hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
花粉捕集効率の向上を目指した花粉症用マスクのデザイン開発に関する研究

本研究では,現代人にとって深刻な花粉症に要する衛生用マスクについて,その機能性と装着感の改善策を見出し,各個人に対応する最適な衛生用マスクを開発することを目標としている.マスクを装着した際の花粉捕集効率は,マスク自体の性能だけでなく,装着感や装着状態によっても影響が及ぼされることが予測される.本課題では,大学生を対象とした花粉症用マスクに対する意識調査を実施し,装着感に関する問題点を明らかにした.また,機能性について,マスク周辺の気流を可視化するシステムを試作し,呼気の漏れ挙動およびマスクと顔面間に形成される隙間を検出し,定量的に評価した.本研究では,現代人にとって深刻な花粉症に要する衛生用マスクについて,その機能性と装着感の改善策を見出し,各個人に対応する最適な衛生用マスクを開発することを目標としている.マスクを装着した際の花粉捕集効率は,マスク自体の性能だけでなく,装着感や装着状態によっても影響が及ぼされることが予測される.本課題では,大学生を対象とした花粉症用マスクに対する意識調査を実施し,装着感に関する問題点を明らかにした.また,機能性について,マスク周辺の気流を可視化するシステムを試作し,呼気の漏れ挙動およびマスクと顔面間に形成される隙間を検出し,定量的に評価した.現代人にとって深刻な花粉症に要する衛生マスクに着目し、その機能性と装着感の改質、改善策を見出し、さらには各個人に最適な衛生マスクを開発することを、本研究の長期的な目的としている。本課題において、平成20年度では、衛生マスクに対する問題点の調査を行い、マスク使用状況と問題点に関する知見を得た。また、フィット性能の計測結果および前年度までに行った熱特性の測定結果をもとに、マスクと顔面の間に形成される隙間に着目し、花粉捕集効率の計測システムの試作を行った。試作したシステムについて、最適な実験条件を、詳細に検討した。さらに、今後、実験試料として採用していく花粉症用マスクの通気性能、厚さについて、KESを用いて測定を行った。マスクに対する意識調査を実施した結果、花粉症有症者は42.1%であった。また、全回答者のうち、マスクを着用する者は11.5%であった。マスクに対する問題点については、「メガネが曇る」、「蒸れる」、「息苦しい」といったものであり、マスクの吸湿特性や水吸着特性さらには通気性に起因する問題点が挙げられた。花粉捕集効率計測システムの試作において、システム構成および実験条件を検討した。その構成内容は、黒色に塗装したヘッドマネキン、ビニルチューブ、白煙管(塩化第二スズ)、エアーポンプ(33I/s)、DVC(30コマ/s)、ハロゲン電球(25W)である。これらの装置を、内部を別珍で、外部を遮光カーテンで被覆した空間内に設置した。計測では、試料マスクを装着したマネキンの口部から漏出する白煙を、ビデオカメラを用いて観測した。以上のシステムを用いて観測した白煙は、体内に取込まれる花粉に相当することを仮定している。次年度以降、試作した計測システムを用い、本年度に一般性能を測定した試料マスクについて、顔面形状や使用特性に応じた花粉捕集効率を計測していく予定である。現代人にとって深刻な花粉症に要する衛生マスクに着目し、その機能性と装着感の改質、改善策を見出し、さらには各個人に最適な衛生マスクを開発することを、本研究の長期的な目的としている。平成21年度では、前年度まで継続して実施してきた「衛生マスクに対する問題点の調査」について、回答者の居住範囲と数を増大させ、全国の大学生約1500名を対象として調査を実施した。その結果、花粉症有症者は40%であった。この値は、被験者数が異なるものの、前年度と同程度の結果が示された。また、有症者の対処法を調査した結果、50%の者が衛生用マスクを着用することがわかった。続いて、処方薬37%、市販薬30%という対処法が挙げられた。以上の結果から、花粉症を有する若年者は、約半数がマスクを使用するものの、次いで薬物療法を取り入れていることが明確となった。また、前年度に開発した花粉捕集効率計測システムを用いて実験を遂行していくにあたり、同システムの一部であるヘッドマネキンについて様々な使用特性を模擬するため、若年女性10名の頭部寸法および異なる発音条件での開ロサイズを、マルチン式人体計測器およびデジタルカメラを用いて測定した。撮影した画像について、左右口角の最大直線距離(x)およびそれに垂直な開口領域の最大直線距離(y)を測定した。その結果、本実験で採用した被験者について、直線距離(x)は58mm、最大直線距離(y)は29mm程度であることが実験的に明らかとなった。次年度では、これまでに試作した計測システムおよび発音時の開ロサイズを模擬したヘッドマネキンを用いて、様々な使用状況における様々なデザインおよびサイズを有するマスクの花粉粉捕集効率を計測していく。現代人にとって深刻な花粉症に要する衛生用マスクに着目し,その機能性と装着感の改善策を見出し,さらには各個人に最適な衛生用マスクを開発することを,本研究の長期的な目的としている.本年度では,全国の大学生(男性715名,女性804名)を調査対象とした「衛生マスクに対する問題点の調査」について,詳細に解析した.その結果,有効回答者のうち花粉症有症者数は男性36.5%,女性44.0%であった.

有症者を対象とし,対策方法を調査した結果,マスクを着用するという回答者数(男性43.7%、女性54.0%)が最も多く,マスクの着用は対症療法として有用であることが推察される結果を得た.さらに,マスク着用時における問題点について,女性では「化粧が落ちる」と述べた回答者が最も多く,男性と女性とでは異なる問題点を抱いていることが本調査により明らかとなった.男女共通の問題点として,「蒸れる」,「眼鏡が曇る」,「息苦しい」といった回答が得られた.以上の結果から,花粉症用マスクの機能性と装着感を改善するためには,マスク装着時において呼吸をする際の吸気だけでなく呼気についても検討する必要があることが考察された.また,機能性の改善策を見出すために,主に暗室,照明ランプ,ビデオカメラ,ヘッドマネキンから構成される簡易型気流観測システムを試作した.本システムを用い,マスクを装着したヘッドマネキン口部から吐出される白煙の漏れ状況を観測した.その結果,マスクの種類およびマスクの設置箇所すなわち着用位置により,白煙の漏れ状況が異なることが実験的に明らかとなった.本課題を遂行することにより,花粉捕集効率の向上すなわち隙間の縮小と装着感に関する問題点を改善した製品開発において,隙間形成箇所を簡便に可視化することができる有用なシステムを提案できた.
環境調和に基づいた有機分子プローブ搭載シリコン量子ドットの1ステップ合成法の開発

本研究では、グリーンケミストリーに立脚した溶媒フリーの条件下で、Si量子ドットを合成するための方法を開発した。具体的には、リガンド前駆体中へ、固体状バルクシリコンを浸漬、当該バルク表面をレーザー照射することにより、Siナノ結晶粒子の生成と粒子表面へのリガンド固定を同時に達成できることを見出した。これにより、分子認識プローブを有するSi量子ドットを1ステップで合成、精製処理の不用な循環環境型合成法を確立した。シリコンをベースとしたオプトエレクトロニクス産業の実現に向けて、シリコンナノ結晶における光学特性を深く理解することが重要である。本研究では、1)シリコンを3次元的にナノ構造化することによって達成される量子効果に基づいた発光の起源を明らかにし、2)当該量子ドットを1ステップで合成できる環境調和合成法の開発を目指す。3次元ナノ構造化シリコンからの発光起源に関する議論は、ポーラスシリコンの発光が1990年発見されて以来、今尚、続いている。本研究では、長鎖アルコキシ分子膜で表面大気接触から完全に保護したシリコンナノ結晶粒子(平均粒径3.6nm標準偏差1.8nm)を液相合成法から作製した。シリコンの励起子ボーア半径は5nmであることから、当該実験を行うモデルサンプルとして、当該平均粒径および標準偏差は満足できるものであった。266nmのレーザー光を用いてサンプル励起し、光学特性を調べることで、シリコンにおける量子効果に基づいた発光は、従来報告されている可視領域ではなく、紫外領域にあると実証することに初めて成功した。さらに、当該有機不動態化表面を徐々に酸化させることにより、発光スペクトルは、レッドシフトすることを見出し、可視領域における発光は界面準位に起因すると結論づけた。次に,このようなシリコン量子ドットを1ステップで合成可能な環境調和型合成方法開発を目指した。この方法で合成されたサンプルをプロトンNMR、カーボンNMRで調べたところ、粒子表面のシリコン原子はアルキル鎖とSi-C結合でリンクすることにより、不動態化されていることが明らかとなった。当課題研究2年目は、アルキル分子膜の充填密度を向上させ、シリコンナノ結晶最表面の不動態化の実現、及び、粒子サイズ制御を目指す。シリコンの結晶を三次元的にナノ構造化すると同時に、当該表面をパッシべートできる液相合成法の開発に取り組んだ結果、Nd:YAGを光源とした液相レーザーアブレーション法を開発した。本方法を適用することで、アルキル基で終端されたシリコンナノ結晶粒子を1ステップで合成することが可能となった。本方法のもう一つの特徴は、アルキル終端化シリコンナノ結晶粒子合成過程において、一切の有機廃液を産出しない環境に調和した合成過程を提供できることにある。ここで得られた粒子は、ナノ構造化と同時に、その表面がアルキル鎖によって誘導化されているために、合成物は、液体化していた。また、TEM観察より、結晶粒子径は、18nmの極めて広い粒度分布を有していた。紫外可視吸収スペクトル特性から、ここで得られた粒子の吸収端は、バルクに比して0.2eV程度ブルーシフトしていたことから、量子サイズ効果の発現を見出した。さらに、PLスペクトルを測定することで、シリコンナノ結晶粒子からの発光は、従来知られていた可視域のみでなく、310nmの近紫外可視(赤)に渡って幅広く観察されることが明らかとなり、TEM観察との整合性も見出された。
高周期14族元素ポリラジカル種の合成、構造、および物性に関する研究

本研究の2年目(平成29年度)では、異なる置換基で非対称に置換されたジシレン(RA2Si=SiRB2)におけるイオンラジカル種の合成、構造、電荷とスピンの分布について検討すべく、前駆体ジシレンとしてトリアルキルシリル基(RA = SiMetBu2)とアルキル基(RB = iPr)で置換されたジシレンを合成し、それを金属カリウムで一電子還元して生じたアニオンラジカルの発生、観測を行った。しかし、(tBu2MeSi)2Si=Si iPr2から生じるアニオンラジカルは熱的にやや不安定であり、室温では数分で分解した。理論計算から予測されるスピン密度がより大きいiPr基が置換した3配位ケイ素側の立体保護が不十分であるためと推測されたため、本年度の研究では2級アルキル基であるiPr基をより嵩高い1-エチルプロピル基に変更した非対称置換ジシレンを新規に合成し、そのアニオンラジカルの発生と解析を行った。新規に合成したジシレン(tBu2MeSi)2Si=Si(CHEt2)2の中性状態での分子構造は、(tBu2MeSi)2Si=Si iPr2と非常に類似した構造パラメーターを示す平面性の良いジシレンであった。予め理論計算で予測した(tBu2MeSi)2Si=Si(CHEt2)2のアニオンラジカルの構造は、(tBu2MeSi)2Si=Si iPr2から生じるアニオンラジカルとよく類似しており、tBu2MeSi基が結合した3配位ケイ素側に負電荷が、iPr基が置換した3配位ケイ素側にスピンが偏在したトランス折れ曲がり構造であった。(tBu2MeSi)2Si=Si(CHEt2)2を金属カリウムで一電子還元して生じたアニオンラジカルの熱的安定性は大きく向上し、室温での分解速度を抑制することは出来たが、結晶化による単離、構造解析には成功しなかった。これまでに申請者は嵩高いトリアルキルシリル基で立体的に保護した3配位シリルラジカル種を安定な化学種として合成、単離できることを見出している。これを基盤として、ベンゼンなどの炭素π電子系で複数の3配位シリルラジカルを連結したオリゴ(シリルラジカル)種の合成に拡張して、分子構造およびスピン状態の解析を行ってきた。また、ケイ素ーケイ素単結合におけるσ結合電子が非局在化(σ共役)することに着目し、ジシラン鎖で2つの3配位シリルラジカルを連結したテトラシラン-1,4-ジイル種の合成にも成功し、予備的な構造解析、スピン状態の解析を行ってきた。本研究課題の初年度(平成28年度)では、さらにケイ素鎖長を伸ばしたトリシラン、テトラシランで2つの3配位シリルラジカルを連結したペンタシラン-1,5-ジイル種、テトラシラン-1,6-ジイル種の合成を検討し、既に合成に成功しているテトラシラン-1,4-ジイル種を含めてスピン状態について解析した。ペンタシラン-1,5-ジイル種、テトラシラン-1,6-ジイル種は、両端に嵩高いトリアルキルシリル基を導入した対応する1,5-ジブロモペンタシラン、1,6-ジブロモヘキサシランの還元的脱臭素化により合成した。トラシラン-1,4-ジイル種が室温でも十分に安定であることとは対照的に、ペンタシラン-1,5-ジイル種、テトラシラン-1,6-ジイル種はー30°C以下でも徐々に分解するほど不安定であった。トラシラン-1,4-ジイル種、ペンタシラン-1,5-ジイル種、テトラシラン-1,6-ジイル種のEPRスペクトルの解析から、それらはいずれも基底一重項種であるが一重項ー三重項のエネルギー差がそれぞれ約2.5 kJ/mol、約1.6 kJ/mol、約0.1 kJ/molであり、連結子のケイ素鎖長が伸びるとσ共役を介したスピン間相互作用が小さくなることが分かった。申請段階における平成28年度の計画のうち、σ共役系オリゴシラン鎖を連結子とするビス(シリルラジカル)種としてトリシランおよびテトラシラン鎖を連結子とするペンタシラン-1,5-ジイル種、ヘキサシラン-1,6-ジイル種の発生に成功し、そのスピン状態の解析まで完了した。一方で、平成28年度が共同研究者である教授の定年退職直前であったことに伴い研究室の学生数が減ったため、ナフタレンやビフェニルなどの拡張炭素π電子系を連結子とするビス(シリルラジカル)およびそのゲルマニウム、スズ類縁体の合成には着手することが出来ず、やや遅れていると考えている。本研究の1年目(平成28年度)では、中性3配位ケイ素ラジカルをオリゴシラン鎖で連結したオリゴシラン-α,ω-ジイル種[ビス(ケイ素ラジカル)種]の合成を行い、それらのスピン状態を解析した。オリゴ(ケイ素ラジカル)種を構築するにあたって、中性3配位ケイ素ラジカル以外のケイ素ラジカル種を用いることが出来ないか検討すべく、ケイ素=ケイ素二重結合化合物「ジシレン」のイオンラジカルに注目した。

すでに申請者らは、ジシレンのカチオンラジカル、アニオンラジカルの合成、単離に成功し、その分子構造やスピン状態の解析を行っているが、極めて嵩高いトリアルキルシリル基で対称に置換されたジシレンから誘導された1例ずつであり、それらを適当な連結子で繋いだオリゴ(ケイ素ラジカル)種に展開することは合成的に難しい。そのため、本研究の2年目(平成29年度)では、後の集積化を考慮して異なる置換基で非対称に置換されたジシレン(RA2Si=SiRB2)におけるイオンラジカル種の合成、構造、電荷とスピンの分布について検討した。前駆体ジシレンとしてトリアルキルシリル基(RA = SiMetBu2)とアルキル基(RB = iPr)で置換されたジシレンを新規に設計、合成した。非対称置換ジシレンを金属カリウムで一電子還元して生じたアニオンラジカルは熱的にやや不安定であり、室温では数分で分解した。-30 °Cにおけるジシレンアニオンラジカルの常磁性共鳴スペクトルの解析、および理論計算の結果、Si=Si二重結合に由来する部分がトランス折れ曲がり型に変形し、tBu2MeSi基が結合した3配位ケイ素側に負電荷が、iPr基が置換した3配位ケイ素側にスピンが偏在した構造であることが分かった。複数のケイ素ラジカル部位を連結したオリゴ(ケイ素ラジカル)種を構築する新規な素子としてジシレンのカチオンラジカル、アニオンラジカルに注目して、新規なジシレンアニオンラジカルの合成を検討した。置換基部位に酸化還元性を示しにくいトリアルキルシリル基とアルキル基で非対称に置換されたジシレンを合成し、そのアニオンラジカルの発生と物性を解明できた。しかし、トリアルキルシリル基とアルキル基で非対称に置換されたジシレンアニオンラジカルは熱的安定性に乏しく室温では分解してしまうため、単離やX線結晶構造解析による分子構造の決定などには至らず、十分な成果を得ることが出来ていないと判断される。また、平成29年度に独立准教授として研究室を主宰していくことになったが、研究指導する学生数が2名(大学院生1名、学部4年生1名)で人的資源が少なくなったことと、平成29年12月26日に発症した病気(同日、救急搬送されて緊急手術を受けた)に起因してその後の研究活動のペースを落とさざるをえなかったことも重なって、やや遅れていると考えている。本研究の2年目(平成29年度)では、異なる置換基で非対称に置換されたジシレン(RA2Si=SiRB2)におけるイオンラジカル種の合成、構造、電荷とスピンの分布について検討すべく、前駆体ジシレンとしてトリアルキルシリル基(RA = SiMetBu2)とアルキル基(RB = iPr)で置換されたジシレンを合成し、それを金属カリウムで一電子還元して生じたアニオンラジカルの発生、観測を行った。しかし、(tBu2MeSi)2Si=Si iPr2から生じるアニオンラジカルは熱的にやや不安定であり、室温では数分で分解した。理論計算から予測されるスピン密度がより大きいiPr基が置換した3配位ケイ素側の立体保護が不十分であるためと推測されたため、本年度の研究では2級アルキル基であるiPr基をより嵩高い1-エチルプロピル基に変更した非対称置換ジシレンを新規に合成し、そのアニオンラジカルの発生と解析を行った。新規に合成したジシレン(tBu2MeSi)2Si=Si(CHEt2)2の中性状態での分子構造は、(tBu2MeSi)2Si=Si iPr2と非常に類似した構造パラメーターを示す平面性の良いジシレンであった。予め理論計算で予測した(tBu2MeSi)2Si=Si(CHEt2)2のアニオンラジカルの構造は、(tBu2MeSi)2Si=Si iPr2から生じるアニオンラジカルとよく類似しており、tBu2MeSi基が結合した3配位ケイ素側に負電荷が、iPr基が置換した3配位ケイ素側にスピンが偏在したトランス折れ曲がり構造であった。(tBu2MeSi)
骨格筋の興奮収縮連関の分子機構-DHP受容体からリアノジン受容体への情報伝達

骨格筋の興奮収縮連関に関与する可能性のある分子量約55kDのカルモデュリン結合蛋白質(以下55K蛋白質)の解析を行い、以下のような結果を得た。1)55K蛋白質は、筋小胞体分画および部分精製リアノジン受容体分画に存在する。2)55K蛋白質のN末端から15個のアミノ酸配列はデアフォラーゼの1つであるリポアミドデヒドロゲナーゼ(分子量約55kD、ブタおよびヒト)と高い(90%)相同性がある。3)55K蛋白質は、リポアミドデヒドロゲナーゼと分子量が一致し、また共通の抗原性をもつ。しかし、リポアミドデヒドロゲナーゼは55K蛋白質のようなカルモデュリン結合能はない。4)55K蛋白質は、等電点が異なる複数の蛋白質からなり、いずれも抗リポアミドデヒドロゲナーゼ抗体と交叉反応し、カルモデュリン結合性を示した。5)55K蛋白質は、平滑筋、心筋、大脳小脳、肝臓などには存在せず、骨格筋に特異的に存在する。6)55K蛋白質は、A-I境界部位付近に存在する。7)免疫沈降法で55K蛋白質はリアノジン受容体と共沈する。以上のように、骨格筋筋小胞体分画に存在する55K蛋白質は、リポアミドデヒドロゲナーゼと相同な部分をもつが同一蛋白質ではなく、また骨格筋特異的に発現し、triad付近に存在することが明らかになった。さらに、リアノジン受容体と直接または間接的に相互作用する可能性が強く示唆された。カルモデュリン結合能、リアノジン受容体との相互作用、骨格筋特異的な発現、および、triad付近の局在などは、55K蛋白質が骨格筋の興奮収縮連関においてDHP受容体からリアノジン受容体への情報伝達に関与する可能性を強く示唆する。55K蛋白質の機能をこの蛋白質の機能部位に対する抗体を用いて生理学的に解析する予定であり、このため、55K蛋白質の予想される機能部位を明らかにする必要があり、55K蛋白質の遺伝子解析を開始した。ウサギ骨格筋の興奮収縮連関においてDHP受容体からリアノジン受容体への情報伝達に関与している可能性のある分子量55Kのカルモデュリン(CaM)結合蛋白質(以下55K蛋白質と略)がミトコンドリアに存在するリポアミドヒドロゲナーゼ(LADH)と共通な抗原性を持ち、分子量、等電点もほとんど一致していることをすでに報告している。ところが55K蛋白質とほとんど同一のものと思われるウサギ骨格筋の筋小胞体分画に存在するCaM結合蛋白質がCaM依存性キナーゼであるとする報告があったため、55K蛋白質のN末端のアミノ酸配列を15残基解析した。その結果、ブタLADHと90%の相同性があったため55K蛋白質はCaM依存性キナーゼとは異なることが明らかになった。また、LADHはCaM結合能が非常に弱いため異なる蛋白質と考えられたが、蛋白質の修飾によって結合能を示す可能性が考えられた。

55K蛋白質もLADHもリン酸化されるため、両蛋白質のリン酸化状態とCaM結合能の関連を検討したところ、55K蛋白質はリン酸化状態に関係なく強いCaM結合能を示し、LADHはリン酸化状態にかかわらずCaM結合能は非常に弱かった。これらの結果から55K蛋白質はLADHと相同性が高いが同一のものではないことが明らかになった。また、骨格筋の縦切り切片について免疫組織化学法で解析したところ、55K蛋白質はT管の位置に局在していた。細胞分画法で55K蛋白質は筋小胞体分画に存在することから、55K蛋白質がリアノジン受容体付近に存在することが強く示唆されたため、免疫電子顕微鏡法で詳細に検討中である。また、心筋、血管平滑筋について、イムノブロット法とCaM結合能を指標に55K蛋白質の発現を解析した。その結果、両筋肉ともに分子量55Kの蛋白質が抗体と反応したが、CaM結合能は示さなかった。以上のように、55K蛋白質は骨格筋に特異的に発現しており、リアノジン受容体付近に局在することが明らかになった。ウサギ骨格筋の興奮収縮連関においてDHP受容体からリアノジン受容体への情報伝達に関与する可能性のある分子量55Kのカルモデュリン(CaM)結合蛋白質(以下55K蛋白質と略)について、昨年度までに以下のことを明らかにした。55K蛋白質は、(1)ミトコンドリアに存在するリポアミドデヒドロゲナーゼ(LADH)と共通の抗原性を持ち、(2)分子量、等電点もほとんど一致し、(3)N末端のアミノ酸配列はブタおよびヒトLADHと90%の相同性がある。しかし、(4)LADHのCaM結合能は非常に弱いため、55K蛋白質はLADHと同一のものではないと考えられる。また、55K蛋白質は、(5)骨格筋特異的に発現し、(6)リアノジン受容体付近に局在する。本年度は、55K蛋白質とリアノジン受容体間に相互作用があるかどうかを、グリセリン処理ウサギ骨格筋の両性界面活性剤抽出液について免疫沈降法を行い調べた。その結果、抗55K蛋白質抗体でリアノジン受容体が共沈したため、55K蛋白質とリアノジン受容体間に直接、または何らかの蛋白質を介した間接的な相互作用があることが示された。また、55K蛋白質は含量が少ないため、遺伝子解析および遺伝子発現産物を用いてその性質を調べる必要があり、55K蛋白質のN末端のアミノ酸配列から予測される遺伝子配列からプローブを作成し、ウサギ骨格筋cDNAライブラリーを検索した。現在得られているクローンの塩基配列の一部を解析した結果、ヒトLADH遺伝子と相同性をもつことが明らかになり、引き続き解析を行っている。55K蛋白質の機能の生理学的解析については抗体を陽いる場合はその反応部位の問題があり、複数の抗55K蛋白質抗体を使用して検討する必要がある。このため遺伝子解析の結果から予想される機能部位のアミノ酸配列をもとに、新たに抗体を作成し解析することとした。発現させた55K蛋白質については、現在CaM結合能を解析中である。
毛様体上皮細胞機能における細胞内セカンドメッセンジャー機構の解明

毛様体無色素上皮細胞は房水産生を行っている器官であり、その細胞内情報伝達系を検討することは眼科学研究上非常に重要である。本件ではカルシウムイオン(Ca^<2+>)をセカンドメッセンジャーとした細胞内情報伝達系に着目し検討を行った。有色家兎から毛様体組織を採取し、さらに低Ca^<2+>状態で短時間インキュベートすることにより毛様体無色素上皮層を分離し、実験に使用した。この細胞を細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_i)蛍光指示薬であるfura-2(5μM)下で1時間インキュベートしてダイローディングを行い、倒立顕微鏡(ニコンTE300)および細胞内Ca^<2+>測定システム(浜松ホトニクスARGUS-20/CA)を用いて実験を行った。アセチルコリン(10μM)、フェニレフリン(10μM)、およびエピネフリン(1μM)の負荷により[Ca^<2+>]_iは上昇した。一方、クロニジン(100μM)およびイソプロテレノール(100μM)では、ほとんど変化しなかった。また、1μMのアセチルコリンで刺激したところ[Ca^<2+>]_iは約500nMに上昇したが、その後さらに100μMのクロニジンを加えることにより[Ca^<2+>]_iは1μM以上に上昇した。一方、10μMフェニレフリン刺激後に100μMイソプロテレノールを加えても特に変化を認めず、またオクタノール処理も影響を与えなかった。これらより毛様体無色素上皮細胞においてはムスカリン受容体刺激と、α2-アドレナリン受容体刺激は細胞内Ca^<2+>上昇に関して相乗作用を持つが、α1-アドレナリン受容体刺激とβーアドレナリン受容体刺激にはギャップ結合を介した作用を含め、相互作用が認められなかった。このことはギャップ結合が細胞内カルシウムイオンによる情報伝達系の情報伝達に強い関与をもたないことを示唆した。白色家兎および有色家兎から毛様体組織を採取、さらに低カルシウム状態で短時間インキュベートを行って毛様体無色素上皮層を分離する方法を確立した。採取した毛様体上皮細胞層を細切してトリプシン処置を行うことにより個々の細胞を分離し17%ウシ胎児血清を加えたダルベッコMEM培地で数日培養することにより、細胞は培養プレートに確実に接着した。この細胞を細胞内カルシウム蛍光指示薬であるfura-2(5μM)及びPluronic F127(0.125%)の濃度下で1時間インキュベートしてダイロ-ディングを行い、倒立顕微鏡(ニコンTE300)および細胞内カルシウムイオン(Ca^<2+>)測定システム(浜松ホトニクスARGUS-20/CA)を用いて実験を行った。細胞内カルシウムイオン濃度([Ca^<2+>」_i)は波長340nmおよび370nmで刺激したときの蛍光を計測し、その比により換算した。非刺激時の毛様体無色素上皮における[Ca^<2+>]_iは約1nM以下であった。10μMのアセチルコリンで刺激したところ、「Ca^<2+>]_iは約1μMまで上昇し、これは1μMのアトロピンの前投与および後投与で抑制された。また、細胞外液をCa^<2+>フリーの状態にして実験を行ったところ[Ca^<2+>]_iはほぼ同様に上昇したが、数秒でベースライン値に下降した。

一方、α2-adrenergic agonistであるクロニジン(100μM)では、ほとんど変化しなかった。また、1μMのアセチルコリンで刺激したところ[Ca^<2+>]_iは約500nMに上昇したが、その後さらに100μMのクロニジンを加えることにより[Ca^<2+>]_iは1μM以上に上昇し、これは細胞外液中のCa^<2+>濃度に依存した。また、この効果はα2-adrenergic antagonistであるヨヒンビン(10μM)の前投与によって抑制された。これらから、muscarinic receptor刺激により細胞内カルシウムストアからCa^<2+>が放出されて細胞内情報伝達を行い、α2-adrenergic receptor刺激は細胞外Ca^<2+>の細胞内流入を促進することにより、この伝達を強める働きを持つことが示唆された。房水産生を行っている器官である毛様体無色素上皮細胞におけるカルシウムイオン(Ca^<2+>)をセカンドメッセンジャーとした細胞内情報伝達系について検討した。白色家兎および有色家兎から毛様体組織を採取し、さらに低Ca^<2+>状態で短時間インキユベートすることにより毛様体無色素上皮層を分離し、数日培養して実験に使用した。この細胞を細胞内Ca^<2+>濃度(〔Ca^<2+>〕_i)螢光指示薬であるfura-2(5μM)及びPluronic F127(0.125%)の濃度下で1時間インキュベートしてダイローディングを行い、倒立顕微鏡(ニコンTE300)および細胞内Ca^<2+>測定システム(浜松ホトニクスARGUS-20/CA)を用いて実験を行った。アセチルコリン(10μM)、フェニレフリン(10μM)、およびエピネフリン(1μM)の負荷により〔Ca^<2+>〕iは上昇した。また、細胞外液よりCa^<2+>を除去した状態でも同様に上昇したが、上昇の持続時間は短くなっていた。数秒でベースライン値に下降した。一方、クロニジン(100μM)およびイソプロテレノール(100μM)では、ほとんど変化しなかった。また、1μMのアセチルコリンで刺激したところ〔Ca^<2+>〕iは約500nMに上昇したが、その後さらに100μMのクロニジンを加えることにより〔Ca^<2+>〕iは1μM以上に上昇し、これは細胞外液中のCa^<2+>濃度に依存した。一方、10μMフェニレフリン刺激後に100μMクロニジンを加えても特に変化を認めず、またオクタノール処理も影響を与えなかった。これらより毛様体無色素上皮細胞においてはムスカリン受容体刺激と、α2-アドレナリン受容体刺激は細胞内Ca^<2+>上昇に関して相乗作用を持つが、α1-アドレナリン受容体刺激α2-アドレナリン受容体刺激にはギャップ結合を介した作用を含め、相互作用が無いことが明らかになった。
蛍光色素多回ラベリング法による貝類硬組織形成過程の解析

これまで貝類の成長過程の解析には貝殻にみられる成長線(成長縞)といわれる構造が用いられていたが,成長線形成は生理的要因や生息環境要因に左右されやすく,形成要因の特定や正確な成長の計測が困難であった。そこで本研究では,まずこれまでヒトを含め,ホ乳類の歯や魚類の耳石などの標識剤として有効性が確認されている蛍光色素が貝類硬組織形成過程解析のマーカーとして有効かどうかを検討し,さらに有効と認められた標識剤を用いて1回もしくは多回ラベリングを行い形成過程の解析,複数の硬組織の形成過程の関連性の解析を試み知見を得た。材料と方法:材料-マガキ貝殻,ヒレジャコガイ・ヒメジャコガイ貝殻,腎臓顆粒,ヒザラガイ貝殻,鱗片,歯舌,顆粒などの硬組織。標識剤の検討-テトラサイクリン(TC),アリザリン・コンプレクソン(ALC)について,濃度,処理時間,生残・成長阻害などの影響を検討した。蛍光色素処理後一定期間飼育し,採集・解剖し各硬組織を樹脂に埋め,ダイヤモンドカッターで薄片化し,表面研磨の後,蛍光顕微鏡で観察した。結果:殻長2-3mmの稚貝では設定したALC濃度に係わらず,処理時間が長くなると死亡個体が増加するという例があったが,他の貝類では両色素とも生残にとくに影響はなかった。貝殻や鱗片への標識はTCの方が観察しやすく,顆粒は自家蛍光があり標識の有無の確認は困難であった。マガキ貝殻ではTC-ALCの多回染色も可能であった。
アルカリ溶解性会合高分子溶液中における特異な気泡・液滴ダイナミクスの解明

アルカリ溶解会合性高分子(HASE)溶液中を上昇する気泡の運動が実験的に調べられる.濃度の異なる数種類のHASE溶液中の気泡運動が考察される.HASE溶液は特別なレオロジー特性を持たないにも関わらず,非常にユニークな形状を持った気泡運動が観察される.HASE溶液中の気泡上昇運動は,水溶性会合高分子中を上昇するカスプ形状気泡とは全く異なる.微視的な観点からは,物性・物理条件に依存して,魚の骨状のマイクロ構造が気泡のユニーク形状部において形成されるのが確認される.これらのマイクロ構造は肉眼では観察できない.マイクロ構造の形成のメカニズムは,HASE溶液の弾性効果と密接に結び付いていると考えられる.NaOHによりpH=7に調整したアルカリ溶解性会合高分子(HASE)溶液を用いて,液滴系の実験を行った.液滴としてシリコンオイルを用い,気泡系の場合と同様に小さい液滴から大きな液滴までの運動を調べた.無次元物理パラメータの点からは,溶液物性値に対応するMorton数を調整し,広範囲のEotvos数で実験を行い,液滴形状とReynolds数の関係を整理することになる.高解像の高速度ビデオ・カメラにより様々な物理条件下での液滴運動を調べた.液滴の場合,気泡で見られた特異な粘弾特性の発現は大液滴の時に僅かに見られただけで,ほとんど観察されなかった.すなわち,ニュートン流体系での運動と相違がなかった.これは,HASEの粘弾性特性が比較的高剪断域で出現するため,周囲流体と液滴の密度差が小さい液々系では,液滴周りで大きな剪断場が形成されなかったことに起因すると予想できる.液滴系では予想に反して特異な現象は観察されず,粘弾性特性は高剪断域でのみ発現することを確認できた.気泡系に対しては,ユニーク形状に焦点をあてて,より精密に詳細に気泡運動を観察した.特異な形状部をより拡大して観察したところ,ユニーク形状部にマイクロスケールレベルでFishbone型をした特異な形状を形成していることを発見した.これは従来に観察された構造とは異なっており,これまでの観察してきたマクロ形状は,マイクロスケールレベルでの特異形状を有して構成される系があることが分かった.ただし,全ての条件でこれらのFishbone型構造が出現する訳ではなく,この不思議な現象の発生条件,構造に焦点を当てた実験を行い,さらに詳細に検討する予定である.アルカリ溶解会合性高分子(HASE)溶液中を上昇する気泡の運動が実験的に調べられる.濃度の異なる数種類のHASE溶液中の気泡運動が考察される.HASE溶液は特別なレオロジー特性を持たないにも関わらず,非常にユニークな形状を持った気泡運動が観察される.HASE溶液中の気泡上昇運動は,水溶性会合高分子中を上昇するカスプ形状気泡とは全く異なる.微視的な観点からは,物性・物理条件に依存して,魚の骨状のマイクロ構造が気泡のユニーク形状部において形成されるのが確認される.これらのマイクロ構造は肉眼では観察できない.マイクロ構造の形成のメカニズムは,HASE溶液の弾性効果と密接に結び付いていると考えられる.NaOHによりpH=7に調整したアルカリ溶解性会合高分子(HASE)溶液を用いて,HASE溶液における気泡上昇運動を小さい気泡から大きな気泡まで調べた.溶液濃度を調整することで低高粘性溶液を作り,気泡形状を大きく変化させながら,HASE溶液が持つ特異な粘弾性特性の発現状況を気泡形状に投影させて調べた.無次元物理パラメータの点からは,3条件のMorton数を設定し,広範囲のEotvos数で実験を行い,気泡形状とReynolds数を観察したことに対応する.高解像の高速度ビデオ・カメラにより様々な物理条件下で見られる特異な粘弾性特性を受けてユニークな形状で運動する気泡を精度良く観察した.平成24年度で得た大きな成果は,気泡の生成方法に依存して,気泡運動の形態が異なる領域があることである.すなわち,気泡生成方法の違いによって,最終的に形成されるユニーク形状気泡が異なる物理条件が存在する.気泡生成時に流動場が形成される際に,高分子がその流動に乗り配向する.その流れに乗った状態で粘弾性特性が発現するが,発現する粘弾性特性の効果が強いとその影響をずっと受けたまま(引きずったまま)気泡が上昇運動を行うためであると考えられる.気泡運動の初期流動条件依存性に関しては,引き続き,さらに詳細に検討する予定である.昨年度までの液々系実験からの知見から,アルカリ溶解性会合高分子(HASE)溶液中の特異性は局所に高剪断場が形成されないと出現しないことが分かった.従って,当初予定していた液滴や気泡の生成過程に焦点をあてても,強制入流させる運動では局所的な特異性が形状に反映出ないことが予想された.そこで本年度は,昨年度に発見した特異なマクロスケール構造の中に発現するマイクロスケールの特異形状についての実験を行った.溶液濃度を調整することで低高粘性溶液を作り,気泡形状を大きく変化させ,気泡に発現する特異な気泡形状を投影させて調べた.無次元物理パラメータの点からは,3つのMorton数条件に対して広範囲のEotvos数で実験を行い,気泡形状とReynolds数を観察したことになる.高解像の高速度ビデオ・カメラにより様々な物理条件下で見られる特異な粘弾性特性を受けてユニークな形状で運動する気泡を観察した.

各Morton数(溶液濃度)条件に対して,パターンの異なるマイクロスケール構造を観察した.しかし,常にマイクロスケール構造は出現せず,またその出現するEotvos数条件もMorton数条件ごとに異なった.観察された現象は溶液中の高分子が,界面にて気泡分子に直接作用しているとしか考えられない現象で,流体物理として極めて興味深い現象であると言える.これらのマイクロスケール構造は肉眼では見えず,通常の撮影でも映像として捉えることができない.上昇運動する気泡をビデオ・カメラのフレーム数を大きくしながら,拡大して撮影をすることが必要で,十分に鮮明な映像が撮影できていない.より鮮明な映像を撮影して,考察することが次の課題である.また,粘弾性流体中の気泡の上昇運動で良く知られている特徴である,気泡体積に対する上昇速度の不連続変化を確認できた.この不連続変化は,気泡形状変化と結びついていることを明らかにした.流体工学平成25年度の達成度としては,概ね予定通りであった.液滴運動は予想した結果よりも特徴的な運動とはならなかったが,気泡系に対して,これまでの結果よりさらに特徴的な現象が存在することを発見した.平成24年度の達成度としては,概ね予定通りであった.しかし,気泡運動だけでなく,液滴運動に対する実験も開始する予定であったが,液滴系に関しては十分なデータが取れていない.これは,実験を行った後の,データ処理に時間が掛かるためで,気泡系での実験結果の処理に多大な時間を要したためである.当初の予定通りに,HASE溶液中を気泡関する研究を中心に行う.特にH25年度に新たに発見したマイクロスケールレベルでの特異形状の構造や物理条件に焦点を当てた実験を行う.これらを基に,特異な弾性効果を発現する原因を考察する.他の実験系として,空気中にHASE液滴を落下させる実験を行い,HASE溶液が持つ伸長性についても考察する.平成25年度に得られた成果を国際会議(1件)と国内学会(1件)にて発表する.当初の予定通りに,HASE溶液中を上昇する気泡および液滴に関する研究を中心に行う.特異な弾性効果を発現する原因を考察するために,種類の異なるHASE溶液で実験を行う.これにより,特異な弾性効果の発現を分子構造の点で考察する.他の実験系として,空気中にHASE液滴を落下させる実験を行い,HASE溶液が持つ伸長性についても考察する.なお,実験装置本体に不具合があるので,今年度はまず装置の改良・修理を行う予定である.平成24年度に得られた成果を国際会議(1件)と国内学会(2件)にて発表する.主たる使用用途は,実験装置改良費,国際会議での研究発表に関わる経費,国内学会での研究発表に関わる経費である.その他は,HASE,データ用ハードディスク等の消耗品である.
光合成生物におけるＦｌａｖｏｄｉｉｒｏｎタンパク質の分子機構と進化的変遷の解明

本年度まず申請者は、Flavodiironタンパク質(FLV)およびFLVに関連した分子メカニズムの反応機構の解明に取り組んだ。まず一年目に大腸菌を用いて作製したFLVリコンビナントタンパク質を用いて、FLVの基質同定を目指した。実験に際しては共発現系を用いる事でFLV1およびFLV3のヘテロダイマーを精製する事に成功し、同時にFLVがホモダイマーではなくヘテロダイマーとして機能する事を支持する結果を得るに至った。当実験によって最終的には、FLVが従来考えられていたNADPHを基質とした酸素の4電子還元を触媒しない事が明らかとなった(Shimakawa et al.準備中)。さらに申請者は、シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803においてFLV2/4と同オペロン上に存在するCO2応答性タンパク質であるColAに着目し、当該タンパク質を独立して保有するSynechococcus sp. PCC 7002を用いる事で、その生理的意義に新たな知見を見出した(Shimakawa et al. 2017 Marine Drugs 15, 390)。平成29年度を通して申請者は、特別研究員の研究課題に係る3報の筆頭著者論文と1報の共同著者論文を研究業績として上げ、さらに国際分子珪藻学会および日本植物生理学会国際シンポジウムにおいて口頭発表を行った。29年度が最終年度であるため、記入しない。第1に申請者は、光化学系I反応中心クロロフィルであるP700が酸化される事によってこそ、過剰な光エネルギーによる活性酸素の生成が防がれる事を実証した(Shimakawa et al. 2016 Plant Physiology 172, 1443-1450)。またFLVがP700酸化に担う役割とシアノバクテリア内での種多様性を解明した。第2に、FLVによるO2還元の反応メカニズムを明らかにするため、大腸菌を用いたFLVリコンビナントタンパク質の作製を行った。ベクターコンストラクトに共発現ベクターの1種であるpET-Duet-1を用いる事で、FLV1およびFLV3アイソザイムがヘテロダイマー化しリコンビナントFLVタンパク質を得る事に成功した。申請者は、フラビンタンパク質の生化学実験に精通したロンドン大学クイーンメアリー校のGuy Hanke上級講師とコンタクトを取って共同研究を始め、ロンドンに4週間の出張に赴き、調整したリコンビナントタンパク質を用いてFLVの基質同定および酸化還元電位測定に取り組んだ(投稿準備中)。平成28年度に申請者は、特別研究員の研究課題に係る3報の筆頭著者論文と2報の共同著者論文を研究業績として上げ、さらに国際光合成会議およびそのサテライト会議において口頭、ポスター発表を行った。また平成28年度には、先方との都合が合わず、フィンランドのトゥルク大学への訪問が実現しなかったが、日本植物生理学会年会においてトゥルク大学の当該研究室に在籍するSuorsa先生と会い、その後に神戸大学に招待して研究のディスカッションを行った。平成28年度に申請者は、大腸菌を用いてFLVリコンビナントタンパク質の作製を行い、ロンドン大学クイーンメアリー校のGuy Hanke上級講師との共同研究を経て、FLVの基質同定および酸化還元電位測定に取り組んだ。当該研究成果は現段階において公表には至っておらず、平成29年度の最も大きな課題である。平成29年度には、同定した基質の情報を元に、タンパク質の結晶構造解析等より詳細なFLVの性質解明に挑む。これらin vitroにおける精密な酵素性質解析を経て得られた酵素情報を参考に、生理レベルでのFLV活性制御モデルを構築する。さらには、FLVにおいて基質結合部位に該当すると予想される候補アミノ酸残基に点変異を導入し、リコンビナントタンパク質の活性測定を経て、シアノバクテリア野生株に当該アミノ酸残基置換の変異を導入する。これら一連の実験を通して、in vivoにおけるFLV基質の実証および基質結合部位の解明が可能である。
特異的代謝制御分子の設計による酸素毒性と循環病態の制御

各種疾患にスーパーオキシドやNOの関与が示唆されているが、その分子論的実体は不明である。申請者らは、部位指向性SODを開発し、生体局所でスーパーオキシドの生理機能と病理作用を特異的に制御するシステムを確立してきた。、個体レベルで組織や細胞でスーパーオキシドやNOを特異的に制御(産生と消去)する分子群を開発し、活性酸素・NO代謝系の全容を把握すると同時に、各種病態の予防治療法の開発を目指してきた。本年度の研究では:1)スーパーオキシド、NO、及び酸素の相互作用が血液循環、エネルギー合成、及び感染防御機能を統合制御するスーパーシステムを構築していることが判明した。2)本システムはMannose受容体細胞を介して全身の血圧管理にも不可欠であり、その機能不全はショック死を誘起することが判明した。また、本システムの制御により、既存の循環制御剤に抵抗性のショック病態を制御できる可能性が示唆された。3)本システムは、ミトコンドリアの電子伝達系、内膜電位、テトクロムc膜間分布を制御し、腎、腸、脳、筋肉組織などの細胞の生死を決定していることが判明した。4)本システムは、両棲類の変態などにも利用されており、種を越えて機能している。5)ほ乳類や両棲類におけるミトコンドリア依存性の細胞死がカルニチンで特異的に抑制されることが判明した。6)カルニチンの本作用は、腎や消化管における制ガン剤副作用軽減法として極めて有用であり、担癌動物のQOLを著明に改善することが判明した。高齢者の健康維持における医学的中心課題は、脳心血管系の機能維持と癌予防である。これらの三大疾患には血管系と遺伝子周辺における活性酸素毒性が重要な役割を担うことが判明しつつあるが、その分子論的実体は尚不明であり、有効な予防治療法も確立されていない。申請者らは、血中を長時間循環するpH感応型のSOD(SM-SOD)、血管内皮細胞のヘパラン硫酸に親和性を有するSOD(HB-SOD)、およびMannose受容体親和性SOD(MAN-SOD)等を開発し、虚血病巣、血管内皮および網内系細胞近辺でスーパーオキシドを特異的に検出消去するシステムを開発してきた。これらを用い、高血圧、脳虚血障害、脳浮腫、再循環性不整脈、肝移植病態等にスーパーオキシドを主体とする活性酸素が重要な病因として関与する事を世界に先駆けて報告してきた。本研究は、特定の組織や細胞に親和性を有するSODの開発に加え、各種の活性酸素種の部位特異的代謝制御剤を開発し、上記疾患における活性酸素動態の意義を明らかにすると同時に、その特異的代謝制御による新たな予防治療法の確立を目的とする。解析の結果、1)遺伝性(SHR)および非遺伝性高血圧ラットでは、スーパーオキシドとNOのバランスが崩れ、内因性抗酸化物であるGSHとアスコルビン酸の代謝回転量が特異的に低下(50%)していることが判明した。また、HMG-CoA reductaseの阻害剤Fulvastatinが両抗酸化物の代謝回転を著明に正常化することが明らかになった。したがって、本酵素阻害剤は、高脂血症を改善するのみならず、内因性抗酸化物の防御機能を増強することによっても治療効果を発揮していることが判明した。2)MAN-SODを合成して解析した結果、本SODが正常動物の血圧を瞬時に消失させて死亡させることから、スーパーオキシドが正常血圧維持にも不可欠であることが判明した。本現象は麻酔剤感受性を示し、ウレタン麻酔により消失することが判明した。したがって、全身血圧の監視機構を担う細胞はマンノースレセプターを有する興奮性細胞だることが示唆された。現在、この局在部位を解析中である。

、個体レベルで組織や細胞でスーパーオキシドやNOを特異的に制御(産生と消去)する分子群を開発し、活性酸素・NO代謝系の全容を把握すると同時に、各種病態の予防治療法の開発を目指してきた。本年度の研究では:1)スーパーオキシド、NO、及び酸素の相互作用が血液循環、エネルギー合成、及び感染防御機能を統合制御するスーパーシステムを構築していることが判明した。2)本システムはMannose受容体細胞を介して全身の血圧管理にも不可欠であり、その機能不全はショック死を誘起することが判明した。また、本システムの制御により、既存の循環制御剤に抵抗性のショック病態を制御できる可能性が示唆された。3)本システムは、ミトコンドリアの電子伝達系、内膜電位、チトクロムc膜間分布を制御し、腎、腸脳、筋肉組織などの細胞の生死を決定していることが判明した。4)本システムは、両棲類の変態などにも利用されており、種を越えて機能している。5)ほ乳類や両棲類におけるミトコンドリア依存性の細胞死がカルニチンで特異的に抑制されることが判明した。6)カルニチンの本作用は、腎や消化管における制ガン剤副作用軽減法として極めて有用であり、担癌動物のQOLを著明に改善することが判明した。
脳波測定による高齢者ファッションセラピー効果の解析

本研究では、ファッションが高齢者の心理・生理にどのような影響を及ぼすのかを脳波、心電図・血圧変動を用いて客観評価し、高齢者が自立して心身ともに豊かな生活を実現するための一助となりうるファッションのセラピー効果を明らかにすることを目的として行った。また、セラピー効果の客観評価方法についても検討を行った。比較対照として女子大学生を用いた。得られた成果は、以下の通りである。1.人の4元感性であると考えられる喜怒哀楽として、喜び・怒り(ストレス)・悲しみ・リラックスの感性を誘引すると予想される映像を用いて脳波計測、心電図および連続血圧の計測を行い、結果の解析を行った。また、ファッションとして個人の嗜好の影響が少ない和服を用い、その観賞と試着を行った。2.脳波解析では、α波、β波、θ波の3帯域についての%パワーによる解析および相互相関係数を用いた解析を行った。高齢者のα波%パワーは、大学生の約1/2程度と少ない傾向がみられたが、タスク間の相違は小さく有用な傾向はみられなかった。また、相互相関係数を用いた感性スペクトル解析(脳機能研究所製)では、和服観賞において、大学生のポジティブな感性が上昇し、ネガティブな感性が減少する傾向がみられた。しかし、この傾向は、高齢者ではみられなかった。脳波の感性ワードと主観評価との相関分析においても大学生でのみ有意な関係がみられた。高齢者における脳波解析については検討を要することがわかった。3.心電図によるR-R間隔の周波数変動および連続血圧の周波数変動の解析を行った。大学生および高齢者ともに和服観賞時ならびに試着時において、LF/HFが増大し交感神経活動の優位性が観察され、気分の高揚が確認された。しかしながら、連続血圧の周波数分析については系統的な結果は得られなかった。以上、昨年に引き続き、和服を用いて脳波解析を行う一方、心電図や連続血圧測定による周波数解析を行った。ファッションのセラピー効果については自律神経の優位性を確認することができた。しかしながら、十分であるとは言い切れないのが実状である。筆者らは今後も研究を続行して行く計画である。高齢者人口が急増する中,高齢者が自立して心身ともに豊かな生活を実現するためには,健全な衣生活の遂行が重要な課題の一つと考えられる.その支援として,音楽セラピーやアニマルセラピーなどがあげられている.本研究では,ファッションのセラピー効果を客観的・数量的に明らかにすることを目的として高齢者を対象に,嗜好による相違が少ないと思われる和服を用いて,(1)好きな和服を選ぶ,(2)試着するなどのタスクをかけたときの生理反応としての脳波を測定し,種々の解析を行った.結果の要約は以下の通りである.1.まず,従来から脳波解析の手法として用いられてきた,α波,β波,θ波の3帯域パワーの含有率およびパワー出力について検討を行った.その結果,コントロールとして用いた大学生および高齢者ともに,どの脳波帯域においてもタスク間の相違は,ほとんどみられなかった.2.次に,電極間相互相関係数を用いた感性スペクトル解析ソフトによる解析を行った.脳波-頭皮上電位分布の相関パターンから,あらかじめ定めたデータベースを用いて,互いに独立直交する状態ベクトルとして,喜び,怒り(ストレス),悲しみ,リラックス(楽)の感性項目について数値化した.その結果,高齢者で和服着用時にポジティブな感性が上昇し,ネガティブな感性が低下することがわかった.3.上述の感性項目の加算・減算を含む計11項目を説明変数として,主成分分析を行った.その結果,高齢者においては,和服着用時に第1主成分である"心地よい"の主成分得点が高く,大学生では,和服選択時に第2主成分である"ワクワク"の主成分得点が高くなることなどがわかった.以上,ファッションが心地よさやワクワクの感性に大きく影響を及ぼすことを,脳波解析から明らかにした.また,電極間相互相関係数を用いる方法が感性解析法として有用性であることがわかった.本研究では、ファッションが高齢者の心理・生理にどのような影響を及ぼすのかを脳波、心電図・血圧変動を用いて客観評価し、高齢者が自立して心身ともに豊かな生活を実現するための一助となりうるファッションのセラピー効果を明らかにすることを目的として行った。

大学生および高齢者ともに和服観賞時ならびに試着時において、LF/HFが増大し交感神経活動の優位性が観察され、気分の高揚が確認された。しかしながら、連続血圧の周波数分析については系統的な結果は得られなかった。以上、昨年に引き続き、和服を用いて脳波解析を行う一方、心電図や連続血圧測定による周波数解析を行った。ファッションのセラピー効果については自律神経の優位性を確認することができた。しかしながら、十分であるとは言い切れないのが実状である。筆者らは今後も研究を続行して行く計画である。