hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プロバイオティクス由来DNAモチーフによる感染防御系腸管免疫ネットワークの制御

乳業用乳酸菌および活性DNAの腸管パイエル板における通過と,免疫担当細胞への取り込みについてレーザー顕微鏡およびフローサイトメトリーにより解析した.さらに,乳業用乳酸菌およびDNAによるパイエル板細胞からのサイトカイン産生の誘導をRT-PCR法により調べ,CD抗原を指標としたフローサイトメトリーによりその標的細胞を分離・同定した.[結果]乳酸菌および乳酸菌由来DNAは腸管上皮に付着した後,パイエル板に浸潤し,免疫担当細胞と接触することが明らかとなった.また菌体は30分以内に腸管上皮に付着し,1-2時間以内に粘膜下組織へ浸潤し,免疫担当細胞と接触,消化された.活性DNAモチーフはパイエル板細胞からのIL-7,IL-12,IL-18,IFN-γの産生を増強した.パイエル板細胞におけるIL-12産生細胞はB細胞,樹状細胞を含む複数の細胞集団であると考えられた.またIFN-γの産生誘導もNK細胞,樹状細胞等複数の細胞集団によるものであった.本研究の結果から,乳酸菌由来DNAモチーフは,腸管パイエル板においてTh1系の免疫応答を誘導することが明らかとなった.
大きさ知覚の時空間的特性

本年度は,大きさ知覚の時空間的特性に関する研究について, (1)大きさ知覚における時間特性, (2)大きさ知覚における周辺情報の処理レベルについて検討を行った。(1)大きさ知覚における時間特性大きさ知覚における時間特性を調べるため,大きさ知覚における幾何学錯視のエビングハウス錯視を用い,周辺の円と中心の円の呈示タイミングを操作した実験を行った。エビングハウス錯視は,同時に呈示した場合に,中心の円が周辺の円とは対照的な方向に知覚的なバイアスが生じることで知られている(対比効果)。同時に呈示した場合と同様に,周辺の円が中心の円を先行する場合には,対比効果が観察された。一方で,周辺の円が中心の円に後続する場合には,中心の円が周辺の円に類似する方向に知覚的なバイアスが生じていた(同化効果)。つまり,周辺の円と中心の円の呈示順序によって,同じ刺激を用いても,対照的な効果が生じることがわかった。(2)大きさ知覚の周辺情報の処理レベル大きさ知覚を変調する周辺情報の処理レベルを調べるため,短時間呈示された刺激が遅れて知覚されるフラッシュラグ効果を用い,周辺の円の知覚的な大きさと網膜上での大きさを乖離して呈示する実験を行った。エビングハウス錯視の周辺の円の大きさを徐々に変化させ,様々なタイミングで中心の円を呈示したところ,中心の円が知覚されるタイミングは200ミリ秒遅れていることがわかった(フラッシュラグ効果)。それぞれのタイミングでのエビングハウス錯視を調べると,網膜上での大きさが同じで知覚的に違う大きさであると判断されているタイミングでは錯視が確認されなかった。一方,網膜上での大きさが異なっていて知覚的に同じ大きさであると判断されているタイミングでは錯視が確認された。つまり,エビングハウス錯視は周辺の円の網膜上の大きさによって生じている。引き続き,大きさ知覚における時空間的特性に関して,心理物理学的手法を用いた研究を行う。加えて,上記の研究成果として,投稿・改訂中の査読付き国際誌2報の受理を目指す。
金属を含む原子・分子小集団の赤外吸収線幅と電荷ゆらぎとの相関

本研究課題の目的は,金属を含む分子小集団(クラスター)の赤外吸収線幅を測定することであった。マトリックス単離赤外スペクトルの測定を行ったところ,下記(1)のアルカリ金属と置換ベンゼンの1:1の錯体では,赤外吸収帯の線幅は1-4cm^<-1>と通常の幅と同等であった。また,これまで報告されてきたブロードな吸収帯は再現されなかった。そこで密度汎関数法と分子軌道計算を用いて基準振動解析を行い,ベンゼン環部分の変形について新たな知見を得た。さらに下記(2)に示すように,超音速分子線を用いてさらに高分解能の振動分光へと研究を展開させた。(1)LiあるいはNaとベンゼン(C_6H_6),Liとp-ジフルオロベンゼン(C_6H_4F_2)錯体のマトリックス単離赤外スペクトルの測定を行った。Li(C_6H_6)およびLi(C_6H_4F_2)では,電子移動によって比較的強く結合しているが,Na(C_6H_6)錯体ではvan der Waals相互作用によって弱く結合していることが分かった。赤外スペクトルの再現性から,Li(C_6H_6)およびLi(C_6H_4F_2)錯体は,ベンゼン環が縦方向に伸びた構造をもつ^2A_2電子状態となっていることが示された。これは,従来まで報告されてきたキノイド型変形の^2A_1電子状態とは逆の変形であり,接近したこれらの電子状態についての新たな知見である。(2)イオン検出誘導ラマン分光の装置を製作した。ベンゼンのイオンディップスペクトルで本装置の最適化を行い,超音速ジェット中のアルキルベンゼンのアルキル鎖の低振動数モードについて研究を展開した。本研究課題の目的は,金属を含む分子小集団において電子あるいは構造のゆらぎと赤外吸収線幅との相関を実測することであり,平成10年度後半に採択が決定された。以下に実施結果を記す。1.まず,試料を希ガスマトリックス中に単離することにより,不均一幅を取り除いた条件で,赤外吸収スペクトルの測定を行った。アルカリ金属(Li,Na)とベンゼンとを低温アルゴンマトリックス中に共蒸着したところ,弱く結合した1:1錯体が確認され,ベンゼンの呼吸振動に対応するブロードな赤外吸収帯が観測された。理論計算の結果,負電荷が移動したベンゼン環には,キノイド型と逆キノイド型のJahn-Teller変形をした構造があり,それらはエネルギー的に近接しているため時間的に平均化されている可能性が示唆された。2.上記と並行し,金属ー分子クラスターを気相で生成し,イオン化ポテンシャルの測定と質量選別光電子分光を行った。その結果,弱く結合した分子クラスターにおいて分子の配位形式の異なる異性体が確認された。また,アルカリ金属とアセトニトリルのクラスターでは,極性分子の配位方向が中性状態とイオン状態とで異りうる。したがって,クラスターの構造異性体間や中性-イオン間での構造変化(ゆらぎ)が振動バンドの線幅に現れる可能性が明かとなった。
脳波・誘発電位によるパタン知覚の時間的空間的構造とその変容過程の研究

昭和61年度の研究課題は、昭和60年度の研究によって明らかにされたパタン関連電位成分即ち【C_1】、【C_2】、【C_3】の3成分がパタン知覚情報処理のどの側面とかかわっているか、とくにパタン知覚を可能にする輪郭(Contour)の処理と特異的にかかわる電位成分の同定と、パタン知覚と深い係りをもつ奥行き知覚(depth petception)にかかわる電位成分の析出を試みることであった。さらに本年度は、子どもにおける空間知覚の発達についても研究課題とした、主要な研究成果は、以下の通りである。(1)【C_1】、【C_2】、【C_3】の3成分のうち、【C_1】成分は輪郭の影響を受ける程度が小さく、【C_2】成分に輪郭の影響はもっとも大きくあらわれる。即ち輪郭への順応の効果は【C_2】成分にもっとも大きい。また、パタン反転判戟(pateln reveraol stimulus)を用いて主観的輪郭(Subjective contour)を持続して出現させた場合、主観的輪郭の影響は【C_2】成分にあらわれず、【P_(300)】から【P_(400)】成分にその影響は大きくあらわれ、実際の輪郭と主観的輪郭の発現のメカニズムが異なっていることを示唆する。(2)奥行き知覚成立にともなう視覚誘発電位(VEP)は、通常のパタンVEPと著しくその形態(morphology)を異にし、パタン判戟入力に反応するVEPと奥行き知覚成立とかかわるVEPとの合成であるように見える。即ち通常のVEPにみられる陽性-陰性-陽性(P-N-P)の3相の波形に続いて、潜時が300-400msecの大きな陰性電位が、さらに400-500msecにかけて陽性電位が出現するのである。この事実は奥行き知覚が視覚系における末梢レベル(網膜から視覚第一次授射野まで)で生起するのではなく、中枢レベルで左右の網膜像のズレを分析し合理的に統合する活動によって生起するのではないかということを示唆する。(3)子どもにおける空間知覚は、3才以降著しく発達し、78才でプラトーに達する。しかしその発達の過程で、5才から6才にかけて、一過的な退行現象が生じるという知見が明らかになった。
熱帯樹を用いた季節スケールの古気候/古環境変動の復元

インドネシア・ジャワ島の広域において採取したチーク試料10個体からセルロースを抽出精製し、そのδ18Oを測定することにより、個体間相関や空間代表性について検証した。その結果、チークδ18Oには有意な相関があることが確認でき、ジャワ島広域においてチークのδ18Oは共通の気候情報を保持している可能性が非常に高いことが明らかになった。さらに、気象要素との詳細な相関解析や、年輪セルロース酸素同位体比モデル(プロキシシステムモデル)による解析を行うことにより、チーク年輪のセルロース酸素同位体比を決める環境因子を特定することを試みた。≪1≫熱帯樹のセルロース抽出方法の検討:インドネシア産のチーク試料からセルロース抽出するための化学処理過程を検討した。従来の“年輪ごとに切り出した後セルロース抽出をする方法(Harada et al., 2014)"と“板ごと抽出法(Kagawa et al., 2015)"の2手法を同一個体に適用し、セルロースの同位体比時系列を比較した結果、両者は有意な正相関を示した。さらに、“板ごと抽出法"による酸素同位体比の方が系統的にやや高い同位体比であったので、より純粋にセルロース抽出を行えていたと考えられる。セルロース抽出後の純度と分析の簡便性・迅速性という点から、“板ごと抽出法"の有用性を確認することができた。≪2≫古気候指標としての評価:上記より確立したセルロース抽出方法に基づいて、チーク2個体(jatiNAN1; jatiNAN2)の炭素・酸素同位体比を年々スケールで分析した。加えて、年輪幅の計測も行い、得られた過去29年分の年輪構成要素(同位体比・年輪幅)と気象観測データとを比較対照し、現在の気候状態での対応関係を評価した。その結果、年輪幅については、生長期直前乾季の相対湿度や日照時間と有意な相関を示した。炭素同位体比については個体間相関が見られず、酸素同位体比には有意な個体間相関が認められた。さらに、酸素同位体比は、生長期雨季降水量と有意な負の相関を示した。従って、チークの年輪構成要素を複数分析することにより、季節スケールで古気候を復元していくことが可能である。また、スンカイ試料についても2個体の分析を行うことにより個体間相関を検証し、重ねてプロキシとしての信頼度を評価した。その結果、2個体の酸素同位体比時系列には有意な相関があり、スンカイの酸素同位体比は共通の気候情報を反映している可能性が高いことが明らかになった。研究計画の予定通りに進み、スンカイとチークともに、≪1≫セルロース抽出方法を確立できた。加えて、年輪構成要素と気象観測データとの比較により、≪2≫古気候としての指標評価を行い、熱帯樹から古気候を復元していく上での基礎となるデータを取得できたため。昨年度はインドネシア産のチーク試料からセルロースを抽出し、炭素・酸素安定同位体比を測定するための化学処理方法を検討した。さらに、西部ジャワ産のチーク試料2個体について、過去29年分の年輪構成要素(同位体比・年輪幅)を計測し、気象観測データとの比較をすることにより古気候指標としての評価を行った。本年度は、昨年度検討した実験手法に基づいて、中部ジャワ産チーク試料4個体について、過去約70年にわたり年輪構成要素(同位体比・年輪幅)を測定することにより、個体間相関や空間代表性について検証した。結果1:中部ジャワ産チーク試料4個体の年輪ディスクについて年輪幅を計測した。年輪幅の時系列データを標準化し、ジャワ島のチークの標準年輪曲線と比較することでクロスデーティングを行い、樹木の生育時期を決定した。さらに、年輪幅の時系列データと降水量データとを相関解析したところ、生長期直前乾季の降水量と有意な正相関を示した。これは、生長する直前の乾季の降水量に応じて、次の生長期の肥大生長量が決まることを示唆している。結果2:上述の中部ジャワ産チーク試料4個体について、過去約70年にわたり年々スケールでδ18Oを分析した。4個体のδ18O時系列データには、有意な個体間相関があった。ジャワ島のチークに関する先行研究(Schollaen et al., 2013)や、昨年度測定した西部ジャワ産チーク試料2個体とも有意な相関があることから、ジャワ島広域においてチークのδ18Oは共通の気候情報を保持している可能性が非常に高いことが明らかになった。研究計画の予定通りに進み、樹齢70年ほどの中部ジャワ産チーク試料4個体を分析することにより個体間相関を検証し、これまで取得したデータと比較することにより空間代表性を確認することができたため。研究初年度と次年度の研究では、インドネシア産チーク試料について年輪構成要素(年輪幅・酸素同位体比)を計測する手法を確立した。さらに、ジャワ島の複数の地域においてチーク試料を分析することにより、その空間的な同調性を検証した。本年度は、年輪データを追加し、気象要素との詳細な相関解析や、年輪セルロース酸素同位体比モデル(プロキシシステムモデル)による解析を行うことにより、チーク年輪のセルロース酸素同位体比を決める環境因子を特定することを目指した。結果1:ジャワ島広域のチーク10個体について、年輪セルロース酸素同位体比と気候要素との相関解析を行った結果、成長期直前乾季の降水量と正の相関を示し、成長期である雨季の降水量と負の相関を示した。

これらの結果はSchollaen et al. (2013)と整合的であり、雨季の降水量との逆相関は、降水の“雨量効果"による影響を反映している可能性が高い。また、成長期直前乾季の降水量との正相関は、直前乾季に多雨(少雨)である場合、肥大成長量が大きく(小さく)、乾季の降雨あるいは土壌水の高い酸素同位体比を取り込む(取り込みづらい)効果を反映していると考えらえる。これらの研究成果をとりまとめて、国際学術雑誌に投稿した。結果2:プロキシステムモデルによる解析では、根から給水した水(起源水)の酸素同位体比、相対湿度、大気水蒸気の酸素同位体比の3つの要因により、チークのセルロース酸素同位体比の絶対値を合理的に再現することができた。さらに、前述の要因のうち、起源水の酸素同位体比が主要因であり、その変動のみでセルロース酸素同位体比の経年変動をほぼ説明できることを明らかにした。インドネシア・ジャワ島の広域において採取したチーク試料10個体からセルロースを抽出精製し、そのδ18Oを測定することにより、個体間相関や空間代表性について検証した。その結果、チークδ18Oには有意な相関があることが確認でき、ジャワ島広域においてチークのδ18Oは共通の気候情報を保持している可能性が非常に高いことが明らかになった。さらに、気象要素との詳細な相関解析や、年輪セルロース酸素同位体比モデル(プロキシシステムモデル)による解析を行うことにより、チーク年輪のセルロース酸素同位体比を決める環境因子を特定することを試みた。本年度確立した手法に基づいて、より長樹齢のチーク試料について、過去に遡って分析を進める。インドネシアの樹木データを蓄積していくとともに、その同位体比のモデル化にも取り組み、樹木年輪が気候を記録するプロセスをより詳細に理解していきたい。加えて、初年度に得られたデータを国内学会や国際学会で公表し、熱帯域の水循環について議論を深める。より長樹齢のチーク試料について過去に遡って分析を進めることにより、インドネシアの樹木データを蓄積していく。これと並行して、チークδ18Oのモデル化にも取り組み、樹木年輪が気候を記録するプロセスをより詳細に理解していきたい。同位体比のモデル化については本年度から取り組んでいるが、パラメーターの設定など改良を進めて、チークδ18Oのもつ気候学的な意味を正確に把握していきたい。地球化学実験補助を依頼して謝金を支払う予定でいたが、大学院での研究の一端として実験補助を行ってくれる院生がいたので、次年度の実験補助費として使用を延期することとした。樹木年輪試料を分析するために必要な薬品や実験消耗品の購入に使用する。また年輪試料の観察など実験に時間を要する作業については実験補助者を依頼し、謝金を支払う。研究成果を国際学会および国内学会にて公表するために旅費を使用する。
大気中二酸化炭素濃度の観測に用いる濃度スケールの再現性についての研究

本研究では、標準ガス調製時に空気と二酸化炭素が分別しない二酸化炭素標準ガスの調製方法を確立して、各機関が所有する二酸化炭素の濃度スケールの差が指針値以下にすることを目指している。また、この分別効果は、すべてガス種で起こり、その濃度変動は低濃度の標準ガスであるほど大きくなると推測される。そのため、様々なガス種の分別効果を調べ、標準ガス調製時に生じる分別メカニズムの解明にも取り組む。
細胞死遺伝子ICE/ced-3ファミリーの活性を調節する因子の同定と生体機能

1)細胞死遺伝子の活性を調節する細胞外情報伝達物質細胞死は様々な細胞外のシグナルによって調節されていて、最終的には細胞死実行遺伝子Ice/ced-3ファミリーの活性を調節されていると考えられる。細胞外からICEの活性化を調節する因子の検索を行い、細胞傷害性のサイトカインTNFがICEの活性化を引き起こすことを明らかにした。逆に、ICE活性化を阻害する因子としてIGF-1を同定した。IGF-1は発がんと密接に関係のある栄養因子であり、ICE活性阻害によるがん細胞の生存維持効果が示唆された。2)細胞死遺伝子産物に結合する因子の検索ICEの活性発現には前駆体蛋白質P45のP20とP10へのプロセッシングが必要であるが、このプロセッシング機構については不明な点が多い。また、ICEファミリーによる細胞死を抑制するBCL-2ファミリーは様々な細胞質因子と相互作用することによって細胞死抑制機能を発揮する例が示されている。酵母を用する蛋白質をcDNAライブラリーよりスクリーニングし、細胞死の実行に関与いたtwo/hybridsystemを用いてICE/CED-3ファミリー、BCL-2/CED-9ファミリーと複合体を形成するICE/CED-3ファミリーの活性化につながる経路を明らかにしようと試みた。Iceの発現が確認されている細胞である、lymphoma,HeLa細胞のcDNAライブラリーをスクリーニングに用いた。X-Galを用いた検出法で約100万個のHeLacDNAライブラリーの中から2つのオーバーラップする、Iceと結合すると考えられるクローンが得られている(4E、10F)。ced-3に関しては100万個のlymphoma cDNAライブラリーから2クローン(3T-1,3T-3)、ced-9に関しては10万個のlymphoma cDNAライブラリーから1クローン(9T-4)positive cloneが得られた。現在全長のcDNAクローニングと、哺乳類細胞でのinteractionを調べている。また、線虫のホモログのクローニングも進めている。
superoxideによる口腔癌細胞の浸潤・転移機構の解析

目的)癌細胞の浸潤・転移形質は癌細胞を取り囲む宿主細胞から産生される多様な因子により増強されることが推測される。そこで癌組織周囲にしばしばみられる炎症性細胞である好中球やマクロファ・ジから放出されるsuperoxideによる癌細胞の浸潤能への影響を検討した。方法と結果)癌細胞は、ヒト舌原発巣より得られた扁平上皮癌細胞株SASを用いた。1.SAS細胞から96-well multiplateを用いた限界希釈法によりクロ・ニングを試みた結果、5株のクロ・ンが得られた。この5株を用いて、ラット肺血管内皮細胞によるin vitro浸潤アッセイを施行し浸潤性の異なるクロ・ンを分離した。分離クロ・ンから高浸潤性H1と低浸潤性L1を用いて以下の実験で用いた。2.好中球またはマクロファ・ジとの共培養を行った浸潤性の異なったクロ・ンについて、ラット肺血管内皮細胞によるin vitro浸潤アッセイを行ったところ、高浸潤性H1では内皮細胞層下への潜り込みが亢進したが、低浸潤性L1では変化が認められなかった。同様に再構成基底膜の通過能を指標としたchemoinvasionアッセイにおいても、高浸潤性H1の通過能の亢進がみられたが低浸潤性L1では変化を認められなかった。3.ヒポキサンチンとキサンチンオキシダ・ゼによるsuperoxide発生系で処理した癌細胞についても、上記と同様の結果が得られた。また、このsuperoxide発生系で処理した癌細胞の固有運動能の検討により、運動能の促進が認められた。4.そこでこの様なsuperoxide処理による浸潤形質の増強が、癌細胞内のどの様な因子によって規定されるかを検討したところ、superoxideにたいする細胞内スカベンジャ・であるCu・Zn-SOD活性が高浸潤性H1では低いためsuperoxideにより浸潤性の増強がみられ、一方低浸潤性L1ではこの活性が高くsuperoxideによる影響を消去しえることが示唆された。
バーチャルリアリティのための電気触覚ディスプレイの研究

本年は電気触覚ディスプレイの産業的な応用の可能性を探ると共に生成される感覚を心理物理実験の手法によって評価した.まず応用としては,電気刺激が本質的には皮膚に接する電極のみ必要であり,極めて薄型にできることを生かし,触覚ディスプレイと光学式センサを同一基板の表裏に配置したシステムを開発した.このシステムのディスプレイ面を指に装着し,センサ面で現実世界の接触面をなぞることにより,センサで捉えた光学情報を触覚として感知することができる.これによって例えば視覚障害者が任意の印刷物を自由に読み取ることができる.類似のシステムは70年代から存在したが,従来の機械式触角ディスプレイを用いていたため極めて大型で持ち運び難いシステムとなっていた.この応用成果については国際学会IEEEVirtual Reality 2003にて3月に発表すると共に,7月の米国におけるSiggraph 2003においてデモンストレーション展示を行う予定である.また本研究は究極的には電気刺激によって生じる感覚を機械的な刺激によって生じる触覚と区別がつかないものとする事を目的としているが,本年はこの評価のための心理実験的枠組みを提案し,実際の心理物理実験によって電気刺激と機械刺激の相違点を示した.具体的には機械刺激(上下振動)と電気刺激を同時に同じ場所に提示し得るシステムを振動子と電極によって構成し,被験者にそれぞれの刺激を与えることで二つの刺激を比較する.今回は特に振動感覚に着目し,機械振動と電気刺激において振動周波数の認識に違いが生じること,特に機械刺激では400Hz以上の振動まで認識できるのに対し,電気刺激は50Hzより高い刺激を振動として捉えられないこと,さらには電極の配置を変更して刺激する神経をより皮膚深部に設定することによって,100Hz程度までの振動を弁別できるようになることを発見した.さらにこの特異な現象が電気刺激において皮膚下に存在する受容器のうちある1種類のみ刺激しているために生じていることを示した.本年は電気触覚ディスプレイの産業的な応用の可能性を探ると共に生成される感覚を心理物理実験の手法によって評価した.まず応用としては,電気刺激が本質的には皮膚に接する電極のみ必要であり,極めて薄型にできることを生かし,触覚ディスプレイと光学式センサを同一基板の表裏に配置したシステムを開発した.このシステムのディスプレイ面を指に装着し,センサ面で現実世界の接触面をなぞることにより,センサで捉えた光学情報を触覚として感知することができる.これによって例えば視覚障害者が任意の印刷物を自由に読み取ることができる.類似のシステムは70年代から存在したが,従来の機械式触角ディスプレイを用いていたため極めて大型で持ち運び難いシステムとなっていた.この応用成果については国際学会IEEEVirtual Reality 2003にて3月に発表すると共に,7月の米国におけるSiggraph 2003においてデモンストレーション展示を行う予定である.また本研究は究極的には電気刺激によって生じる感覚を機械的な刺激によって生じる触覚と区別がつかないものとする事を目的としているが,本年はこの評価のための心理実験的枠組みを提案し,実際の心理物理実験によって電気刺激と機械刺激の相違点を示した.具体的には機械刺激(上下振動)と電気刺激を同時に同じ場所に提示し得るシステムを振動子と電極によって構成し,被験者にそれぞれの刺激を与えることで二つの刺激を比較する.今回は特に振動感覚に着目し,機械振動と電気刺激において振動周波数の認識に違いが生じること,特に機械刺激では400Hz以上の振動まで認識できるのに対し,電気刺激は50Hzより高い刺激を振動として捉えられないこと,さらには電極の配置を変更して刺激する神経をより皮膚深部に設定することによって,100Hz程度までの振動を弁別できるようになることを発見した.さらにこの特異な現象が電気刺激において皮膚下に存在する受容器のうちある1種類のみ刺激しているために生じていることを示した.
液晶及び有機非線形材料を用いた自己配置型機能位相フィルタとその応用

入射光により位相フィルタが自己形成される能動的な空間位相変調素子として本研究では色素ドープ液晶およびレーザトラッピング効果を用いた素子の2種類の位相変調素子を提案し研究した。色素ドープ型液晶では色素をネマティック液晶にドープし、素子への入射光エネルギーの一部を熱に変換することによりホモジニアス配向した液晶位相変調素子の電圧-位相変調特性を制御するものである。実験によりフォーカスされた数10mWの光入射により電圧-位相変調特性が1rad程度変化することを確認した。すなわち素子への光入射により局部的に位相変調特性を制御することができた。この効果により、例えば位相差顕微鏡の位相フィルターとして用いると精密なアライメント調整が不要でかつ電気的に位相変調量の制御ができる新しい位相フィルターへの応用が期待できる。この素子を光フィードバック光学系に配置することによりこの素子の能動性を研究した。すなわち1度素子を透過した光をミラーにより再び素子に戻すことにより入射する2つのビームと素子の非線形な相互作用により自発的なパターンが形成されることを実験により確認した。さらに、別な条件下では2つあるいはそれ以上の準安定状態の間で自発的に振動する一種の自励振動現象を観測した。これらの動的な現象は提案した素子の能動性を示すものであり、静的な位相フィルタとしてだけでなく光学情報処理においてレーザスペックルノイズ低減において有用なノンコヒーレント光(空間的インコヒーレント光)発生への応用などが期待できる。今年度は自己配置型位相フィルタを実現する素子として2種類の素子を試作しその基礎特性を調べた。第1の素子は、水にポリスチレン粒子を分散した媒質に、レーザ照射によりレーザトラッピング効果を用いて媒質の平均屈折率変化を利用する位相変調素子である。ポリスチレン粒子は直径50nmから200nmのものを用意し、入射光強度に対する位相変調特性をヘテロダイン干渉計を用いて調べた。色素溶液を用いて作成した熱効果素子との位相変調の比較により、粒子を分散した素子の位相変調量の符号が反転していることからこの効果はトラッピングによる媒質の屈折率変化によるものであることを確認した。また、粒子直径については最適値があり100nmの粒子で最も大きな効果が得られた。約10mWの入力で2πradの位相変調を確認した。次に、透過光を再びミラーにより素子に入射させるフィードバック光学系にこの素子を挿入する実験を行った。その結果、素子の媒質による非線形効果と光フィードバックにより6方向に鋭い周期的な回折パターンを観測した。これは素子中に周期構造が自発的に形成されたことを示している。第2のタイプとして、強誘電性液晶中に2色性色素を添加した素子を作成した。強誘電性液晶は3値の安定状態を取ることが知られており、この性質は3ステップ位相シフト法に応用可能である。初めに理論解析により、2色性色素の添加により位相変調と同時に生じる強度変調効果(これは干渉計に応用する場合好ましくない性質である)を低減可能であることを示した。実験では、素子への電界の印加により3値の位相変調量が得られることを確認した。レーザ光をレンズにより素子にフォーカスすることにより液晶素子の局部的な温度上昇を利用した位相フィルタの自己配置特性を調べる実験を行った。その結果、焦点付近において印加電圧に対して位相変調特性および強度変調特性および強度変調特性が解消される傾向を確認した。これらの素子は例えば位相差顕微鏡に位相シフト法を用いて定量化する際の位相変調素子として有効である。
細胞の不均一性を基盤とした組織形態形成のメカニズム

本研究では発生生物学分野でモデル動物として使用されるアフリカツメガエル胚を用い、発生中の組織が正しい形態を獲得する過程とその制御分子メカニズムの一端を明らかにした。細長い形をもつ組織は、収斂伸長運動と呼ばれる細胞運動によって形作られるが、その過程で多数の細胞がお互いに協調しながら動くメカニズムには不明な点が多かった。本研究では細胞を動かす細胞内装置である細胞骨格アクトミオシンの動態を10秒おきに撮影し、収斂伸長運動を起こしている細胞同士がアクトミオシンを活性化させるタイミングをずらしていること、さらにその時間的制御を担う分子シグナルを発見した。胚における組織発生において、組織特異的に発現される分化マーカーが検出される細胞集団は均一な分子的性質を持つと考えられてきた。一方で、分化後に継続される組織形態の変遷過程では、組織を構成する細胞はそれぞれが異なる隣接細胞との位置関係を持つため、各々が異なる形態変化や移動を行っている。そのような細胞動態の不均一性を制御する機序には不明点が多く、その解明は生物学的な課題の一つとなっている。本研究では、組織を一定の軸にそって伸ばす細胞運動である収斂伸長運動をモデルとし、典型的な収斂伸長運動を示すアフリカツメガエル胚を対象として、組織内における細胞駆動力の分配と発動の制御機序の解明を目的とした。細胞駆動力として細胞骨格アクチンとミオシンの複合体であるアクトミオシン、その制御機序として非古典的Wntシグナルである平面内細胞極性経路に着目した。収斂伸長運動ではアクトミオシンが特定の細胞の特定の位置で活性化されると細胞が適切な方向に移動することが知られており、アクトミオシンの配置は上述した細胞動態の不均一性の基盤となっている。本年度は、アクトミオシンの組織内での分配パターンを抽出するため、アクトミオシンの活性を反映するとされるアクチン繊維の一時的な蓄積を、アクチン繊維マーカーをモザイク状に発現させることで、隣接細胞のそれと区別しながらライブイメージングの撮影をおこなった。また、アクトミオシンの制御因子として着目した平面内細胞極性経路(Planar cell polarity: PCP)経路の構成分子を可視化し、アクチン繊維の動態との関連を検討した。組織内における分配パターンは未だ検証中ではあるが、細胞内におけるアクトミオシンの分配機構の手がかりが得られ、さらにこれまで見られなかった細胞接着面を介した隣接細胞同士の相互作用の可能性も見出された。アクチン繊維マーカーをモザイク状に発現し、収斂伸長運動の長時間タイムラプスを撮影し、活性化アクトミオシンの分配パターンを解明しようとしたところ、組織内で優位にアクトミオシンが活性化される細胞集団が存在する傾向はあるものの、明確なパターンの抽出には時間を要している。そのため、優位にアクトミオシンを活性化する細胞の存在の有無に関しては未だ不明なままであり、この点は引き続き検証が必要である。一方で、アクチン繊維マーカーのモザイク状発現から間接的に活性化アクトミオシンのライブイメージングを行ったところ、隣接細胞同士の相互作用の可能性が見出された。これをさらに詳細に解析したところ、常に一定の極性をもってアクトミオシンが配置されることが判明した。アクトミオシンの分配パターンの解析にはさらなる検証が必要と判断したことから、次年度に予定していた平面内細胞極性経路の構成分子(PCP蛋白質)の可視化を今年度に前倒しして行った。その結果、PCP蛋白質の局在はアクトミオシンの極性と関連があり、アクトミオシンが活性化される部位で平面内細胞極性経路の構成分子も同様の動態を示すことがわかった。しかし、アクトミオシンの極性の特性を検出するためには各細胞の軸(胚の前後軸に相当)を把握しなければならず、軸の方向を定義するための指標となるものの発見にも時間を要した。本研究はアフリカツメガエル胚をモデルとして、組織形態形成運動である収斂伸長運動の制御メカニズムの解明を目指した。収斂伸長運動は、細胞間接着面に蓄積し活性化されるアクトミオシンが組織内で適切に、しかし不均一に分配され、その細胞間接着面を収縮させることによって駆動される。昨年度は、細胞間接着面を構成する二つの細胞内のアクトミオシンの動態を、アクチンおよびミオシンのマーカーをモザイク状に発現させ、それらをライブイメージングで撮影・解析することにより明らかにした。さらに、収斂伸長運動の制御分子群としてよく知られる平面内細胞極性(Planar cell polarity: PCP)経路の構成蛋白質が、活性化アクトミオシンが蓄積する細胞間接着面に蓄積し、かつ同じように組織内で不均一に分配されていることを見出した。本年度は、昨年度に観察された細胞間接着面のアクチン・ミオシンの動態にPCP経路が必須であることを見出した。当初計画していた、不均一な駆動力の制御機構を解明するために明らかにしようとしていたアクチン・ミオシンおよびPCP蛋白質の組織内の分配パターンについては、これまでのところ一定の法則は見出されていない。多細胞の継続的な運動の中から法則を見いだすことが困難であったことも一因であったため、新たなアプローチとしてシミュレーションによって効率的な収斂伸長運動の駆動力の分配法則を見いだすことを検討した。アクトミオシンとPCP蛋白質の蓄積および分配機構は現在検証中である。候補として、当初計画していた細胞内カルシウムの動態が関連することを予想し、その可視化を行ったが、明らかな関連は見出されなかった。制御機構については課題が残るが、得られた結果から、収斂伸長運動を駆動する力が組織内で不均一である生物学的意義については一定の成果が得られた。

昨年度開始したモザイク発現によるアクトミオシンとPCP蛋白質の動態は順調に解析が進み、一定の成果が得られた。アクトミオシンとPCP蛋白質の組織内での分配機構に関しては解析に時間を要したが、これまでのところ、特定の細胞が優位にアクトミオシンやPCP蛋白質を蓄積する傾向は見出されていない。このため、アクトミオシンの組織内での分配パターンを明らかにする必要があるが、画像解析からのみでは明らかな結果を得ることが困難であることが考えられた。そこで、並行して新たに2次元バーテックスモデルによるシミュレーションを共同研究により開始した。異なるアプローチを開始したことにより、イメージング結果からのみでは検出が困難なアクトミオシンの組織内での動態パターンの予測が可能になると考えられ、新たな発展が期待できる。一定の成果が得られた一方で、当初解明を目指していた、組織内で適切な細胞が駆動力であるアクトミオシンを活性化するメカニズムに関しては未だ不明である。この点を明らかにするため、アクトミオシンやPCP蛋白質の可視化の他に、細胞内カルシウムイメージングや細胞内カルシウム濃度を細胞レベルで操作するなどの方法を試みたが、アクトミオシンの動態との明確な関連は見出されなかった。このような課題は残るものの、アクトミオシン動態がPCP経路によって時空間的に適切に制御され、収斂伸長運動を効率的に駆動するためにこれらが組織内、および細胞内でも不均一に分配されていることが判明したことは本研究の成果としてあげられる。本研究では、胚発生過程の組織形態形成を担う細胞集団運動において、個々の細胞が隣接する細胞と同一の動態を取らない「不均一性」の重要性に着目し、組織の形態変化における細胞骨格アクトミオシンの動態とその制御機構を明らかにした。本研究で組織形態形成のモデルとして着目した収斂伸長運動は、組織を一定の軸に沿って細長くする細胞集団運動であるが、その駆動力はアクトミオシンが細胞間接着面を収縮させることによるものと考えられていた。本研究では新たに数理モデルを用いて、アクトミオシンの収縮活性の組織内での分配が組織形態変化の効率に及ぼす影響を検証した。その結果、隣接する細胞同士が異なるタイミングで共有する細胞間接着面を収縮させると、組織がより効率的に伸長することが示された。興味深いことに、すべての細胞が均一にアクトミオシンを活性化して細胞間接着面を収縮させると、組織を伸長させるためにはより強い収縮力が必要となり、不均一な収縮活性が組織形態形成に有利な駆動力となることが予測された。この結果をもとに、収斂伸長運動のモデルであるアフリカツメガエル胚の脊索形成のライブイメージングを行なったところ、収縮する細胞間接着面の両側の細胞ではアクトミオシンが交互に活性化しており、シミュレーションで示唆された効率的に組織を伸長するアクトミオシンの収縮モードと一致することがわかった。さらに、収斂伸長運動の制御分子機構の1つとして知られる平面内細胞極性(Planar cell polarity (PCP))経路を構成する蛋白質が、収縮する細胞間接着面特異的に局在しアクトミオシン収縮活性の頻度を制御することが示唆された。
蝸牛内リンパ腔電位の調節-血管条辺縁細胞のCaチャネルの役割

(1)蝸牛内リンパ腔電位(endocochlear potential, EP)の発生源は辺縁細胞の側基底膜のNa^+拡散電位である。(2)EPの変化は、主として内リンパ腔周囲細胞における種々のCa^<2+>チャネル(主としてL型Ca^<2+>チャネルやTRPCチャネル)から細胞内へのCa^<2+>流入によって引き起こされる細胞間タイト結合の電気抵抗の低下によるものである。(3)EP変化の一部は辺縁細胞内のCa^<2+>濃度の上昇による側基底膜のNa+拡散電位の低下によって引き起こされている。以上、EPの発生機序とその調節におけるCa^<2+>の役割に付いて研究成果を得た。本研究は音受容に重要な役割を果たしている、内リンパ腔電位(endocochlear potential, EP)の発生機序を考察すると共にその調節機構を明らかにし、虚血性の急性末梢性感音難聴の治療に役立たせることを目的とする。2.内リンパ液のCa^<2+>濃度が無酸素負荷により急激に上昇することを見出していたが、それが内リンパ液に面している細胞群のtight junctionの変化により起こっている可能性を指摘した(Inui, et. al.,J PhysiolSci 57:287-298,2007)。3.L型Ca^<2+>チャネル阻害剤であるニフェジピン投与だけでは、急性虚血性のEPの低下は完全に抑制されず、他のCa2+透過性チャネル(TRPチャネルなど)の関与の可能性が考えられる(Inui, et. al.,J PhysiolSci 57:287-298,2007)。本研究は音受容に重要な役割を果たしている、正の内リンパ腔電位の発生機序を考察すると共にその調節機構を明らかにし、虚血性の急性末梢性感音難聴の治療に役立たせることを目的とする。1.内リンパ腔より上皮性Na^+チャネル阻害剤投与により、EPは0mVまで低下した。このことから、EPは血管条辺縁細胞の側基底膜で作られていると考えられた。2.急性虚血性のEPの低下はL型Ca^<2+>チャネル阻害剤であるニフェジピン投与で有意に抑制されたが、代表的な利尿剤であるフロセミドによるEP低下はTRPチャネル阻害剤であるBTP2で有意に抑制された。このことからEP調節には辺縁細胞に存在する種々のCa^<2+>チャネルを介するCa^<2+>流入がEPの発生を調節していると考えられた。また、EPの変化は細胞内Ca^<2+>濃度の変化に基づく内リンパ腔周囲の細胞のタイト結合の変化により起こっている可能性も指摘した(J Physiol Sci, 2009, submitted)。
生活習慣病を有する高齢者における皮膚温度感受性評価と看護ケア開発

生活習慣病を有する者を含む高齢者を対象に皮膚温度感受性を評価するために温冷覚閾値について測定を行った。また、生活習慣や暑がり寒がり体質に関する質問紙調査を行い、温冷覚閾値との関係について検討した。被験者は58名で、そのうち、高血圧症を有する者20名、糖尿病11名、不整脈などの心疾患が7名であった。温覚では、糖尿病群が、高血圧群、または健康群に比べ、腹部、手背、下腿において有意に閾値が大きいことが示されたが、冷覚においては疾患の違いによる差はなかった。一方、食事、運動、睡眠等の生活習慣および冷暖房の使用状況と温覚、冷覚の閾値には関係性は認められなかった。研究目的:高齢者の皮膚温度感受性の実態を明らかにするために、温冷覚閾値測定を行い、また、対象者の個人属性や、疾患、治療の状況、生活環境、生活習慣等のアンケート調査を合わせて行うことで温冷覚閾値に影響する因子を抽出する。研究方法:65歳以上の男性被験者30名を対象とした。温冷覚閾値の測定部位は、頬部、腹部、手背、下腿、足背の5部位とした。実験は九州大学大学院医学研究院看護研究実験室の恒温恒湿室にて行った。実験室内の室温は25°C、相対湿度50%とした。被験者の基本衣服はパンツ、半そでTシャツ、短ズボンとした。被験者が実験室内のベッドに30分以上臥床し安静にしたのち、温冷覚閾値の測定を開始した。研究結果:被験者の住居タイプは、戸建が34.5%、集合住宅が65.5%であった。最も使用する冷房はエアコンが55.2%と最も多かった。暖房機器はこたつが28.6%で最も多かった。毎日運動をしている人が82.8%、飲酒している人は80%、喫煙は24.1%であった。夏季でも冷えを感じる人は20.7%で、冬季足の冷えで目を覚ます人が6.9%であった。温冷覚閾値測定については、5部位すべての部位の測定ができた28名を分析対象とした。温覚の自覚皮膚温の全体的傾向を部位ごとに見ると、足背>下腿>手背>頬部≑腹部であった。冷覚の自覚皮膚温は、足背>下腿>腹部>手背>頬部であった。疾患別に温冷覚閾値を比較すると、温覚の自覚皮膚温は、心疾患(n=4)および糖尿病治療中(n=7)は、治療なし群(n=9)に比べ、すべての部位で閾値が高く、特に下肢の部位の閾値が大きかった。高血圧群(n=8)は治療なし群と顕著な差はなかった。冷覚の自覚皮膚温は、心疾患群のみ治療なし群よりも閾値が、頬部以外すべての部位で大きかった。しかし、糖尿病、高血圧群は治療なし群と顕著な差が認められなかった。体温調節機能の行動性調節の基盤となる皮膚温度感受性について検討し、その感受性に影響する要因の抽出を行うために、平成25年度と同様に、ADLが自立し自宅にて生活する高齢者を対象に、(a)温冷覚閾値測定と、皮膚温度感受性に関与すると考えられる生活習慣、生活環境などを内容とする(b)アンケート調査を行い、データのさらなる蓄積を行った。a)温冷覚閾値測定場所:九州大学大学院医学研究院保健学部門恒温恒湿室実施時期:平成26年9-11月対象者:地域に居住しADLが自立した高齢者男女20名程度。健康状態を把握するために、問診や各種検査(血液検査、心電図等)を行い、高血圧、糖尿病、心疾患等を有する場合は、その症状、治療状況を詳細に評価し、対象者の選定を行った。実験手順:測定の前日、当日の運動、食事等の注意を行った上で実験室に来てもらい、測定用の着衣に更衣し、測定の準備等が終了したのち、室温28°C、相対湿度50%の環境に30分滞在した。測定部位は、前額部、腹部、大腿、下腿、足背、手背の6部位とし、温覚、冷覚それぞれ2回ずつ測定する。また、皮膚温度感受性の評価をする際の基礎データとして、実験室入室直後から測定終了後まで、閾値測定部位と同様の身体7部位の皮膚温(データロガLT8A・日機装)の測定を行った。b)アンケート調査調査対象者:温冷覚閾値測定の対象者調査時期・方法:平成26年9-11月。調査方法は質問紙による面談法にて調査を行った。調査内容:1対象者の個人属性(年齢、性別、世帯構成、治療中の病気、治療内容、暑がり、寒がり体質等)2住宅環境(住居タイプ、住居環境(気候)、冷暖房の設置、種類、使用状況など)3生活習慣(食事、運動習慣、入浴習慣、睡眠等)本年度収集したデータと、平成25年度に収集したデータと合わせて解析した、温冷覚閾値と疾患との関係など、その結果の一部について、第2回看護理工学会等にて発表をおこなった。

1.平成25、26年度に行った、ADLが自立し自宅にて生活する高齢者を対象とした(a)温冷覚閾値測定と、皮膚温度感受性に関与すると考えられる生活習慣、生活環境などを内容とする(b)アンケート調査の結果の解析を進めた(a)の実験手順は以下の通りである。測定の前日、当日の運動、食事等の注意を行った上で実験室に来てもらい、測定用の着衣に更衣し、測定の準備等が終了したのち、室温28°C、相対湿度50%の環境に30分滞在してもらう。測定部位は、前額部、腹部、大腿、下腿、足背、手背の6部位とし、温覚、冷覚それぞれ2回ずつ測定する。また、実験室入室直後から測定終了後まで、閾値測定部位と同様の身体7部位の皮膚温(データロガLT8A・日機装)の測定を行った。(b)アンケート調査の調査対象者は、温冷覚閾値測定の対象者で、調査内容は、1対象者の個人属性2住宅環境3生活習慣とした。(a)の測定、(b)の調査より、得られた研究成果の一部について国内、国際学会にて発表した。2.自宅に生活する健康な高齢者を対象に、下肢加温療法が皮膚温度感受性に及ぼす影響に関しての基礎データ収集を行うために、1か月間のフットサウナ施行前後の体温調節機能機能および主観的温冷感等の測定を行った。測定実施場所は、九州大学大学院医学研究院保健学部門恒温恒湿室で、被験者5名に対し実施した。あらかじめ健康状態を把握するために、問診や各種検査(血液検査、心電図等)を行い、高血圧、糖尿病、心疾患等を有する場合は、その症状、治療状況について確認した。測定項目は、皮膚温、深部体温、主観的温冷感、冷え症アンケートとした。フットサウナの方法は、毎日就寝前に、膝下を足温器にて15分加温し、電源を切り30分間そのまま保温してもらい、計45分間実施の実施とした。現在、収集したデータの解析を進めている。予定していた温冷覚閾値測定と生活環境、生活習慣に関するアンケート調査が終了し、そのデータの解析を進めることができた。研究成果の一部を国内、および国際学会にて発表できた。下肢加温療法が温冷覚閾値に及ぼす影響についての基礎的研究として、1か月間の下肢加温療法実施前後の体温調節反応や主観的温冷感についての測定も進めることができ、次年度の研究につなげるだけの基礎的データの収集ができた。体温調節機能の1つである、行動性調節の基盤である皮膚表面の温度感受性に着目し、高齢者および生活習慣病患者における温度感受性の実態を把握し、温冷覚閾値に関連する生活様式の要因抽出を目的とし、昨年までに、以下の手順で行った実験の成果について、本年度は、その論文作成を行った。1)ADLが自立し自宅にて生活する高齢者を対象とした(a)温冷覚閾値測定と、皮膚温度感受性に関与すると考えられる生活習慣、生活環境などを内容とする(b)アンケート調査の結果解析を進め、その研究成果について論文の作成を行った。以下、実験手順と調査内容は以下の通りである。実験手順:測定の前日、当日の運動、食事等の注意を行った上で実験室に来てもらい、測定用の着衣に更衣し、測定の準備等が終了したのち、室温28°C、相対湿度50%の環境に30分滞在してもらう。また、実験室入室直後から測定終了後まで、閾値測定部位と同様の身体7部位の皮膚温(データロガLT8A・日機装)の測定を行う。アンケート調査:調査対象者は温冷覚閾値測定の対象者。調査内容は1対象者の個人属性2住宅環境3生活習慣また、皮膚温度感受性低下に対する看護ケア開発の基礎資料を収集するために、自宅に生活する健康な高齢者を対象に、下肢加温療法が皮膚温度感受性に及ぼす影響に関しての基礎データ収集の追加を行うために、3か月間のフットサウナ施行前後の体温調節機能機能および主観的温冷感等の測定、調査を行った。被験者:昨年度を含め10名測定項目:皮膚温、深部体温、主観的温冷感、冷え症アンケートフットサウナの方法:毎日就寝前に、膝下を足温器にて15分加温し、電源を切り30分間そのまま保温(計45分間実施)。これら実験から得られた結果の解析を行い、学会発表を行う準備を進めた。
顎関節症における直線偏光近赤外線の星状神経節近傍照射への有用性

直線偏光近赤外線星状神経節近傍照射の顎関節症への有効性を検討するために,直線偏光近赤外線治療器スーパーライザーを用いて,直線偏光近赤外線の星状神経節近傍照射を行い,顎関節部の組織血流量および皮膚温度の変化を観察した.平成9年度に行った研究では照射条件を2秒間照射8秒間休止としたが,今回は照射条件を5秒間照射5秒間休止とし,いずれの条件がより効果的かを検討した.有志健康成人7名を対象とした.仰臥位にて15分間安静を保ったのちレーザー血流計ALF21のプローブを顎関節部皮膚に装着し,同部の組織血流量を測定すると共にサーモメータを用いて皮膚温を測定した.次に第6頸椎横突起を触知確認後,星状神経節近傍にスーパライザーのレンズユニットを固定し,5秒間照射5秒間休止の頻度で直線偏光近赤外線を5分間照射した.照射後10分間隔で組織血流量と皮膚温を測定し,経時的変化を比較検討すると共に,平成9年度の照射条件を2秒間照射8秒間休止とした研究結果とも比較した.その結果,組織血流量は照射前7.9±2.0,照射終了直後9.4±3.2(+19.0%),10分後9.7±2.8(+22.8%),20分後10.0±3.7(+26.6%),30分後9.5±3.5(+20.3%),40分後9.3±3.7ml/l00g/min(+17.7%)と増加した.皮膚温は照射前34.5±0.5,照射終了後34.7±0.5,10分後34.7±0.6,20分後34.7±0.7,30分後34.8±0.8,40分後34.8±0.9°Cと上昇傾向を示した.本研究結果から,直線偏光近赤外線の星状神経節近傍照射条件は2秒間照射8秒間休止よりも5秒間照射5秒間休止とする方が,組織血流量の増加は迅速かつ長時間持絖しやすく,また皮膚温も上昇しやすいことが明かとなった.直線偏光近赤外線星状神経節近傍照射の顎関節症への有効性を検討するために,直線偏光近赤外線治療器スーパーライザーを用いて,直線偏光近赤外線の星状神経節近傍照射を行い,顎関節部の組織血流量および皮膚温度の変化を観察した.平成9年度に行った研究では照射条件を2秒間照射8秒間休止としたが,今回は照射条件を5秒間照射5秒間休止とし,いずれの条件がより効果的かを検討した.有志健康成人7名を対象とした.仰臥位にて15分間安静を保ったのちレーザー血流計ALF21のプローブを顎関節部皮膚に装着し,同部の組織血流量を測定すると共にサーモメータを用いて皮膚温を測定した.次に第6頸椎横突起を触知確認後,星状神経節近傍にスーパライザーのレンズユニットを固定し,5秒間照射5秒間休止の頻度で直線偏光近赤外線を5分間照射した.照射後10分間隔で組織血流量と皮膚温を測定し,経時的変化を比較検討すると共に,平成9年度の照射条件を2秒間照射8秒間休止とした研究結果とも比較した.その結果,組織血流量は照射前7.9±2.0,照射終了直後9.4±3.2(+19.0%),10分後9.7±2.8(+22.8%),20分後10.0±3.7(+26.6%),30分後9.5±3.5(+20.3%),40分後9.3±3.7ml/l00g/min(+17.7%)と増加した.皮膚温は照射前34.5±0.5,照射終了後34.7±0.5,10分後34.7±0.6,20分後34.7±0.7,30分後34.8±0.8,40分後34.8±0.9°Cと上昇傾向を示した.本研究結果から,直線偏光近赤外線の星状神経節近傍照射条件は2秒間照射8秒間休止よりも5秒間照射5秒間休止とする方が,組織血流量の増加は迅速かつ長時間持絖しやすく,また皮膚温も上昇しやすいことが明かとなった.直線偏光近赤外線星状神経節近傍照射の顎関節症への有効性を検討するために、直線偏光近赤外線治療器スーパーライザーwp用いて、直線偏光近赤外線の星状神経節近傍照射を行い、顎関節部の組織血流量および皮膚温度の変化を観察した.有志健康成人8名(2429歳)を対象とした.仰臥位にて15分間安静を保ったのちレーザー血流計ALF21のプローブを顎関節部皮膚に装着し、同部の組織血流量を測定すると共にその結果,組織血流量は,照射前7.3±3.2,照射終了ご7.7±3.8(+5.5%),10分後8.6±4.5(+17.8%),20分後9.5±4.8(+30.1%),30分後9.1±3.9(+24.7%),40分後8.2±3.3ml/100g/min(+12.3%)と著しく増加した.

一方,皮膚温は、照射前33.4±1.1,照射後終了着後33.3±1.1,10分後33.6±1.1,20分後33.6±1.1,30分後33.6±1.1,40分後33.6±1.0°Cとほとんど変化しなかった.本研究結果から,直線偏光近赤外線の星状神経節近傍照射の顎関節部の皮膚温を変化させることなく,同部の組織血流量を約30%増加させることが明らかとなり,スーパーライザーの顎関節症に対する治療効果の有効性が示唆された.直線偏光近赤外線星状神経節近傍照射の顎関節症への有効性を検討するために,直緑偏光近赤外綿治療器スーパーライザーを用いて,直線偏光近赤外線の星状神経節近傍照射を行い,顎関節部の組織血流量および皮膚温度の変化を観察した.平成9年度に行った研究では照射条件を2秒間照射8秒間休止としたが,今回は照射条件を5秒間照射5秒間休止とし,いずれの条件がより効果的かを検討した.有志健康成人7名を対象とした.仰臥位にて15分間安静を保ったのちレーザー血流計ALF21のプローブを顎関節部皮膚に装着し,同部の組織血流量を測定すると共にサーモメータを用いて皮膚温を測定した.次に第6頚椎横突起を触知確認後,星状神経節近傍にスーパライザーのレンズユニットを固定し,5秒間照射5秒間休止の頻度で直線偏光近赤外線を5分間照射した.照射後10分間隔で組織血流量と皮膚温を測定し,経時的変化を比較検討すると共に,平成9年度の照射条件を2秒間照射8秒間休止とした研究結果とも比較した.その結果,組織血流量は照射前7.9±2.0,照射終了直後9.4±3.2(+19.0%),10分後9,7±2.8(+22.8%),20分後10.0±3.7(+26.6%),30分後9.5±3.5(+20.3%),40分後9.3±3.7ml/100g/min(+17.7%)と増加した.皮膚温は照射前34.5±0.5,照射終了後34.7±0.5,10分後34.7±0.6,20分後34.7±0.7,30分後34.8±0.8,40分後34.8±0.9°Cと上昇傾向を示した.本研究結果から,直線偏光近赤外線の星状神経節近傍照射条件は2秒間照射8秒間休止よりも5秒間照射5秒間休止とする方が,組織血流量の増加は迅速かつ長時間持続しやすく,また皮膚温も上昇しやすいことが明かとなった.
対面コミュニケーションと同等に感情を伝えるための音声強調処理法の開発

感情が様々な強度で表出した発話を撮影・録音し、心理実験によって感情知覚における視聴覚相互作用と音声符号化の影響を調べる。さらに心理実験の結果と音声の音響特徴量を合わせた多変量解析を行い、話者の感情知覚に結びつく音響特徴量を見出す。見出された音響特徴量を操作する音声信号処理によって、「感情が音声の音響的特徴とどのように結びつくのかを明らかにし、対面コミュニケーションと同等に感情を伝えるための音声の強調処理法を開発する」という目的を達する。