hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
古代日本における陰陽道の宗教学的研究

2017年度の研究計画では第一に、2016年度の研究に引き続いて陰陽道及びその関連分野(天文道・暦道)における術数の展開を追うことを予定していた。この点について、2016年度は古代から中世にかけての変遷を追ったが、2017年度は近世にまで視野を広げて研究を行った。その結果、古代以来密接に結びついていた天文占や暦注などのいわゆる「迷信」的な部分と数理に関わる部分が、近世における西洋天文学の導入を受けて峻別されるようになったこと、しかしその過程で中国・日本における「伝統的」な思想と西洋天文学を擦り合わせるための多様な努力がなされたことなどを明らかにした。この成果は2018年3月にシカゴ大学との合同ワークショップにて発表し、学際的な視点からの指摘・助言を受けることができた。また、大阪市において資料調査を行い、古代から近世にかけての天文道に関する資料を収集した。2016年度の反省として中国における術数との比較ができなかったことを挙げていた。これについては、古代中国の堪輿との比較検討を進めるため、前段階として同テーマに関わる英語論文の翻訳を行った。当該翻訳は『中國出土資料研究』に掲載される予定である。加えて、宗教学的な視点での研究が進められなかったことも2016年度の反省点であった。2017年度は「聖なる時間と俗なる時間」という宗教学における重要なテーマに本研究を接続させたいと考えていた。したがって古代から近代にいたる「聖」概念の展開を追った。その成果をまとめた論文は2018年度中に思想誌『nyx』に掲載される予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、主に2つの課題について研究を進めた。1)当初の計画通り、陰陽師の活動において2つの異質な世界観ー自然法則を核とする術数の世界観と超自然的存在を核とする世界観ーがいかにして共存しえたのかという問題を考察した。具体的には、平安時代の陰陽師による天文現象の解釈に注目し、その変遷を追った。本研究では4つの視点ー異常現象をもたらす主体・原因・捉え方・対処ーを設けることにより、天文現象の解釈の変化が先行研究で指摘されるような画一的なもの(中国的な「天」による譴責から天神地祇の祟りへ)ではなく「異常現象=地上の災いの予兆」という認識を共通項として多様な方向に展開していったことを明らかにした。2)本年度後半は暦道に注目した。暦道は術数の世界観を追う上で重要な分野であり、この研究は日本における術数の展開を追うという当初の計画に則ったものである。研究を進めるなかで、古代においては一元的に管理されていた暦の知識が、中世に多様化していったことが明らかになった。そのうえで、まずは古代から中世へと世襲的に受け継がれていった宮廷の暦道に着目し、その性格を明らかにしようと試みた。具体的には、古代から中世にかけて宮廷の暦道の中枢を担った賀茂氏が、暦の知識の多様化を前に自らの知識をどのようにして正当化したのか、という問題を論じた。それにより、人格神を中心とする世界観を背景とする民間の暦道に対し、宮廷の暦道は人格神の要素を徹底的に排除して、数理的な法則性に基づく世界観を提示したことが明らかになった。また、当初の計画において資料収集も予定していた。京都市の寺社や大学附属図書館で調査を行い、主に上記の2のテーマに関わる資料を集めることができた。これらの資料を基盤として、日本における術数の時代的変遷を追い、日本宗教思想史の中に位置づけるという本研究の課題を今後遂行できると考えられる。当初の計画では、年度前半で術数の歴史的展開について整理し、年度後半で陰陽師の活動における術数の世界観と超自然的存在を核とする世界観の関係性について扱う予定であった。また、今後の研究を進めるための一次資料の収集も本年度の目標であった。順番は前後したものの上記の目標はほぼ達成され、また学会発表や論文執筆を通してその成果を形にすることができた。よって望外の進展はないものの、本研究はおおむね順調に進んでいると考える。

加えて、宗教学的な視点での研究が進められなかったことも2016年度の反省点であった。2017年度は「聖なる時間と俗なる時間」という宗教学における重要なテーマに本研究を接続させたいと考えていた。したがって古代から近代にいたる「聖」概念の展開を追った。その成果をまとめた論文は2018年度中に思想誌『nyx』に掲載される予定である。今後も当初の研究計画に沿って本研究を進めていく予定である。すなわち収集した資料に基づき、陰陽道における術数の世界観の展開を追う。ただし、本年度は主に古代から中世にかけての展開を追ったため、次年度は遡って中国から日本への伝来、日本での受容の問題を中心的に扱うことになる可能性がある。また、本年度の研究を進めるなかで本課題における暦道の重要性を再認識したため、暦道にもある程度の重点を置き、「聖なる時間・俗なる時間」などの宗教学的な問題と本研究を結び付けたいと考えている。29年度が最終年度であるため、記入しない。
線虫C.elegansにおける温度走性遺伝子のクローニングとその分子遺伝学的解析

1.tax-4遺伝子のクローニングの進行状況:tax-4遺伝子の突然変異は、温度無走性やある種の化学物質に対する化学無走性を結果するため、この遺伝子は、広範囲の刺激受容伝達機構に関わっていると考えられる。tax-4(ks11)変異は、遺伝的に第3染色体のdpy-19-unc-69の約2.5m.u.のDNA領域にマップされていたが、本年度は、さらにマッピングを詳細に行った。トランスポゾンTclの系統間多型やPCR法を利用して、tax-4遺伝子の範囲は、dpy-19-stP127(Tc1)の領域にせばめられた。現在、さらにこの領域内に存在するTc1K多型、eP6、eP7、eP8、eP9に対してのtax-4の相対的位置をサザンハイブリダイゼーションを利用して決定すると共に、ごく最近この領域内でクローニングされたced-7やemb-9遺伝子とtax-4遺伝子との位置関係を古典的な3点交雑法により、決定しようと試みている。一方、dpy-19-unc-69間のDNA領域をカバーする約30個のコスミドクローンによるtax-4(ks11)変異のレスキュー実験を試みたが、まだ、温度走性が野生型に復帰した形質転換体は得られていない。そこで、現在、この領域をカバーするYACクローンを用いてレスキュー実験を試みようと計画している。現時点では、YACクローンを含むyeast系統を増殖させ、溶菌させてパルスフィールド電気泳動法により、各染色体の分離がようやくできるようになったところである。2.TMP(トリメチルソラレン)処理による欠失突然変異の単離:TMPは、平均約1kb程度のDNAの欠失を起こすといわれている突然変異誘発剤である。この薬剤を用いて突然変異株を分離することは、1)null変異が得られる、2)遺伝子クローニングがDNAの欠失を指標として行うことができる、という利点がある。そこで、本年度は、TMPによる温度走性異常変異株の単離を行った。今のところ、好冷性変異株を2株分離した。最近の解析から、そのうちの1つ、ks48変異に母性効果があることがわかった。
アレルギー性皮膚疾患におけるnuocyteの免疫学的解析

皮膚炎において、nuocyteという新規細胞集団の関与はよくわかっていなかった。インターロイキン33(IL-33)はnuocyteの発現するST2分子を標的とする、IL-1βやIL-18と同じIL-1ファミリーのサイトカインである。IL-33は、アトピー性皮膚炎などのアレルギーや乾癬などの皮膚炎への関与が指摘されている。そこで、膿疱性乾癬の血清中のIL-33濃度を測定した。驚くべきことに、IL-1βやIL-18といった他のIL-1ファミリーのサイトカインは膿疱性乾癬の症状と相関するのに対して、IL-33は白血球数・CRP・皮疹スコアといった症状との相関を認めなかった。インターロイキン33(IL-33)はIL-18と同じIL-1ファミリーのサイトカインで、IL-18と同様にアトピーなどのアレルギーへの関与が指摘されている。近年、IL-33の標的細胞として新たな白血球が発見され、nuocyte、2型自然リンパ球(ILC2)、ナチュラルヘルパー細胞などの名称で呼ばれているが、皮膚炎におけるnuocyteの関与については未だ明らかではない。そこでまず、組織中ならびに末梢血中に極くわずか(0.1-0.01%程度)しか存在しないnuocyteを、多色染色が可能な最新式フローサイトメーターを用いることで検出する実験系をマウスとヒトで確立することを試みた。またIL-33の皮膚炎への関与を検討した。2.マウスの皮膚をコラゼナーゼ処理にてリンパ球分画を取り出し、マウス皮膚局所のnuocyteを分離することに成功し、nuocyteの機能解析を行っていたが、他の研究者から先に発表があった(Roediger et al. Nat Immunol. doi:10.1038/ni.2584)。なお、引き続いて、アトピー性皮膚炎モデルマウスにnuocyteが関与する内容について、現在論文投稿中である。3.疾患との関連の検討として、アトピー性皮膚炎や膿疱性乾癬など種々の炎症性皮膚疾患における血清中のIL-33濃度を測定した。これらの研究実績は論文に掲載することができた(Yamamoto et al. Dis Markers. doi: 10.3233/DMA-120958.)。近年、IL-33の標的細胞として新たな白血球(nuocyte)が発見されたが、皮膚炎におけるnuocyteの関与については未だ明らかではない。ヒトにおいても、疥癬などの皮膚寄生虫感染やアトピー性皮膚炎などの病態においてnuocyteがどのような役割を果たしているか全く不明である。本年度においては、まず、アトピー性皮膚炎などのアレルギー性皮膚疾患におけるヒト血清中のIL-33濃度の測定を行った。これにより、アトピー性皮膚炎、尋常性乾癬、膿疱性乾癬について検討したが、血清IL-33濃度は健常人と有意差を見いだすことはできなかった。続いて、末梢血中や組織中のNuocyte検出系を確立した。すなわち、組織中ならびに末梢血中に極くわずか(0.1-0.01%程度)しか存在しないnuocyteを、多色染色が可能な最新式フローサイトメーターであるFACSCANT IIなどを用いて、検出する系を確立した。既に、アナフィラキシーにおいては血清のIL-33が上昇しているとの報告(Pushparaj et al. PNAS;24:9773-8,2009)が有る。そこで、ヒトの末梢血中のnuocyteにおいては、アトピー性皮膚炎とアナフィラキシーなどの薬疹について検討した。今のところ特にnuocyteが増加しているという結果は得らてはいないものの、さらなる検討が必要と思われる。最後に、フローサイトメーターを用いた解析で、マウスのアトピー性皮膚炎モデルであるNc/Ngaマウスにおいて、皮膚炎を発症している皮膚の部位は、健常部位に比べて、有意にnuocyteが多く浸潤していることが判明した。nuocyteの検出系を確立できた。また、Nc/Ngaマウスは、マウスのアトピー性皮膚炎モデルとして有名であるが、このモデルにおいて、皮膚炎を発症している皮膚の部位は、健常部位に比べて、有意にnuocyteが多く浸潤していることが判明し、nuocyteが病態に関与している可能性が示唆された。また、末梢血中では増加が認められないことから、末梢血中よりも炎症局所に浸潤することが示唆された。Nc/NgaマウスにIL-33を投与して、IgE上昇や皮膚炎の増悪などin vivoでの変化が生じるかどうか、観察する。また、抗IL-33抗体がNc/Ngaマウスなどの皮膚炎モデルマウスにおける皮膚炎を改善できるか否か検討する。

さらに、表皮特異的IL-33トランスジェニックマウスを作成予定であり、このマウスのフェノタイプならびに、皮膚のnuocyteの変化について免疫学的に網羅的に解析を行って行く予定である。また、実際のヒトの組織においてもIL-33の免疫染色が可能となったため、炎症性皮膚疾患や皮膚腫瘍についても検討して行く予定である。消耗品費としての試薬、特にフローサイトメトリーに対応した蛍光色素標識モノクローナル抗体が必要となる。分離したnuocyteの解析のために、免疫組織染色やELISAに用いる抗体などが、主な経費となる。また、マウスの飼料等を含む飼育費が必要である。さらに次年度においては、本実験の成果を発表する予定であり、国内外での情報収集および成果発表の経費、論文投稿、掲載料等の経費が必要である。
細胞の選抜・配置・3次元複合化を実現する統合マイクロ流体システムの実証

本研究の2年目に当たる平成30年度は,初年度に引き続き,細胞やバイオ微粒子を分離・選抜するためのマイクロ流体システムの開発,および,細胞を3次元的に配置し複合化するためのマイクロ流体デバイスの開発を並行して実施しつつ,「細胞の選抜・配列・組織化」という一連のプロセスをシームレスに行うための流路システムの開発を推進した。細胞の分離および溶液交換技術としては,水力学的濾過手法に基づく新規デバイスを設計・作製し,特に細胞内分子の可視化を行うことでその有用性を実証したほか,平板型の流路を用いた細胞の選抜装置,HDF並列化あるいはPFF長大化流路を用いた高速細胞分離装置などの開発を行い,それら新規個別技術の評価を行った。また,細胞培養系としても,マイクロ流体工学技術を用いた線形細胞アセンブリのコラーゲン薄膜内包技術,両面に細胞を接着可能なECM薄膜の形成,流路を用いたアルギン酸あるいはコラーゲンからなるハイドロゲルチューブの作製,などを実証し,場合によってかん流培養を行うことによって,新規3次元細胞培養系としての有用性を示すことができた。さらにこれらの培養技術を,肝細胞組織モデルおよび血管モデルの作製を中心として応用し,新たな培養技術としての可能性を示すことができた。さらに,これらの技術を統合したシステムの一例として,細胞の配列と,ハイドロゲル内包を連続的に統合したシステムの開発に取り組んだ。昨年度開発した細胞配列化技術と,アルギン酸ハイドロゲルへの内包を連続的に行うシステムを連結し,細胞導入実験を行った。実際に細胞の配列精度に改良の余地があるものの,統合デバイスの有用性を示唆するデータが得られつつある段階である細胞の分離・配列化・培養に関する個別技術としては,昨年度までのシステムのさらなる改良およびその有用性の実証を行うことができた。特に細胞分離のスループットを劇的に向上できる流路システムを実証するなど,当初の計画以上の進展が達成された項目もあった。また,細胞の配列化と3次元組織化を統合した流体デバイスの実証実験を行い,現在はその有効性を示すデータが得られ始めている段階である。以上をふまえると,今年度は概ね計画通り研究が推進したものと考えられる。本研究の最終年度に当たる平成31年度は,これまでの検討に引き続き,細胞やバイオ微粒子を分離・選抜するためのマイクロ流体システム,および,細胞を3次元的に配置し複合化するためのマイクロ流体デバイスの開発を行いつつ,「細胞の選抜・配列・組織化」という一連のプロセスをシームレスに行うための流路システムのさらなる深化を目指す。特に,個別の分離技術および3次元組織化技術については,これまでに期待以上の成果が得られているものの,特に上流の「細胞の配列」のために利用した,拡張部と狭隘部を多数交互に接続した流路を用いた細胞配列技術については,溶液の粘度が細胞位置に与える影響が大きいため,現在では細胞のサイズによる完全な配列化を達成するには至っていない。そのため,流路構造の最適化や,ゲル化させる低粘度のポリマー溶液の選択によって,配列化と3次元化を同時に実現するシステム開発にチャレンジしたい。さらにまた,特にOrgans-on-a-chipシステム構築に向けた,3次元細胞培養系の構築についても検討を行い,実際の薬剤代謝活性等を確認することによって,本研究で提案する統合マイクロデバイスの有用性を実証していきたいと考えている。初年度に当たる平成29年度は,まず,細胞のキャリア液交換、選抜、および配列を行うための個別マイクロ流体デバイスを行った。「キャリア液交換」については,複数の分岐を有する流路構造を用いた溶液交換手法を応用し,最大で4段階の溶液交換をシームレスに行うシステムの開発と評価、さらにその機能化を行った。また,特定の細胞の分離・選抜手法として,拡大部と狭隘部を交互に多数形成した流路構造を用い,水力学的作用による細胞の配列と分離を行う流路の設計と実証を行い,とくに血液細胞を対象とした評価を行ったほか,サイズ以外の要因として,細胞の変形能を利用した細胞選抜システムや,細胞分離のスループット向上を目指した3次元的流路構造の提案・開発を行った。これらいずれの系も,これまでに報告されていなメカニズムに基づく細胞分離手法であり,今後は分離性能の向上と,特定の細胞をターゲットとした応用展開を図る予定である。また,細胞を「生きたまま」ECM等のコラーゲン材料に包埋する技術の開発を進めることができた。主にコラーゲン水溶液,場合によってはアルギン酸水溶液を用い,単位構造となるファイバー構造,あるいは管腔状の構造作製を実証した。特に管腔構造の作製においては,弱酸性のコラーゲン水溶液をpHの調整によって急速にゲル化する手法について,細胞の生存率や増殖能を評価したほか,複数種類の細胞を同時に導入した3次元的ハイドロゲル材料を作製することができた。細胞としては,主に株化細胞を利用した検討を行ったため,今後はプライマリ細胞(肝細胞,心筋細胞,上皮細胞など)を利用した機能評価を行う予定である。細胞の溶液交換、分離、3次元配置を可能とする個別のマイクロ流体システムの開発については、概ね当初の計画通りの進捗が見られた。高粘度水溶液を用いた溶液交換システムなど、一部現在も検討中の項目があるものの、細胞の組織化による肝臓模倣組織や血管模倣組織などの作製、さらには3次元的な流路構造を利用した細胞・粒子分離システムなど、当初の想定を超える成果も得られたため、研究自体は概ね順調に推進しているものと考えられる。

本研究の2年目に当たる平成30年度は,初年度に引き続き,細胞やバイオ微粒子を分離・選抜するためのマイクロ流体システムの開発,および,細胞を3次元的に配置し複合化するためのマイクロ流体デバイスの開発を並行して実施しつつ,「細胞の選抜・配列・組織化」という一連のプロセスをシームレスに行うための流路システムの開発を推進した。細胞の分離および溶液交換技術としては,水力学的濾過手法に基づく新規デバイスを設計・作製し,特に細胞内分子の可視化を行うことでその有用性を実証したほか,平板型の流路を用いた細胞の選抜装置,HDF並列化あるいはPFF長大化流路を用いた高速細胞分離装置などの開発を行い,それら新規個別技術の評価を行った。また,細胞培養系としても,マイクロ流体工学技術を用いた線形細胞アセンブリのコラーゲン薄膜内包技術,両面に細胞を接着可能なECM薄膜の形成,流路を用いたアルギン酸あるいはコラーゲンからなるハイドロゲルチューブの作製,などを実証し,場合によってかん流培養を行うことによって,新規3次元細胞培養系としての有用性を示すことができた。さらにこれらの培養技術を,肝細胞組織モデルおよび血管モデルの作製を中心として応用し,新たな培養技術としての可能性を示すことができた。さらに,これらの技術を統合したシステムの一例として,細胞の配列と,ハイドロゲル内包を連続的に統合したシステムの開発に取り組んだ。昨年度開発した細胞配列化技術と,アルギン酸ハイドロゲルへの内包を連続的に行うシステムを連結し,細胞導入実験を行った。実際に細胞の配列精度に改良の余地があるものの,統合デバイスの有用性を示唆するデータが得られつつある段階である細胞の分離・配列化・培養に関する個別技術としては,昨年度までのシステムのさらなる改良およびその有用性の実証を行うことができた。特に細胞分離のスループットを劇的に向上できる流路システムを実証するなど,当初の計画以上の進展が達成された項目もあった。また,細胞の配列化と3次元組織化を統合した流体デバイスの実証実験を行い,現在はその有効性を示すデータが得られ始めている段階である。以上をふまえると,今年度は概ね計画通り研究が推進したものと考えられる。本研究の2年目に当たる平成30年度は,初年度に引き続き,細胞やバイオ微粒子を分離・選抜するためのマイクロ流体システム,および,細胞を3次元的に配置し複合化するためのマイクロ流体デバイスの開発を行いつつ,「細胞の選抜・配列・組織化」という一連のプロセスをシームレスに行うための流路システムの開発を目指す。細胞の分離を兼ねた溶液交換技術としては,水力学的濾過手法に基づく新規デバイスを設計・作製し,その有用性を実証する予定である。また,格子状の流路構造あるいはピンチド・フロー・フラクショネーション法の改良による新規原理に基づく新規システムについて,その適用可能性を検証する。また細胞の3次元組織化については,これまでに主に用いてきたアルギン酸に加え,コラーゲン材料,あるいは中空のコラーゲンファイバーを,マイクロ流路層流系を用いて加工する新規手法の開発を行う。細胞としては,肝細胞(初代細胞あるいは培養細胞)を用いるほか,血球系の細胞や血管細胞(平滑筋あるいは内皮細胞),筋芽細胞などを利用する予定である。細胞の生存率や生化学的な機能評価を行うことで,これら個別の操作が細胞にどのように影響を与えるかについて評価する。
色機構と明るさ機構の交互作用

ヒトの視覚系における2つのチャンネル、すなわち、色度チャンネルと輝度チャンネルとを、精神物理的な手法によって分離することを目的とする実験が計画された。2光路のマックスウエル視光学系の装置を作製した。テスト刺激(単色光)の検知に関する反応測度として、被験者の反応時間(刺激の提示からキー押し反応までの潜時)が測定された。色光刺激は閾近傍のもの、あるいは閾上刺激であった。次のような成果が得られた。1.波長448nmから658nmまでの8つの単色光テスト刺激(これらはいづれも異色間交照法によって等輝度1cd/【m^2】にされている)に対する反応時間が測定された。これらのテスト刺激は空間的に同じ大きさをもつ白色背景に提示された。反応時間は、(1)5あるいは10cd/【m^2】の定常な白色背景、(2)5Hzのフリッカー白色背景においては、波長の変化に依存して変化した。しかしながら、(3)暗順応野、(4)15Hzのフリッカー背景においては、反応時間は波長の変化とは無関係であった。したがって、白色背景の空間的・時間的な条件が2つのチャンネルの分離に決定的な要因になることが明白になった。2.波長580nm、持続時間1秒の比較的長いテスト光に対する反応時間が測定された。刺激の強度が高いときには、反応時間の分布は刺激のonsetに集中したが、強度が低くなるにしたがって反応時間の分布は、刺激のonsetからoffsetへ移行した。この事実は、580nmのテスト刺激の検出には、刺激強度に応じて2つのチャンネルの関与があることを示す。3.反応時間の手法は、極めて有効な手段であることがわかったので、今後この方法を用いて色覚機構の間の交互作用を解明することが望まれる。
子音コンテクストを考慮したマルチメディア利用による英語母音学習システム-『英語音声学の基礎-音変化とプロソディーを中心に-』の改良-

英語母音学習システム構築のための基礎的データとするために、日本人学習者の英語母音の知覚及び生成特性を研究し、システム構築への提言を示した。本研究は、英語母音/ε/と/ae/に絞り、語末子音/t/の単音節語において、23種類の語頭子音別による学習者の両母音識別の相違と母音音響特徴との関係、及び学習者の発声による上記子音コンテクストにおける両英語母音の特徴をフォルマントの時間的変化に注目して調べた。母音識別実験の結果、/ε/と/ae/それぞれの識別力に子音コンテクストの違いによる有意差が見られた。両英語母音と日本語音/e/、/a/の母音持続時間におけるフォルマントの変化を比較し、さらに母音の識別力とフォルマントの時間的変化との相関を調べた結果、/ε/と/ae/が母音後半部で音響的に互いに近くなることが、特定の子音コンテクストにおけるそれぞれの母音の識別力低下に影響を及ぼしていると考えられた。従って音響的観点からは、これら英語母音識別への母語干渉は見られなかった。日本人学習者の発声による/ε/、/ae/の全体的特徴は、母音長を通じてのフォルマント変化の度合いが米語話者の発声によるものよりかなり小さく、これは日本語母音にみられる現象と同じであった。そして、学習者の発音は話者と子音コンテクストに依存し、音響的に米語話者の母音範疇から大きくずれる発音、少しずれる発音、一致する発音に大別できた。また、これらの差は母音後半部でより顕著になることがわかった。そして、ずれる場合の/ε/、/ae/の発音はそれぞれ日本語音/e/、/a/と音響的に一致することから、母語干渉を受けていると考えられた。システム構築への提言として、(1)'正しい発音を聞くこと'を'発音すること'以上の比率で構成する、(2)"正しい発音"の段階別設定をした評価システムの必要性、(3)学習者に対する発音矯正のための教示の必要性を示した。
論理的思考力を育成する考え方学習を取り入れた情報安全教育学習教材の開発と評価

本研究の目的は,小学生,中学生,高校生を対象として,論理的思考力を育成する考え方学習を取り入れたWebベースの情報安全教育学習教材を開発し,学習者用ワークシート,教師用ガイドブックを作成することである。指導項目の中から,(1)著作権の尊重,(2)個人情報の保護,(3)ネットワーク利用上のエチケット,(4)セキュリティの遵守,(5)サイバーセイフティに関するWeb教材を開発した。小学校12校,中学校10校,高等学校5校で開発したweb教材の授業実践を行った結果,本Web教材の有効性が認められた。本研究の目的は,小・中学生を対象として,論理的思考力を育成する考え方学習を取り入れたwebベースの情報安全教育学習教材を開発し,学習者用ワークシート,教師用ガイドブックを作成することである。第1年次の今年度は,論理的思考力を育成する情報安全学習教材で扱うべき指導項目を次のように選定し,Web教材開発に着手した。(1)情報収集においては適切な手続きによる情報の収集,著作権などの尊重,情報の信頼性についての意識。特に情報の信頼性や信憑性を判断するための論理的思考力の育成。(2)情報発信においては,プライバシーの保護,著作権などの尊重,情報発信に伴う責任。(3)コミュニケーションにおいては,ネットワーク上のエチケット,相手への配慮。(3)情報通信ネットワークの利用においては,ガイドラインの尊守,セキュリティへの配慮。(4)制作活動においては,著作権などの尊重。(5)未知の相手からの情報や出所不明の情報に対する対応,コンピュータ犯罪に巻き込まれないための対応(サイバー・セイフティ,ネット社会での情報安全教育)。考え方学習を取り入れた情報安全学習教材の中で,生徒がネットショッピングをしながら,三段論法の落とし穴を体験し,メタ認知トレーニングを受講できるWeb教材を完成させ,論理的思考力の伸長を実証した後,外部公開を開始した。本研究の目的は,小・中学生を対象として,論理的思考力を育成する考え方学習を取り入れたWebベースの情報安全教育学習教材を開発し,学習者用ワークシート,教師用ガイドブックを作成することである。論理的思考力を育成する情報安全学習教材で扱うべき指導項目の中から、次の項目を選定し,Web教材開発を開発した。そして、滋賀県、京都府、大阪府で、小学校12校、中学校10校、高等学校5校で開発したweb教材の授業実践を行った。その結果、考え方学習を取り入れた中学校、高等学校では効果が認められたが、小学校では個人の学習スタイルにより倫理的思考力の育成に交互作用がみられ、メタ認知トレーニングの指導方法改善の必要性が示唆された。研究期間の最終年度である次年度に向けて指導方法を再検討する予定である。その結果、考え方学習を取り入れた小学校、中学校、高等学校の各実践校で効果が認められた。また,論理的思考力を育成する考え方学習を取り入れた学習指導案や授業実践は,ティーチングポートフォリオとして教員免許講習会で紹介し,教材や指導案の普及を図った。
高速多重極境界要素法に基づく波動的大規模音響数値予測手法の開発

高速多重極境界要素法(FMBEM)を用い、実用性、汎用性の高い3次元波動音響数値予測手法の構築を目指して研究を行っている。本年度の成果は以下のとおりである。1.連成問題への適用手法に関して,前年度に引き続き検討を行った.前年度考案した領域分割法への適用手法を,本年度は3次元掘割道路からの音響放射問題へ適用し,実大規模問題における実用性を検証した.前年度同様,反復解法の収束性の問題が懸念されたが,解析周波数の増大に伴い反復回数が増加するものの,全未知数に比して十分小さな値に保たれていたことから,実用上十分な効率化が実現できたと言える.振動問題との連成ついては今後の課題となるが,開発した手法を原理的に適用可能なため,課題は基本的に反復解法の収束の問題のみとなる.2.更なる効率化を目指して,並列化システムへの適用性について検討した.SMP機における並列化では,プロセッサの増加に伴い総計算時間は低減された一方,並列化不能なオーバーヘッド部に起因して並列化効率は低下した.クラスター機での並列化については,当初FMBEM特有の階層セル構造を利用した効率的実装について検討したが,実質的にはセル間で共有している情報が多く,通信によるオーバーヘッドから高効率な実装は困難であった.今後の課題である.3.本手法の性能評価,及び既存の各種解析手法に対する位置づけのための研究として,日本建築学会環境工学委員会音環境運営委員会音響数値解析小委員会で設定されたベンチマーク問題を基に解析手法間での比較を行った。本年度は,筆者ら同様大規模解析の研究に従事している研究グループによる解析結果との比較検討を詳細に行い,精度・効率・適用性の観点から両手法を位置づけた.その成果を学術誌論文として発表した.高速多重極境界要素法(FMBEM)を用い、実用性、汎用性の高い3次元波動音響数値予測手法の構築を目指して研究を行っている。(1)計算時間に直接影響するFMBEM内での反復解法の収束性に関して、数値実験を通して検討した。(標準的な解析問題として(4)で設定した問題を利用。)Krylov部分空間法に属する解法群を取り上げ、非連成音場に対する適性を問題の特徴により整理した。(2)連成問題の基本的なものとして、空間を部分領域に分けて解く領域分割法に対するFMBEMの適用性について検討した。従来のBEMと異なり、FMBEMでは行列を生成しないことから直接的な適用は困難であったが、部分領域ごとに音場を解くことを基本とする反復型領域分割法を採用することでFMBEMをほぼ直接的に適用可能とした。基礎的検討として、領域間反復の収束性について検討し、反復回数が解析対象の吸音率設定に依存すること、部分領域の固有周波数が収束に影響を及ぼすこと、収束を改善するための緩和係数の適切な設定が安定した収束に不可欠なことを明らかにした。(3)音場解析において頻繁に取り上げられる無限大剛面上の問題について、FMBEMに特有な階層セル構造を利用した効率化手法を構築した。ケーススタディにより精度・効率の両面から手法の妥当性を検証した。(4)FMBEMの性能評価、及び既存の各種手法に対する位置づけを目指して、主に非連成音場のためのベンチマーク問題の設定を行った。また、同一問題の解析により他の数値解析手法との比較を行った。本活動は日本建築学会環境工学委員会音環境小委員会音響数値解析WGでの活動を通して行われた。(5)FMBEMによる適用研究として、建築音響における古典的問題である室の拡散性と残響時間の関係性に関する研究を行った(本研究にて日本音響学会粟屋潔学術奨励賞を受賞)。1.各種連成解析に対してFMBEMを適用し効率化するための研究を行った。FMBEMは行列を生成しない手法であるため、従来の連成解析方法への直接的な適用は難しい。そこでFMBEMを間接的に適用し効率化を実現するために、前年度採用した方法(反復型領域分割法)に加えてさらなる1手法、即ち行列ベクトル積の重ね合わせによって全体行列ベクトル積を算出する方法を計算機に実装し、適用性の検討を行った。本方法から得られる全体行列は悪条件となりがちなことから反復解法の収束性が心配されたが、2.に示す検討の結果、著しく収束が改善した。実用化に向けては更なる検討が必要であるが、FMBEMの連成解析への適用可能性は十分示すことができたと考えられる。2.FMBEMで前提となる反復解法に関する検討の一環として、上記1.に示した連成解析手法から導かれる連立方程式に対する反復解法の収束性について調べた。収束改善を行わない場合、GMRes法がBiCG系解法に比べて優れていることがわかった。収束改善のため、得られる全体行列の未知数の順序付けの検討と、非連成解析にて効果的であったILU系前処理を併用した結果、著しい収束の改善がみられた。3.FMBEMの性能評価、及び既存の各種解析手法に対する位置付けのための研究として、日本建築学会環境工学委員会音環境運営委員会音響数値解析小委員会で設定されたベンチマーク問題を基に解析手法間での比較を行った。同小委HPにて公開中のFEMデータとの解析結果比較を通して、本手法がホールや残響室といった実問題の解析においても十分有用であることを示した。

また、実験結果との比較のために3次元大規模遮音壁を解析し、良好な対応を確認した。高速多重極境界要素法(FMBEM)を用い、実用性、汎用性の高い3次元波動音響数値予測手法の構築を目指して研究を行っている。本年度の成果は以下のとおりである。1.連成問題への適用手法に関して,前年度に引き続き検討を行った.前年度考案した領域分割法への適用手法を,本年度は3次元掘割道路からの音響放射問題へ適用し,実大規模問題における実用性を検証した.前年度同様,反復解法の収束性の問題が懸念されたが,解析周波数の増大に伴い反復回数が増加するものの,全未知数に比して十分小さな値に保たれていたことから,実用上十分な効率化が実現できたと言える.振動問題との連成ついては今後の課題となるが,開発した手法を原理的に適用可能なため,課題は基本的に反復解法の収束の問題のみとなる.2.更なる効率化を目指して,並列化システムへの適用性について検討した.SMP機における並列化では,プロセッサの増加に伴い総計算時間は低減された一方,並列化不能なオーバーヘッド部に起因して並列化効率は低下した.クラスター機での並列化については,当初FMBEM特有の階層セル構造を利用した効率的実装について検討したが,実質的にはセル間で共有している情報が多く,通信によるオーバーヘッドから高効率な実装は困難であった.今後の課題である.3.本手法の性能評価,及び既存の各種解析手法に対する位置づけのための研究として,日本建築学会環境工学委員会音環境運営委員会音響数値解析小委員会で設定されたベンチマーク問題を基に解析手法間での比較を行った。本年度は,筆者ら同様大規模解析の研究に従事している研究グループによる解析結果との比較検討を詳細に行い,精度・効率・適用性の観点から両手法を位置づけた.その成果を学術誌論文として発表した.
高齢者の唾液試料による歯周病患者のスクリーニング

本年度は,細菌検査に加え,細胞が傷害された際に遊出する酵素であるLactate Dehydrogenase(LDH)やAspartate aminotransferase(AST),および遊離ヘモグロビン値の唾液試料からの検出についても行った。被験者においては,プラーク指数,歯肉炎指数,プロービングデプス,臨床的アタッチメントレベル,プロービング時の出血を調べ,健常群,中等度群,重度群に分類した。これらの群間,および臨床パラメーターと,唾液から検出される細菌,および酵素との関連を調べた。結果として,LDHに関しては,歯周病が重度になるほどその活性値が高くなり,健常群と重度群との間には統計学的有意な差が認められた。また,4mm以上の歯周ポケットの数とLDHの活性値との間に相関係数0.7で正の相関が認められた。ASTに関しては,群間で統計学的有意な差は認められなかった。ただし,プロービング時の出血の部位数とASTの活性値との間に相関係数0.43で弱い正の相関が認められた。遊離ヘモグロビン値に関しては,歯周病の重度および臨床パラメーターとの関連性は認められなかった。歯周病のスクリーニングをすると仮定し,健常群を疾患なし,中等度群および度群をあわせて疾患ありと定義すると,LDHのカットオフポイント300U/Iで敏感度が70.0%,特異度が57.1%となり,200U/Iで敏感度は90.0%,特異度は14.3%となる。カットオフポイントの決定には,さらに被験者を増やして検討する必要性があるが,前年度施行の細菌検査とあわせて,唾液中の酵素の測定は,歯周病のスクリーニングにおいて有用であると考えられる。本年度は,日本歯科大学附属病院に来院した健康な65歳以上の患者を対象として実験を行った。対象の36名のうち,歯のある者は27名で,歯の影響がない者として無歯顎の者9名も検討に加えた。歯のある27名については,プラーク指数,歯肉炎指数,プロービングデプス,臨床的アタッチメントレベル,プロービング時の出血を調べ,健常群,中等度群,重度群に分類した。これらの群間,および臨床パラメーターと,唾液からPCR法により検出される細菌との関連を調べた。細菌の検出率の平均は,Actinobacillus actinomycetemcomitansは8.3%,Porphyromonas gingivalisは75.0%,Prevotella intermediaは33.3%,Bacteroides forsythusは52.8%であった。この4種類の細菌のうち,Bacteroides forsythusは健常群と重度群との間で検出率に有意な差が認められた。Bacteroides forsythusの検出は,プラーク指数,臨床的アタッチメントレベル,プロービング時の出血との間で有意な関連が認められた。また,Prevotella intermediaの検出は,歯肉炎指数との間で有意な関連が認められた。よって,PCR法によって唾液から検出されるこれらの細菌によって,歯周病のスクリーニングが可能であることが示唆された。来年度はさらに対象を増やし,敏感度,特異度がより高いスクリーニング方法の確立をめざし実験を行っていく予定である。
ホウ素中性子捕捉療法を用いた明細胞肉腫の治療方法の開発

明細胞肉腫は、若年成人の四肢に好発する予後の悪い稀な悪性腫瘍である。しかし、治療は手術による切除以外に有効な治療方法が無いのが現状である。そこで、本研究では、ヒト由来の明細胞肉腫担がん動物モデルを作成して、近年、悪性黒色腫の臨床研究にて良好な治療成績が報告されているホウ素中性子捕捉療法(BNCT)を施行し、その抗腫瘍効果を検討した。その結果、ホウ素中性子捕捉療法により腫瘍細胞が選択的に死滅することが判明し、ホウ素中性子捕捉療法による明細胞肉腫への新たな治療方法の可能性が明らかとなった明細胞肉腫は、若年成人の四肢に好発する予後の悪い稀な悪性腫瘍である。その結果、ホウ素中性子捕捉療法により腫瘍細胞が選択的に死滅することが判明し、ホウ素中性子捕捉療法による明細胞肉腫への新たな治療方法の可能性が明らかとなった明細胞肉腫は、若年成人の四肢に好発する稀な軟部悪性腫瘍である。治療は手術による切除が基本であるが予後は悪い。特に、再発や転移を来たした手術不能な症例では、有効な治療方法が無いのが現状である。一方で、近年、悪性黒色腫に対し、ホウ素を放射線増感剤とした熱中性子線捕捉療法(BNCT)による良好な治療成績が報告されている。これは、放射線増感剤を選択的に取り込んだ腫瘍に、熱中性子線を照射することで、熱中性子線との反応により荷電粒子を放出させ腫瘍選択的に腫瘍細胞を死滅させる方法であるが、悪性黒色腫は、メラニン産生する際にこの放射線増感剤であるホウ素製剤を選択的に取り込むことによる。明細胞肉腫も軟部悪性黒色腫と呼ばれるように多くがメラニンを産生する。この事実は、明細胞肉腫でもホウ素製剤の取り込みを確認できればBNCTによる治療効果が得られる可能性を示唆する。そこで、本研究では、先ず明細胞肉腫細胞株を用いてホウ素製剤の取り込みについて評価した。明細胞肉腫は高度にホウ素が集積することが明らかとなった。さらに、この細胞株をヌードマウスに移植し明細胞肉腫の担癌動物モデルを作成した。そして、この担癌動物モデルにホウ素製剤を投与して腫瘍内のホウ素集積について動態を確認したところ、腫瘍にホウ素の高度の集積を認め、また組織学的検査にても腫瘍選択的にホウ素が取り込まれていることが明らかとなった。この結果から、ホウ素中性子捕捉療法により明細胞肉腫についても良好な抗腫瘍効果が得られる可能性が示唆された。明細胞肉腫は、若年成人の四肢に好発する稀な軟部悪性腫瘍である。これは、悪性黒色腫がメラニン産生する際にホウ素製剤を選択的に取り込むことによる。同様に明細胞肉腫も軟部悪性黒色腫と呼ばれるように多くがメラニンを産生する。この事実は、明細胞肉腫でもホウ素製剤の選択的な取り込みを確認することができればBNCTによる治療効果が期待できることを意味する。そこで、本研究では、先ずヒト由来の明細胞肉腫細胞株を用いてホウ素製剤の取り込みについて評価した。すると、ホウ素が明細胞肉腫細胞株に高度に集積することが明らかとなった。さらに、この細胞株をヌードマウスに移植し明細胞肉腫の担癌動物モデルを作成し、この担癌動物モデルにホウ素製剤を投与して腫瘍内のホウ素集積についての動態を確認したところ、担癌動物においても腫瘍に高濃度のホウ素の集積を認め、また組織学的検査にても腫瘍選択的にホウ素が取り込まれていることが明らかとなった。そして、ホウ素製剤を投与した明細胞肉腫担癌動物モデルに熱中性子線を照射すると、照射後の短期間の評価ではあるが明細胞肉腫の腫瘍細胞が選択的に死滅することが判明した。これは、BNCTによる明細胞肉腫への新たな治療方法の可能性を示唆する結果である。明細胞肉腫は、若年成人の四肢に好発する稀な悪性腫瘍である。一方で、近年、悪性黒色腫に対し、ホウ素を放射線増感剤とした熱中性子線捕捉療法(ホウ素中性子捕捉療法)による良好な治療成績が報告されている。これは、悪性黒色腫がメラニンを産生する際にホウ素製剤を取り込むことに起因する。明細胞肉腫も同様に別名、軟部の悪性黒色腫と呼ばれるように多くがメラニンを産生する。この事実は、明細胞肉腫でもホウ素製剤の取り込みを確認できればホウ素中性子捕捉療法(BNCT)による治療効果が期待できることを示唆する。そこで、本研究では、先ず、ヒト由来の明細胞肉腫の細胞株を使用して、その培養細胞にホウ素化合物を作用させその取り込みを評価した。

そして、その細胞株をヌードマウスに移植し担がん動物モデルを作成、ホウ素製剤を投与してそのホウ素製剤の腫瘍組織、正常組織への取り込みを評価した。さらに、この担がん動物モデルにホウ素中性子捕捉療法(BNCT)を施行し腫瘍組織への効果について組織学的に検討した。その結果、ヒト由来の明細胞肉腫の細胞株もホウ素化合物を選択的に高濃度で取り込むことが判明し、担がん動物モデルの腫瘍組織にも、ホウ素化合物が選択的に集積することが明らかとなった。さらに、担がん動物モデルにホウ素中性子捕捉療法(BNCT)を施行すると、照射後約3週でほぼすべての腫瘍細胞が縮小し、組織検査にて正常組織への障害無く、腫瘍細胞のみが選択的に死滅することが判明した。この様に、本研究では、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)を用いた明細胞肉腫の新たな治療方法の可能性について明らかにした。ヌードマウスを用いて、ヒト由来の明細胞肉腫(CCS)担癌動物モデルを作成に成功した。更に、その担癌動物モデルを用いてホウ素製剤を投与しホウ素の腫瘍を含めた体内動態を解析した。これらの結果を論文としてまとめ報告した。更に、ホウ素の体内動態のデータを用いて、CCS担癌動物モデルにホウ素投与後に熱中性子線を照射し、現在、その効果につき検討中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。明細胞肉腫(CCS)へのホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の効果について、担癌動物モデルを用いて検討を行なっている。現在、解析中であるが、BNCTは治療方法が確立されていないCCSに対して有効な治療手段となり得る可能性が示唆されている。今後は、臨床への応用も視野にいれての検討が必要である。
自発的小胞放出を欠損するゼブラフィッシュを用いたシナプス伝達メカニズムの解明

野生型と比較して、我々の注目している突然変異体の神経筋接合部ではシナプス小胞放出が異なっており、突然変異体では自発性のシナプス小胞放出がほぼ欠損している。そのメカニズムを探るというのが研究計画の骨子であった。このため、野生型と突然変異体のゼブラフィッシュ幼生を条件を揃えて育てた上でsacrificeし、それぞれからmRNAを抽出してNext Generation SequencingによってRNAseqを行なった。専用のソフトウェアを用いて、発現量に差がある遺伝子、すなわち野生型と比べて突然変異体で増加しているもの、減少しているもののうち、変化が閾値以上に大きいものを選び出し、一次的な解析を進める候補遺伝子として同定した。それぞれの遺伝子についてデータベース上で他種での研究論文などの文献検索を行い、自発性のシナプス放出に関わっている可能性のある遺伝子を10個以内に絞った。digitalPCRを用いて、その遺伝子で、RNAseqで見られたのと同様に確かに発現量が変化していることを確認した。さらに一部についてはIn situ hybridizationを用いて発現の時期および組織特異性を調べた。また特異的なエピトープを選択して抗体を作成し、In situ hybridizationの結果と比較した。シナプスの形態的観察に関しては野生型と突然変異体のゼブラフィッシュ幼生それぞれを電子顕微鏡での観察で条件を検討した。神経筋接合部は観察が可能であるが、統計的な処理に関してはさらなる検討が必要であると思われた。概ね研究計画どおりに進んでいる。昨年度までに得られた結果をもとに、候補遺伝子のさらなる解析を進める。形態的解析についても引き続き条件検討を進める。4116円の次年度使用額が生じたので、次年度に物品費として使用する。
プテリン誘導体の呼吸鎖における過酸化水素産生とそれにより生じる細胞傷害との関係

まず、6-Formylpterin(6FP)が、ミトコンドリアの電子伝達系(呼吸鎖)で酸素と競合して電子を受容し、最終産物として過酸化水素を生成するか否かを調べた。・酸素電極を用いて、ヒト前骨髄球性白血病細胞株HL-60の酸素消費に及ぼす6FPの影響を検討したところ、6FPを加えることにより、酸素消費は増加したが、この増加は、ロテノンやアンチマイシン等の呼吸鎖阻害剤を用いても抑制することが出来ず、検討の結果、6FPは呼吸鎖で酸素と競合するのではなく、NAD(P)Hと反応して酸素を消費し、活性酸素を生じることが分かった。次に、6FPがNAD(P)Hと反応して生じた活性酸素が細胞にどのような影響をもたらすかを調べた。・細胞は、ヒト前骨髄球性白血病細胞株HL-60、ヒト膵臓癌樹立細胞株Panc1ならびにヒトT細胞白血病細胞株Jurkatを用いた。・HL-60細胞の培養液に6FPを加え、0-2mMの濃度とし、3時間後にアポトーシスの有無を観察したところ、1-2mMの6FPはアポトーシスを誘導した。・Panc1細胞の培養液に6FPを加え、0-2mMの濃度とし、24、48、72、96時間後にブロモデオキシウリジンの取り込みをみることにより、細胞増殖への影響を検討したところ、1-2mMの6FPは細胞増殖を抑制した。・Jurkat細胞をFas刺激によりアポトーシスを誘導したところ、50-100μMの6FPはアポトーシスにともなうDNAの断片化を抑制した。・以上の結果より、6FPは細胞内で活性酸素を生じ、その活性酸素が、細胞種や発生量や周りの状況に応じて、アポトーシスの誘導、細胞増殖の抑制、Fas誘導性アポトーシスの抑制等をもたらすことが分かった。
網膜への磁気刺激に誘起される磁気閃光感覚についての基礎的研究

本研究では,磁気刺激パラメータを変えて得られる磁気閃光感覚の基礎特性について,渦電流値という刺激量情報を統合した検討を行うことを目的とする。すなわち,刺激パラメータを制御できるように現有の磁気刺激システムを改良し,磁気刺激を行い,被験者の磁気閃光感覚を測定・解析し,時間的・空間的基礎特性に対応する特性の測定を実施し,磁気閃光現象の特性について論じた。2.方法と結果(1)磁気刺激システムの改良発生させる磁界のパラメータを多種選択できるようにするため,現有の磁気発生装置を改良した。(2)眼への磁気刺激作用の検討磁気刺激時および電流刺激時の眼内電流密度分布のシミュレーション結果を用いて,網膜への刺激に必要な電流密度の値を推定した。(3)磁気閃光感覚の測定ちらつき知覚の時間的特性,空間的特性を測定した。健康な被験者を対象とし,磁気閃光閾値を周波数等の磁気パラメータを変えて測定した。(4)電気生理学的眼検査への応用可能性の検討,視覚系の諸特性との比較,磁気閃光現象の全体的な考察をおこなった。次のことがわかった。磁気閃光感覚の特性は光刺激に対する視覚系特性と類似していること,磁束密度の値と磁気閃光を知覚する視野範囲には関係があり,視野範囲の増加とともに上下部の磁気閃光が強くなること,電気生理学的眼検査への応用可能性があること,視野下方部の磁気閃光閾値の測定が磁気閃光現象の議論に適当といえること。得られた結果は,実質の刺激量である網膜上の誘導電流密度が推定されている刺激系で得られた結果であり磁気閃光現象を論じる際に有用と考えられる。次のことがわかった。1.概要眼付近からの磁気刺激は,透光体混濁など眼の光学的特性の影響を受けないという特徴を持つ網膜刺激手法となり得る。磁気閃光現象は磁気刺激手法の議論に有用な情報を提供するが,網膜への刺激効果に関し工学側から提供されるべき情報が欠けていることから,現象の特性・機序は曖昧なままである。本研究では,磁気刺激パラメータを変えて得られる磁気閃光間隔の基礎特性について,渦電流値という刺激量情報を統合した検討を行い,磁気刺激現象を議論することを目的とする。今年度は,現有の磁気刺激システムを改良し,磁気刺激を行い,磁気閃光感覚を測定した。網膜への刺激に必要な電流密度の値を推定した。2.方法と結果(1)磁気刺激システムの改良磁気閃光感覚の特性を測定する際に,発生させる磁界のパラメータを多種選択できるようにするため,現有の磁気発生装置を改良した。(2)眼への磁気刺激作用の検討磁界により誘導されて生じる電流の密度分布をシミュレーションにより求めた結果と,電気閃光現象に関する実験において,実際に眼付近に電極を装着し,電流を流した場合の電流の密度分布をシミュレーションにより求めた結果とを比較し,網膜への刺激に必要な電流密度の値を推定した。健康な被験者を対象とし,磁気閃光を知覚する最小刺激量で表す磁気閃光閾値について,周波数等の磁気パラメータを変えて測定した。得られた特性は,網膜周辺部を受容部とする視覚系の明るさ知覚特性と類似の特性が得られた。(4)実験結果の評価および視覚特性との対比・考察を行った。磁気刺激は,網膜中心窩付近よりも網膜周辺部特に網膜上下範囲に強く作用することが示唆された。

(1)磁気刺激の受容部が光受容細胞層であるかを調べるため,順応の影響を検討した。磁気閃光感覚の特性・機序の議論には,視覚系の明るさ知覚特性が参考になる。そこで,ちらつき知覚の時間的特性,空間的特性への影響を中心に測定する。健康な被験者を対象とし,磁気閃光を知覚する最小刺激量で表す磁気閃光閾値について,周波数等の磁気パラメータを変えて測定した。(2)網膜細胞モデルを用い,各測定結果および渦電流の推定値を用い,磁気刺激に反応する網膜の空間的範囲や細胞層を検討した。実際に発生させる磁界に誘導されて生じる渦電流の推定値として,シミュレーションにより求められた電流の密度分布を用いた。(3)電気生理学的眼検査への応用可能性の検討,視覚系の諸特性との比較,磁気閃光現象の全体的な考察をおこなった。次のことがわかった。磁気閃光感覚の特性は光刺激に対する視覚系特性と類似していること,磁束密度の値と磁気閃光を知覚する視野範囲には関係があり,視野範囲の増加とともに上下部の磁気閃光が強くなること,電気生理学的眼検査への応用可能性があること,視野下方部の磁気閃光閾値の測定が磁気閃光現象の議論に適当といえること。得られた結果は,実質の刺激量である網膜上の誘導電流密度が推定されている刺激系で得られた結果であり磁気閃光現象を論じる際に有用と考えられる。