の人工血管が存在しないことから、現在でも血管柄付き自家骨移植による再建が行われている。そこで、本研究では、人工骨へ血液を供給する小口径人工血管と骨形成に最適な人工骨の開発を行い、大きな骨欠損の再建を試みた。骨の再建においては、骨端より遊走してくる骨原性細胞と新生してくる毛細血管により骨組織が再生する。すなわち、周囲の骨組織に接している部分では、骨再生は良好に促される環塩にあるが、骨欠損の中央部では血液供給が乏しいことから、骨形成には不利な環境にある。これを解消するためには、骨欠損の中央部に対して、酸素や栄養などを供給するための血行の確保が必要である。血管の再建においては、大血管より分岐した小口径の人工血管が存在しないことから、自家移植による再建しか治療方法がない。これに対し、現在のティシュ・エンジニアリングによる血管再生では、血管内皮細胞を培養して小口径の血管を培養して作る方法が世界的に試みられているが、多くの困難さのためにまだ実現していない。以上のことから、現在の技術では、ティシュ・エンジニアリングの方法を用いても大きな骨欠損部における骨再建は実現できないでいる。このような問題を解決するためには、次の技術的課題を解決する必要がある。<移植直後の血行確保>移植した直後から人工骨への血行を確保して、移植された少数の細胞への酸素・栄養の補給を可能とすること。<小口径の血管の導入>経時的に毛細血管が誘導され、細胞の増殖とともに人工骨全体にわたる毛細血管網が構築されるようにすること。<人工骨材料の最適化>人工骨の形態・組成・気孔構造などを細胞や血管め侵入に適するようにするとともに、速やかな骨形成が誘導されるように最適化した材料を開発すること。これらの課題については、それぞれが単独での研究が行われているが、それを統合した際の組織再生のメカニズムについては明らかにされていない。そこで本研究では、人工骨へ血液を供給する小口径人工血管の開発と骨形成に必要な毛細血管の誘導方法の開発、そして骨形成に最適な入工骨の形状を明らかにして、大きな骨欠損の再建を実現しようとするものである。すなわち、周囲の骨組織に接している部分では、骨再生は良好に促される環境にあるが、骨欠損の中央部では血液供給が乏しいことから、骨形成には不利な環境にある。<移植直後の血行確保>移植した直後から入工骨への血行を確保して、移植された少数の細胞への酸素・栄養の補給を可能とすること。<人工骨材料の最適化>人工骨の形態・組成・気孔構造などを細胞や血管の侵入に適するようにするとともに、速やかな骨形成が誘導されるように最適化した材料を開発すること。そこで本研究では、人工骨へ血液を供給する小口径人工血管の開発と骨形成に必要な毛細血管の誘導方法の開発、そして骨形成に最適な人工骨の形状を明らかにして、大きな骨欠損の再建を実現しようとするものである。

このような問題を解決するためには、次の技術的課題を解決する必要がある。<移植直後の血行確保>移植した直後から人工骨への血行を確保して、移植された少数の細胞への酸素・栄養の補給を可能とすること。<小口径の血管の導入>経時的に毛細血管が誘導され、細胞の増殖とともに人工骨全体にわたる毛細血管網が構築されるようにすること。<人工骨材料の最適化>人工骨の形態・組成・気孔構造などを細胞や血管の侵入に適するようにするとともに、速やかな骨形成が誘導されるように最適化した材料を開発すること。これらの課題については、それぞれが単独での研究が行われているが、それを統合した際の組織再生のメカニズムについては明らかにされていない。そこで本研究では、人工骨へ血液を供給する小口径人工血管の開発と骨形成に必要な毛細血管の誘導方法の開発、そして骨形成に最適な人工骨の形状を明らかにして、大きな骨欠損の再建を実現しようとするものである。
HPV関連中咽頭癌に対するリスク評価に基づいた低侵襲治療の開発

HPV関連中咽頭癌に対するリスク評価に基づいた低侵襲治療を開発する目的で、「中咽頭扁平上皮がんに対する集学的治療の効果とヒト乳頭腫ウイルス感染との相関に関するバイオマーカー研究:UMIN 000021572」のプロトコールを作成し、倫理委員会の承認後、頭頸部癌基礎研究会の会員に多施設共同研究の参加を募った。その結果、14施設(近大奈良、東京医療センター、神戸大、北海道大、佐賀大、京都大、九州大、東海大、市立三次中央、奈良医大、金沢医大、藤田保健衛生大、高知大、岐阜大)から中咽頭癌のサンプルを回収し、近畿大学医学部ゲノム生物学教室でゲノム解析を行った。採取されたサンプルから遺伝子解析が可能であった症例は80例であった。HPV検査として、PCRによるHPV-DNA検査、ハイブリッドキャプチャーII法、p16免疫染色法のいずれかに陽性であった症例をHPV陽性とみなした。その結果HPV陽性は56例(70%)、HPV陰性は24例(30%)であった。HPVのgenotypeはHPV16型48例(87.5%)、HPV35型3例(5.4%)、HPV58型2例(3.6%)、HPV31型1例(1.8%)、HPV33型1例(1.8%)であった。ゲノム解析の方法は次世代シーケンサーであるIonProtonシステムを用い、体細胞遺伝子の解析にはIon AmpliSeq Cancer Hotspot Panel v2を用いて行なった。遺伝子解析の結果は、HPV陽性ではPIK3CAの遺伝子変異が最も多く、56例中12例(21.4%)、次いでFGFR3 5例(8.9%)、PTEN4例(7.1%)であった。HPV陰性では24例中p5311例(45.8%)、次いでPIK3CA 2例(8.3%)であった。飲酒・喫煙歴の無い症例は9例で、全例がHPV陽性でPIK3CA変異は3例(33.3%)であった。頭頸部癌基礎研究会の多施設共同研究に参加を募り14施設の参加を得たことは十分な成果であった。本研究の基礎となる臨床研究は、2014年5月から2016年3月の期間に研究者分担者の藤井正人が行った「中咽頭扁平上皮癌に対する集学的治療とHPV感染に関する臨床研究」に付随するものであり、その研究には全国18施設が参加し、92例のサンプルが集められた。その内、14施設が本研究に参加し、解析可能な80例のサンプルが供与されたことは大きな成果であった。収集されたサンプルは既に研究者分担者である藤井正人の研究施設で各種のHPV検査が行われており、HPVの陽性の判定が確定されている。また凍結組織検体から抽出されたDNAは東京医療センターで厳密な管理の下で保管されており、そのDNAの質は確認されていた。その質の高いDNAを近畿大学ゲノム生物学研究室に移送し、遺伝子解析が行うことができたことは、本研究の予定通りの進捗状況であると考える。平成30年度の研究内容は当初の研究目標である中咽頭癌の遺伝子解析であり、HPV陽性中咽頭癌とHPV陰性中咽頭癌の遺伝子解析を行いその差を比較検討するものである。今回の研究で用いた遺伝子解析の方法は、次世代シーケンサーのIonProtonシステムを用い、Ion AmpliSeq Cancer Hotspot Panel v2を用いた方法で、廉価版であることから解析できる遺伝子の個数は50遺伝子、2,790ヶ所の変異に限定される。さらに網羅的な遺伝子解析を行うには検索遺伝子の個数が4倍以上のパネルを用いることが必要となるが、高価であるため症例を絞っての解析となる。今回の遺伝子解析の結果から、HPV陽性中咽頭癌とHPV陰性中咽頭癌のそれぞれで特徴的な遺伝子変異を認めた症例はさらに詳細な遺伝子解析を行う必要があると思われる。特にHPV陽性中咽頭癌でのPIK3CA遺伝子変異症例、HPV陰性中咽頭癌におけるp53遺伝子変異症例はさらに詳細な遺伝子解析を行う必要があると考えている。また対象症例の予後を調査し、本来は予後が良好と考えられているHPV陽性中咽頭癌の予後不良例、反対にHPV陰性中咽頭癌の予後良好例の遺伝子背景を検索することは、中咽頭癌に対する低侵襲治療開発の礎になるものと考えている。今年度以降は登録症例の予後を詳細に分析し、その予後に影響する遺伝子を明らかにすることが重要と考えている。

HPV検査として、PCRによるHPV-DNA検査、ハイブリッドキャプチャーII法、p16免疫染色法のいずれかに陽性であった症例をHPV陽性とみなした。その結果HPV陽性は56例(70%)、HPV陰性は24例(30%)であった。HPVのgenotypeはHPV16型48例(87.5%)、HPV35型3例(5.4%)、HPV58型2例(3.6%)、HPV31型1例(1.8%)、HPV33型1例(1.8%)であった。ゲノム解析の方法は次世代シーケンサーであるIonProtonシステムを用い、体細胞遺伝子の解析にはIon AmpliSeq Cancer Hotspot Panel v2を用いて行なった。遺伝子解析の結果は、HPV陽性ではPIK3CAの遺伝子変異が最も多く、56例中12例(21.4%)、次いでFGFR3 5例(8.9%)、PTEN4例(7.1%)であった。HPV陰性では24例中p5311例(45.8%)、次いでPIK3CA 2例(8.3%)であった。飲酒・喫煙歴の無い症例は9例で、全例がHPV陽性でPIK3CA変異は3例(33.3%)であった。頭頸部癌基礎研究会の多施設共同研究に参加を募り14施設の参加を得たことは十分な成果であった。本研究の基礎となる臨床研究は、2014年5月から2016年3月の期間に研究者分担者の藤井正人が行った「中咽頭扁平上皮癌に対する集学的治療とHPV感染に関する臨床研究」に付随するものであり、その研究には全国18施設が参加し、92例のサンプルが集められた。その内、14施設が本研究に参加し、解析可能な80例のサンプルが供与されたことは大きな成果であった。収集されたサンプルは既に研究者分担者である藤井正人の研究施設で各種のHPV検査が行われており、HPVの陽性の判定が確定されている。また凍結組織検体から抽出されたDNAは東京医療センターで厳密な管理の下で保管されており、そのDNAの質は確認されていた。その質の高いDNAを近畿大学ゲノム生物学研究室に移送し、遺伝子解析が行うことができたことは、本研究の予定通りの進捗状況であると考える。平成30年度の研究内容は当初の研究目標である中咽頭癌の遺伝子解析であり、HPV陽性中咽頭癌とHPV陰性中咽頭癌の遺伝子解析を行いその差を比較検討するものである。今回の研究で用いた遺伝子解析の方法は、次世代シーケンサーのIonProtonシステムを用い、Ion AmpliSeq Cancer Hotspot Panel v2を用いた方法で、廉価版であることから解析できる遺伝子の個数は50遺伝子、2,790ヶ所の変異に限定される。さらに網羅的な遺伝子解析を行うには検索遺伝子の個数が4倍以上のパネルを用いることが必要となるが、高価であるため症例を絞っての解析となる。今回の遺伝子解析の結果から、HPV陽性中咽頭癌とHPV陰性中咽頭癌のそれぞれで特徴的な遺伝子変異を認めた症例はさらに詳細な遺伝子解析を行う必要があると思われる。特にHPV陽性中咽頭癌でのPIK3CA遺伝子変異症例、HPV陰性中咽頭癌におけるp53遺伝子変異症例はさらに詳細な遺伝子解析を行う必要があると考えている。また対象症例の予後を調査し、本来は予後が良好と考えられているHPV陽性中咽頭癌の予後不良例、反対にHPV陰性中咽頭癌の予後良好例の遺伝子背景を検索することは、中咽頭癌に対する低侵襲治療開発の礎になるものと考えている。今年度以降は登録症例の予後を詳細に分析し、その予後に影響する遺伝子を明らかにすることが重要と考えている。関連試薬の購入が予定より少なく次年度使用額が生じたが、次年度に購入を予定している。
新規なかで状含チタンシロキサン化合物の理論的分子設計

本研究では、新規な構造と機能を備えたかご状シロキサン(シルセスキオキサン)の開発を目指し、ケイ素の全てまたは一部をチタンで置換した化合物の構造および物性を分子軌道計算により明らかにすることを目的としている。まず、完全縮合型の化合物、[HTiO_<15>]_nn=4-12,の構造をHF/SBKおよびHF/TZVPレベルで最適化した。その構造や加水分解反応に対する安定性をケイ素の化合物と比較すると傾向は似ているが、チタンの方がより小員環を形成しにくく、より大きな環構造を形成することが分かった。この事は、nが大きくなるにつれて増していく異性体の安定性の傾向がチタンではケイ素の化合物とは異なり新規の構造をとる可能性を示唆している。次に、チタンとケイ素が混合した化合物におけるチタン元素の分布傾向を調べるため、四員環化合物(Si_2Ti_2O_4)および、立方体のT_8(H_nTi_pSi_<np>O_<15n>;n=8,p=1-7)の全ての可能な異性体の構造と安定性をHF/SBKレベルで計算した。アルミニウム置換ゼオライトでは、アルミニウム原子どうしはできるだけ離れた位置を取る配置が安定であるという一般則がある。四員環化合物では明らかにチタン原子が隣合った異性体が不安定であるのに対して、同じ隣接関係にあるチタン原子2個を含む環が立方体に組み込まれると、他の異性体との総体安定性の差は小さくなる。エネルギー差は小さいものの、全体の傾向としてはTi-Ti平均距離が最も大きくTiが等間隔で存在する異性体が安定となった。また、チタンの数がケイ素数を上回る場合はSi-Siが離れている方が安定である事から、二種類の元素が密集しないで出来るだけ均一な密度で存在する構造を取り易いと予想される。
表面電離式小型高性能正イオン源の開発

試料入射方式及び試料塗布方式の2種類の表面電離型正イオン源を設計試作改良後、各種実験条件の下で正イオンの生成効率を測定し、さらに、その支配因子なども追及して、最適な作動条件の究明に努めた。その結果、次の結論が得られた。(A)試料入射方式(1)イオン化表面の最適温度領域(T_1-T_2)では、残留ガス(特に酸素)の吸着によって、仕事関数が最大φ^^__-6-7eV)となり、従ってイオン化効率が最大(B^+=100%)となり、易い。(2)この領域の下限温度(T_1)は3因子、上限(T_2)は2因子によって、支配される。(3)表面温度としては、この領域内(約1100-1300K)を選定し、残留ガス圧は1μTorrの程度が望ましい。(4)各種耐熱性金属(Re,W,Ta,Nb,Ir,Ptなど)のうち、イオン化表面材料としてはReが最適である。(5)これらの条件化では、試料原子のイオン化エネルギーが約6.5eV以下の元素(約30種類)に対して、B_+=100%が達成できる。(6)イオン電流の出力は、J^+=eNβ^+Sで与えられ、分子線の入射速度がN=1×10^<14>分子/cm^2Sで、イオン化面積がS=0.005cm^2のとき、β^+=100%の領域では、I^+=0.1μAとなる。(7)従って、基礎的な研究用(イオン-分子反応やイオン-界面現象の追及など)や無機塩類などの極微量質量分析計用の簡便なイオン源として、十分に活用できるものである。(B)試料塗布方式(1)アルカリハライド(MX)などのイオン結晶層(θ^^__-0.110^3分子電)を定速または段階的に順次昇温加熱して行くと、融点以下では主に中性の蒸発がおこり、正イオン(M^+)の放射は起こりにくい。(2)融点以上では試料が一般に10分子層以下に減少し、M^+の放射が顕著になる。(3)M^+は薄い試料層(θ<10分子層)上または基質金属(白金)板上の活性点から放射される。(4)例えばアルカリフッ化物/百金表面系の場合、活性点の仕事関数(φ^+)は、7.85.8eVとなる。(5)イオン化効率(β^+)は、θの減少と共に一般に高くなり、試料の融点以上(従って試料層は薄くなっており一般に10分子層以下)では、β^+^^__-10^<-3>10^<-4>となる。(6)しかし、塗布量が薄く、θ<1分子層の場合は、β^+^^__-10^<-2>も可能である。(7)従って、MXなどの塩類を水溶液の形で極微量(10^<-11>モル程度)を白金板(約0.03cm^2)上に塗布後、その試料層(θ^^__-0.11分子層)を融点付近まで加熱すれば、10^<-9>10^<-11>Aの正イオン電流が得られ、極微試料の定性・定量分析が容易である。以上の成果は、国際会議などで発表すると共に、国際学術雑誌上でも公表ずみ、又は、印刷中である。小型軽量で効率的な表面電離型の正イオン源を開発するために、初年度は理論的・基礎的な問題点の究明に努めた。即ち、(1)テスト用の小型イオン源を設計・試作すると共に、(2)このイオン源内に取付けた耐熱金属細線(イリジウムやレニウムなど)の表面に、試料(NaCl、KCl、NaBrなど)をビームの形で入射させて、生成放射される正イオン(Na^+やK^+など)の量を、表面温度や残留ガス圧(真空度)などの関数として、測定した。(3)得られた実験データを、本人の創案した理論式に代入して、正イオンの放射に有効な仕事関数を決定した。これらを吟味検討したところ、次の結論が得られた。(1)仕事関数は、残留ガス(特に酸素)の吸着により増大し、試料の吸着で減少する。(2)中間の温度領域(一般に1100-1300K程度)では、仕事関数が大きな値に保持されるため、イオン化効率が最大となる。(3)この領域を広く維持するためには、残留ガス圧を1μTorrの近辺に保持する方が良い。(4)この領域は、表面と試料の両性質によって決まり、簡単な1次式で表わされる。また、試料塗布方式による正イオン放射については、実験と解析とを行なった。以上の研究成果は、国際会議などで発表すると共に、国際的な学術雑誌上に公表ずみ、あるいは、現在印刷中である(次頁参照)。

(2)この領域の下限温度(T_1)は3因子、上限(T_2)は2因子によって、支配される。(3)表面温度としては、この領域内(約1100-1300K)を選定し、残留ガス圧は1μTorrの程度が望ましい。(4)各種耐熱性金属(Re,W,Ta,Nb,Ir,Ptなど)のうち、イオン化表面材料としてはReが最適である。(5)これらの条件化では、試料原子のイオン化エネルギーが約6.5eV以下の元素(約30種類)に対して、B_+=100%が達成できる。(6)イオン電流の出力は、J^+=eNβ^+Sで与えられ、分子線の入射速度がN=1×10^<14>分子/cm^2Sで、イオン化面積がS=0.005cm^2のとき、β^+=100%の領域では、I^+=0.1μAとなる。(7)従って、基礎的な研究用(イオン-分子反応やイオン-界面現象の追及など)や無機塩類などの極微量質量分析計用の簡便なイオン源として、十分に活用できるものである。(B)試料塗布方式(1)アルカリハライド(MX)などのイオン結晶層(θ^^__-0.110^3分子電)を定速または段階的に順次昇温加熱して行くと、融点以下では主に中性の蒸発がおこり、正イオン(M^+)の放射は起こりにくい。(2)融点以上では試料が一般に10分子層以下に減少し、M^+の放射が顕著になる。(3)M^+は薄い試料層(θ<10分子層)上または基質金属(白金)板上の活性点から放射される。(4)例えばアルカリフッ化物/百金表面系の場合、活性点の仕事関数(φ^+)は、7.85.8eVとなる。(5)イオン化効率(β^+)は、θの減少と共に一般に高くなり、試料の融点以上(従って試料層は薄くなっており一般に10分子層以下)では、β^+^^__-10^<-3>10^<-4>となる。(6)しかし、塗布量が薄く、θ<1分子層の場合は、β^+^^__-10^<-2>も可能である。(7)従って、MXなどの塩類を水溶液の形で極微量(10^<-11>モル程度)を白金板(約0.03cm^2)上に塗布後、その試料層(θ^^__-0.11分子層)を融点付近まで加熱すれば、10^<-9>10^<-11>Aの正イオン電流が得られ、極微試料の定性・定量分析が容易である。以上の成果は、国際会議などで発表すると共に、国際学術雑誌上でも公表ずみ、又は、印刷中である。小型軽量で効率的な表面電離型の正イオン源(試料入射方式と試料塗布方式)を開発するために、昨年度は理論的・基礎的な問題点の究明に努めた。その成果を踏まえて、本年度は、実験測定とデータの解析に全力を注いだ。その結果、次の結論がえられた。[I]試料入射方式.(1)各種の耐熱金属(Nb,Mo,Ta,W,Re,Ir,Pt)のうち、イオン化用の表面材料としては、Reが最適である。(2)最適な表面温度は一般に約11001300Kで、残留ガス(特に酸素)の吸着によって仕事関数が67eVにまで増大するため、イオン化効率に最大(100%)となり易い。(3)真空度としては、1uTorrが望ましい。(4)以上の条件下では、試料原子のイオン化エネルギーが約6.5eV以下の元素(約30種類)に対して、約100%のイオン化が達成できる。また、(5)0.1mA/cm^2の電流密度は容易に得られる。[II]試料塗布式.(1)アルカリハライド(MX)などのイオン結晶層(θ【similar or equal】0.110^3分子層)を、融点以上に加熱すると、M^+の放射が顕著になる。(2)M^+は薄い試料層(θ<10分子層)上、または基質金属(白金)板上の活性点から放射される。(3)活性点の仕事関数は、7.85.8eVである。(4)イオン化効率は、融点以上で一般に10^<-3>10^<-4>の程度であり、θ<1分子層では、10^<-2>も可能である。
怒りの制御を担う神経メカニズムの解明：ネットワーク解析と脳解読法からのアプローチ

1.記憶検索による許しの促進を目指す研究ここまでの研究を通して,加害者についての記憶の検索方法が,怒りの記憶形成に関与する可能性が示された。具体的には,加害者と結びつけられた負の情動記憶の検索が,怒りの記憶を助長するというものである。そこで本研究では,加害者と意図的に結びつけた正の情動記憶を反復的に検索することが,怒りの記憶形成を妨げ,許しを促進する可能性について検討をおこなった。実験では,対連合学習課題と怒り誘導課題,そしてThink/No-Think課題を使用した。対連合学習課題では,実験協力者4名と情動価をもつ単語刺激を結びつけて記憶するように教示を与えた。そして,4名のうちの1名が加害者の役割を担い,被験者の怒りを誘導した。その後,TNT課題を実施し,正の情動価を持つ単語刺激を反復的に想起することが,怒りの軽減につながるのかを検討した。2.ストレス制御の神経ダイナミクス前部帯状回は,痛みや高い認知負荷,そして負の情動といったストレスに対して反応し,行動を適切は方向に切り換える司令塔の役割を果たすと考えられている。しかしながら,前部帯状回が,ストレスの種類に応じて,適切な脳領域にはたらきかける神経ダイナミクスを示した研究は数少ない。そこで,本研究では,痛みと認知負荷といった2種類のストレスを操作し,それぞれのストレス下で,前部帯状回がどのように他の脳領域に作用するのかを検討した。その結果,前部帯状回の背側部は,痛みと認知負荷の両者に対して反応し,2種類が組み合わさると活動が相乗的に増加したことから,ストレス全般に反応する領域であることが示された。一方で,前部帯状回の腹側部は,ストレス状況に応じて異なる脳部位と協調的活動を示し,特に扁桃体や海馬との間でストレス依存的な協調パタンを示したことから,前部帯状回腹側部が,ストレス依存的な認知行動制御に関わることが示された。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は,当初の計画に沿って,怒り感情と攻撃的反応を誘導する実験室課題の作成と実施に取り組んだ。従来の怒り研究により,複数にわたる不当な扱いが怒りを強めることが示されている。この特性に着目し,社会的拒絶課題(Reijntjes et al. 2011)と不平等分配課題(Kahneman et al., 1986を改変)を組み合わせることで,十分な怒りを引き起こすことができるのかを検証した。怒りの計測には,主観的な評定と客観的な行動測定に加え,生理指標の計測も取り入れ,特に,怒り体験時の変化が報告されている皺眉筋の筋電位(Witvliet et al., 2001)に焦点を当てた。これらの3つの指標全てから怒りの効果を確認することで,課題の妥当性の担保を試みた。実験の結果,行動指標,主観的報告および生理指標の全てにおいて,怒りを反映する報復的行動,回避的姿勢,皺眉筋の活性化が認められたことから,社会的拒絶課題と不平等分配課題の組み合わせは,実験室場面において十分な怒り体験を誘導することができると結論づけることができる。怒り誘導課題の開発に加え,本研究の主目的の一つである怒り制御の個人差に関する神経メカニズムの解明に向けて,個々人の怒り特性が,不当な扱いを加えた他者の認知にどのような影響を与えるのかについても検討した。具体的には,連想記憶課題を用いて,不当な扱いを加えた他者と結びつけられたポジティブ,ネガティブ,およびニュートラルなアイテムの想起成績と(怒り特性との強い結び付きが報告されている)復讐的反芻特性との関係を検討した。その結果,復讐的反芻特性の低い個人ほど,ポジティブな性格特性単語をより多く想起していることが明らかになった。この結果から,復讐的反芻特性は,不当な扱いを加えた他者と結びつくポジティブな情報へのアクセスの個人差と関係していると言えるのかもしれない。当初の計画通り,怒りを誘導する実験課題の作成に取り組み,行動指標,主観的報告および生理指標の全てにおいて,怒りを反映する報復的行動,回避的姿勢,皺眉筋の活性化を認めることができた。本プロジェクトの肝は,適切な怒り感情の誘導であることを踏まえると,複数の計測指標が一貫した結果を示す実験課題の作成に成功したことは,今後の研究の発展を大きく期待させるものである。当初実施を予定していたfMRIのパイロット実験にまでは至らなかったものの,当初予定をしていなかった怒り関連の筋電図の計測と解析手法を会得したことは,客観的計測が難しい感情研究を進めて行く上で大いに役立つことが予想される。このような進捗状況を踏まえると,本研究課題はおおむね順調に進展していると言える。本研究課題は,怒りの制御を支える神経メカニズムを解明することを目的としている。本年度は,昨年度に開発した怒り誘導課題を用いてデータを追加収集することで,その妥当性の検証に取り組んだ。具体的には,社会的拒絶課題と不平等な金銭分配課題を組み合わせることで怒りを誘導し,同時に表情筋の一種である皺眉筋の電位の計測をおこなった。さらに,課題後に復讐課題を課すことで,怒りの強さを測定した。その結果,いずれの指標においても,十分な怒りの効果が認められた。また,誘導された怒りが,記憶の形成に与える影響を調べることで,怒りの波及的効果についても検討を進めた。

この研究では,怒り誘導に先立ち,4名の実験協力者の顔写真と性格特性単語の連想記憶課題を与えた。怒り誘導課題では,4名の内の1名が加害者の役割を担当し,実験参加者に対してネガティブなコメントを与えた後に不平等な分配をおこなった。その後,記憶テストを実施したところ,加害者と結びつけられたネガティブな性格特性単語の記憶成績が上昇する一方で,ポジティブ単語の記憶成績は低下した。この結果は,怒りが,記憶の変化を誘導することを示している。怒りを含む情動制御の神経メカニズムを解明すべくfMRI実験にも着手し,前部帯状回や前頭前野の活動を中心としたデータの解析を進めている。加えて,情動制御に間接的に関与することが知られている認知制御の神経メカニズムについても思慮を深め,個人差の観点から導き出した仮説を論文としてまとめた(Current Directions in Psychological Science)。怒りの制御を評価するためには,怒り状態を客観的に計測する必要がある。そこで,怒りの指標として用いられる表情筋の電位計測と経済ゲームで使用される金銭調整課題を用いることで,怒りの定量化をおこない,十分な怒りが誘導できていることを確認した。また,怒りを含む感情の制御には,情動制御の神経プロセスに加え,認知制御の神経プロセスも間接的に作用することが知られている。この点に着目し,それぞれの神経プロセスについて並列的に検討を進めており,必要なデータが集まってきている。以上の理由から,本研究課題は,概ね順調に進展していると結論づけた。1.記憶検索による許しの促進を目指す研究ここまでの研究を通して,加害者についての記憶の検索方法が,怒りの記憶形成に関与する可能性が示された。具体的には,加害者と結びつけられた負の情動記憶の検索が,怒りの記憶を助長するというものである。そこで本研究では,加害者と意図的に結びつけた正の情動記憶を反復的に検索することが,怒りの記憶形成を妨げ,許しを促進する可能性について検討をおこなった。実験では,対連合学習課題と怒り誘導課題,そしてThink/No-Think課題を使用した。対連合学習課題では,実験協力者4名と情動価をもつ単語刺激を結びつけて記憶するように教示を与えた。そして,4名のうちの1名が加害者の役割を担い,被験者の怒りを誘導した。その後,TNT課題を実施し,正の情動価を持つ単語刺激を反復的に想起することが,怒りの軽減につながるのかを検討した。2.ストレス制御の神経ダイナミクス前部帯状回は,痛みや高い認知負荷,そして負の情動といったストレスに対して反応し,行動を適切は方向に切り換える司令塔の役割を果たすと考えられている。しかしながら,前部帯状回が,ストレスの種類に応じて,適切な脳領域にはたらきかける神経ダイナミクスを示した研究は数少ない。そこで,本研究では,痛みと認知負荷といった2種類のストレスを操作し,それぞれのストレス下で,前部帯状回がどのように他の脳領域に作用するのかを検討した。その結果,前部帯状回の背側部は,痛みと認知負荷の両者に対して反応し,2種類が組み合わさると活動が相乗的に増加したことから,ストレス全般に反応する領域であることが示された。