hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
年縞堆積物による環太平洋諸文明の高精度環境史復元

本研究では,環境変動と環太平洋の古代の諸文明との関わりを明らかにすることを目的とした。そのために,高精度な年代と多様な環境指標が得られる湖沼堆積物を,グアテマラ,ペルー南部,カンボジア,日本において収集し,過去の気候,地震・津波等の自然災害,遺跡周辺の植生,立地環境,人類による環境破壊等を復元した。また,考古遺物の年代測定や植物学的分析を実施した。その結果,世界最高水準の放射性炭素年代の較正曲線が得られた(福井県水月湖)。中米,ペルー南部,カンボジア,南西諸島の古代文明が経験した環境変動が明らかとなった。初年度にあたる平成21年度は,調査と試料の分析を重点的に実施した。(1)青森県小川原湖ボーリング調査と予備分析:深度約20m×3本,約10m×2本,合計5本のコア採取に成功した。採取時の断面観察から,これらを用いて完全に連続した完新世の古記録が得られること,堆積速度が大きく高時間分解解析が可能な試料であること,深度10mまで明瞭な年縞を有することが判明した。研究協力者も調査に参加し,国際研究者集会を開催した。調査直後から2cm間隔のキューブ試料の予備分析に着手し,基礎物性値(含水率,色,帯磁率),有機・無機地球化学分析のデータ等,論文取り纏めに十分なデータが得られた。(2)エジプトカルーン湖ボーリング調査:小河原湖と同様,平行コア採取により年縞堆積物試料の採取に成功した。特筆事項として,湖の2カ所から独立にコアが得られたことがあげられる(27m長及び19m長コア)。このことで年縞編年の確実性が飛躍的な向上が期待されることから,当初計画の予想を上回る大きな成果といえる。(3)中南米での湖沼予備探索と環境考古学調査:グアテマラでは,湖沼7カ所の予備調査を行い,候補地3カ所を選定した。計画研究A02の調査地と近い,すなわち文明史との対応分析を容易に進めることが期待できる地域で候補を見つけられたことが大きな成果である。環境考古調査ではセイバル遺跡周辺の自然植生・農耕地の植生調査,表層土壌を採取した。さらに遺構内の土壌試料,炭化物試料を採取した。ペルーでは、計画研究A03の調査地であるナスカ台地を中心として湖沼探索をおこない、沿岸域で1ヶ所、山岳域で2ヶ所の掘削候補地を選定した。環境考古調査ではパレドーネス遺跡の発掘予定地で中米と同様の調査を実施した。本年度(H22)は調査と試料の分析を重点的に実施した。(調査)南西諸島(奄美大島,沖縄本島,西表島),長野県深見池,グアテマラ・ペテン県の湖・河川(ラス・ポサス湖,ケシル湖等)でボーリング調査,周辺植生調査を実施し,堆積物コア試料を採取した。またペルーでは花粉分析試料を採取した。また秋田県一の目潟の表層堆積物をミニアイスフィンガー法で採取した。グアテマラ調査では年縞を含む欠損の無い堆積物試料が得られた。さらに鹿児島県・藺牟田池で機械ボーリングによる調査を実施し,約20m×2本のコアで欠損の無い試料得られた。これは東アジア地域の高精度年代決定の示準となる火山灰層を多数含むため,今後の高精度編年に貴重な資料となる。(分析)H21年度に引き続き秋田県・一の目潟,青森県小川原湖,エジプト・カルーン湖試料の分析を実施し,試料の基礎物性(比重・含水率,色),帯磁率,花粉分析等の低時間分解分析を完了した。その結果,両者とも確実に年縞を有しており,高時間分解分析により精度の高い古環境復元が可能であることが判明した。現在はμRF分析等の詳細な分析を継続している。また長野県・深見池では基盤までの完全なコアを含む12本の試料と5本のアイスフィンガー試料を採取,年縞幅を用いて年輪年代学的手法による暦年代決定に成功した。これは世界初の成果である。さらに年縞単位での花粉分析に着手した。本年度採取した南西諸島試料についても全試料の基礎物性測定と前処理が完了した。これらを総括すると,本領域の文明史研究班(A02A04)が研究を実施する全ての地域で,効率的に貴重な試料を収集することに成功し,分析も想定以上に進んでおり,極めて大きな成果が得られたと考えている。成果:(調査)ペルー・ヤイリウイリ湖,ラグナグランデ湾沖縄・羽地内海,北海道・久種湖,カンボジア・クーレン山において良好な堆積物試料及び年層試料を採取した。(分析)H22年度までに採取した堆積物試料の粗時間分解での環境復元分析と年代測定が完了した。他計画研究で採取された考古遺物(マヤ・セイバル遺跡の炭化木片,琉球列島の遺跡の種子サンプル等)のC-14年代測定を実施し,高精度編年を実施した。

マヤ・アンデスの遺跡出土植物試料の環境考古学的分析を実施した。(公表)関連学会(地球惑星科学連合学会,日本第四紀学会,INQUA2011)等で成果を積極的に公開した。意義:H23年度までの調査で,領域全体が対象とする地域・年代範囲の古環境試料が完全に得られた。特に重要な成果は以下のとおり。(1)グアテマラ湖沼のコアで明瞭な年縞堆積物が確認された。(2)カンボジアでは,トンレサップ湖で過去1万年間にわたる高精度な古環境記録が得られることが判明し,追加調査では過去600年程度の年輪試料が得られた。いずれもアンコール遺跡群の水利用と密接に関連した水系で得られたものであり,乾湿変動が当時の都市に与えた影響を詳細に復元できる。(3)考古遺物の編年では,ベイズ法による統計モデルにより,この地域のマヤ文明都市が衰退前のごく短期間に建築活動を行ったことが判明した。また沖縄の種子サンプルでは,同地域の文明史的画期である狩猟採取から農耕への移行の年代を高確度・高精度に決定できた。上記(1)で得られた成果とあわせて,環境変動と文明との関わりを探求するための一定の目処が得られた。本年度は,(1)堆積物試料の高時間分解分析とデータ解析,(2)補足調査,(3)成果取りまとめと公開を重点的に実施した。(1)グアテマラ・ペテシバトゥン湖,ラスポーサス湖,ペルー・ヤウリウイリ湖,日本・久種湖,一ノ目潟,漫湖の堆積物試料について,蛍光X線による元素分析,炭素・窒素・イオウ元素分析,無機元素分析等の地球化学的分析,磁化率測定等を実施した。またグアテマラでは堆積物試料の花粉分析とセイバル遺跡の考古植物学分析を実施した。これらを他の計画研究A02・A03・A04に提供し,考古学調査の結果と比較研究を実施し,環境変動と社会・文明との関わりについて明らかにした。(2)補足調査では,一ノ目潟ボーリング調査を実施した。最終年度の調査・試料採集ではあったが,これまでの成果で同湖は,平成24年度にScience誌で出版された福井県水月湖の堆積物試料とあわせて今後の東アジア・全球レベルの環境史研究において国際的に極めて貴重な試料となることが明らかとなった。またペルー・ナスカ台地において遺構の年代測定試料・環境指標となる試料に関する補足調査,グアテマラ・セイバル遺跡において考古植物試料の追加調査を実施した。これらをもとにさらに詳細な古代アメリカの環境文明史研究が期待できる。(3)成果公開では,一般市民向けの講演(東京都,領域全体)で行った。福井県水月湖堆積物試料が2013年9月に標準較正曲線Intcal13に大きく盛り込まれたことを受け,記者会見を行い,全国紙等で報道された。同湖堆積物に関する一般向け映像資料「奇跡が生んだ世界の標準時計ー福井県水月湖」(制作・福井県,代表者・米延・監修)が公開された。領域全体の成果をまとめ,中学生を対象に出前講義を行った。以上,本研究を実施することで,世界最高水準の時間軸構築に成功し,環太平洋の諸文明の環境変動との関わりを明らかにすることができた。(調査)ペルー・チチカカ湖、北海道・網走湖、沖縄県・漫湖での湖沼調査を実施し、堆積物試料を採取した。カンボジアではサンボープレイクック遺跡周辺の立地・堆積環境調査と考古年代測定資料を採取した。(分析)
m-calpainを標的分子とした分裂期分子標的治療の基礎的研究

申請者らは、m-calpainの阻害により細胞死を誘導するためには、その機序を詳細に知る必要があると考え、様々な分裂期異常後の細胞死のモデルを用いて、その分子生物学的な解析を試みた。まず、m-calpainが分裂期に限定分解を行う基質ではないかと考えているKidについてHeLa細胞でRNAiを行った。48時間後の培養細胞の透過光観察で既に核型の異常が認められ、二核や三核を持つ細胞が増加していた。これらの細胞は明らかな分裂期の遅延は呈さなかったが、核異刑と細胞質の増大を認め、分裂しないままに分裂期を生化学的に終了して、新たなG1期に突入したものと見られた。さらにそのまま観察を続けると、120時間後には多くの細胞が断片化を伴った細胞死に至った。フローサイトメトリーでも、早期には多倍体細胞の増加、後期にはS期の細胞の減少と細胞死の増加が認められた。また、KidのRNAi処理から72時間後にEg5阻害剤モナストロールで細胞を処理すると、モノポーラー細胞が観察されるものの、コントロールと比べて、中心付近に染色体の存在しない領域がなく、polar ejection forceの低下が認められた。これは、既に報告されている中和抗体を用いた実験と同様の結果であり、申請者らが報告したm-calpain阻害時とも同様である。このように、m-calpainとKidの関係性は強く示唆されたが、これらの活性や機能を阻害したことで、なぜ細胞死が起こるのかを明らかにせねば、臨床での応用は不可能である。Kidに対するRNAiの透過光観察やフローサイトメトリーの結果から、Kidを阻害すると、細胞は一度多倍体の状態となった後、細胞死に向かうと思われた。多倍体となった細胞がどのような機序で細胞死に至るのかを観察するために、さらに単純に細胞を多倍体化できるモナストロール処理の系を用いた実験を試みることとし、まず単純に投与濃度を振って様々な細胞をモナストロールで処理し、経時的に形態や染色体コピー数の観察などを行なった。その結果、有効濃度のモナストロールで細胞を処理した場合、96時間後には不死化ヒト正常線維芽細胞細胞であるhTERTMRC5は分裂期停止・細胞死とも少なく、不死化ヒト胎児腎細胞HEK293では分裂期停止がやや多いが細胞死は少なかった。さらに大腸癌細胞株であるHCT116では、p53正常株ではほとんどが細胞死に至り、対照的にp53欠損株では細胞死が少なく細胞のサイズが拡大していた。フローサイトメトリーでは、HEK293、HCT116p53koでは他の細胞では認めなかった8N、16Nといった多倍体化した細胞集団が認められた。この結果から、モナストロールによる多倍体化と細胞死の関連にはすでに報告されているようにp53が関与するチェックポイントが存在することが確認された。しかし、細胞がオクタプロイド、ヘキサテカプロイドと進むにつれ、p53の存在しない細胞においても多くの細胞死が誘導された。このことは、多倍体化が進むと、テトフプロイドまでとは異なり、p53非依存性のチェックポイントないしは細胞死の機序が存在することを示唆する。このような過剰に多倍体化した細胞群は、透過光観察において細胞質に空胞状の構造を多数認め、文献的考察からautophagyが細胞死に関与している可能性が考えられた。これらの構造がautophagosomeであることが証明され、生科学的にautophagyの誘導が証明できれば、過剰に多倍化した細胞における細胞死がautophagic cell deathであるといえる。このことに関しては、現在のところ証明できていない。

多倍体となった細胞がどのような機序で細胞死に至るのかを観察するために、さらに単純に細胞を多倍体化できるモナストロール処理の系を用いた実験を試みることとし、まず単純に投与濃度を振って様々な細胞をモナストロールで処理し、経時的に形態や染色体コピー数の観察などを行なった。その結果、有効濃度のモナストロールで細胞を処理した場合、96時間後には不死化ヒト正常線維芽細胞細胞であるhTERTMRC5は分裂期停止・細胞死とも少なく、不死化ヒト胎児腎細胞HEK293では分裂期停止がやや多いが細胞死は少なかった。さらに大腸癌細胞株であるHCT116では、p53正常株ではほとんどが細胞死に至り、対照的にp53欠損株では細胞死が少なく細胞のサイズが拡大していた。フローサイトメトリーでは、HEK293、HCT116p53koでは他の細胞では認めなかった8N、16Nといった多倍体化した細胞集団が認められた。この結果から、モナストロールによる多倍体化と細胞死の関連にはすでに報告されているようにp53が関与するチェックポイントが存在することが確認された。しかし、細胞がオクタプロイド、ヘキサテカプロイドと進むにつれ、p53の存在しない細胞においても多くの細胞死が誘導された。このことは、多倍体化が進むと、テトフプロイドまでとは異なり、p53非依存性のチェックポイントないしは細胞死の機序が存在することを示唆する。このような過剰に多倍体化した細胞群は、透過光観察において細胞質に空胞状の構造を多数認め、文献的考察からautophagyが細胞死に関与している可能性が考えられた。これらの構造がautophagosomeであることが証明され、生科学的にautophagyの誘導が証明できれば、過剰に多倍化した細胞における細胞死がautophagic cell deathであるといえる。このことに関しては、現在のところ証明できていない。申請者らは、m-calpainの阻害により細胞死を誘導するためには、その機序を詳細に知る必要があると考え、様々な分裂期異常後の細胞死のモデルを用いて、その分子生物学的な解析を試みた。まず、m-calpainが分裂期に限定分解を行う基質ではないかと考えているKidについてHeLa細胞でRNAiを行った。48時間後の培養細胞の透過光観察で既に核型の異常が認められ、二核や三核を持つ細胞が増加していた。これらの細胞は明らかな分裂期の遅延は呈さなかったが、核異型と細胞質の増大を認め、分裂しないままに分裂期を生化学的に終了して、新たなG1期に突入したものと見られた。さらにそのまま観察を続けると、120時間後には多くの細胞が断片化を伴った細胞死に至った。フローサイトメトリーでも、早期には多倍体細胞の増加、後期にはS期の細胞の減少と細胞死の増加が認められた。また、KidのRNAi処理から72時間後にEg5阻害剤モナストロールで細胞を処理すると、モノポーラー細胞が観察されるものの、コントロールと比べて、中心付近に染色体の存在しない領域がなく、polar ejection forceの低下が認められた。これは、既に報告されている中和抗体を用いた実験と同様の結果であり、申請者らが報告したm-calpain阻害時とも同様である。このように、m-calpainとKidの関係性は強く示唆されたが、これらの活性や機能を阻害したことで、なぜ細胞死が起こるのかを明らかにせねば、臨床での応用は不可能である。
免疫機序を介した肝細胞傷害におけるLタイプCaチャンネルの関与

免疫学的障害過程が明らかにされている急性肝障害モデルを用い,LタイプCaチャンネルが肝細胞傷害を修飾する作用点を明らかにすることにより,急性肝傷害治療におけるLタイプCaチャンネルブロッカーの意義を明らかにすることが本研究の目的である。動物実験により以下の結果を得た。§ConAおよびLPS-ガラクトサミン急性肝傷害モデルの免疫細胞に及ぼすLタイプCaチャンネルブロッカーの効果に関するin vitroでの検討LタイプCaチャンネルを有する免疫細胞のうち,どの細胞が肝細胞傷害に関連しているかについて明らかにする目的で,クッパー細胞,T,Bリンパ球等の免疫担当細胞をマウス臓器より単離し,ConAまたはLPS刺激下にLタイプCaチャンネルブロッカー添加および未添加で培養し,それぞれの免疫細胞の機能および分泌サイトカインの違いを検討したところ、クッパー細胞の細胞障害性、TNF産生が抑制されていることが示された.§肝実質細胞障害に及ぼすLタイプCaチャンネルブロッカーの効果に関するin vitroでの検討LタイプCaチャンネルブロッカーで肝細胞傷害が抑制されるか明らかにするため,前年度の実験の急性肝障害モデルでDNA断裂が開始する時期の肝細胞を単離しLタイプCaチャンネルブロッカー添加が肝細胞死を遅延,抑制しうるか検討したが、遅延,抑制は認めなかった.免疫機序を介した肝細胞障害へのLタイプCaチャンネルの関与を明らかにする目的で、Con A誘導急性肝障害モデルに、LタイプCaチャンネルブロッカー(ニモジピン、ベラパミル)を腹腔内投与する実験系を組んで検討した。その結果、1.対照群に比しニモジピン投与群では、投与後90分以降の血清ALT値の改善が見られ、肝組織所見においても肝細胞障害の程度が減弱していた。2.血清中のサイトカインに関しては、対照群に比しニモジピン投与群では、投与後60分以降からTNFの低下が認められたが、IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-6に関しては差異を認めなかった。3.肝組織中のサイトカインmRNA発現に関しては、対照群に比しニモジピン投与群では、投与後30分以降からTNFの遺伝子発現量の低下が認められたが、IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-6に関しては差異を認めなかった。以上より、LタイプCaチャンネルブロッカーにより急性肝障害が抑制され、その機序としてはマクロファージのTNF産生抑制が重要で、リンパ球への関与は少ないと考えられた。§ConAおよびLPS-ガラクトサミン急性肝傷害モデルの免疫細胞に及ぼすLタイプCaチャンネルブロッカーの効果に関するin vitroでの検討LタイプCaチャンネルを有する免疫細胞のうち,どの細胞が肝細胞傷害に関連しているかについて明らかにする目的で,クッパー細胞,T,Bリンパ球等の免疫担当細胞をマウス臓器より単離し,ConAまたはLPS刺激下にLタイプCaチャンネルブロッカー添加および未添加で培養し,それぞれの免疫細胞の機能および分泌サイトカインの違いを検討したところ、クッパー細胞の細胞障害性、TNF産生が抑制されていることが示された.§肝実質細胞障害に及ぼすLタイプCaチャンネルブロッカーの効果に関するin vitroでの検討LタイプCaチャンネルブロッカーで肝細胞傷害が抑制されるか明らかにするため,前年度の実験の急性肝障害モデルでDNA断裂が開始する時期の肝細胞を単離しLタイプCaチャンネルブロッカー添加が肝細胞死を遅延,抑制しうるか検討したが、遅延,抑制は認めなかった.
ナノファイバーを用いたプラズモニック発光デバイスの創製

エレクトロスピニング法により作製したナノファイバーは、電極構成やコレクタ構造によって、ランダムファイバーや配向ファイバーなどを自在に作ることができる。金属とナノファイバーを組み合わせたプラズモニック効果を利用した発光デバイスを開発するべく実験を行った結果、金属がないナノファイバー単体であっても発光増強効果を示すというこれまで知られていない実験事実を得た。現在、ナノファイバー単体の発光増強メカニズムを解明するべく、実験と計算の両面から研究に取り組んでいる。この他にも金属薄膜の干渉による増強効果を明らかにするとともに、金属薄膜の干渉を利用した屈折率測定などの応用できることを明らかにした。ナノファイバーはナノ材料のひとつであり、繊維径が数十数百ナノメートルの極細繊維である。従来のマイクロファイバーに比べて高比表面積、高空隙率、微細孔径などの特徴がある。更に、ファイバーの配向制御が可能であり、配向性の高いものやランダム配向のものを容易に得ることができる。本研究の目的は、プラズモン発光増強へのナノファイバーの配向性やサイズ効果が及ぼす影響の解明およびその応用開発である。ナノファイバーによるプラズモン光増強のメカニズムを解明するために、金属薄膜上の発光層の光学特性を実験と数値計算の両面から調べた。ナノファイバーはポリアクリルニトリル(PAN)を用いてエレクトロスピニング法(電界紡糸法)で作製した。発光強度のPANナノファイバーの密度依存を調べた結果、ナノファイバーの密度に応じて、金属薄膜上に形成したクマリン色素をドープした高分子薄膜の発光強度が高くなる結果を得た。一方、ナノファイバーがない状態での金属薄膜による光増強を調べるために、金属薄膜の上にLB法によってIr錯体単分子膜を形成して発光特性を調べた。金属とIr錯体発光層の間のスペーサーの厚さを調整することで、最大で8倍の発光増強を確認できた。興味深いことに、発光増強に偏光依存は確認できなかった。プラズモンはP偏光しか結合しないので、プラズモン以外の効果の可能性が挙がってきた。FDTDシミュレーションによる光学計算をしたところ、プラズモンを計算に考慮しなくても、金属薄膜が存在することで、4倍までは発光増強可能なことが明らかとなった。プラズモンをシミュレートするための数値計算も開発中である。当初は、プラズモンの効果による発光増強と考えて実験を進めていたが、現在の実験結果を精査すると、プラズモン以外の効果による増強の影響が、高い割合を占めることが示唆された。実験の条件出しや、度重なる確認実験に時間を費やしたため、想定したより進展が遅れている。エレクトロスピニング法(電界紡糸法)により作製したナノファイバーは、サブミクロンの直径をもつ。電極構成やコレクタ構造によって、ランダムファイバーや配向ファイバーなどを自在に作ることができる。ナノファイバーのプラズモニック効果を利用した発光デバイスを研究していたが、2016年度の実験から、金属がないナノファイバー構造のみであっても特定の条件では、色素の発光増強が得られることが分かった。現在は、そのメカニズムについて様々な実験を行い調査している。2015年度から継続して、金属薄膜上のLB法によって作製したIr錯体単分子膜の光増強について調べている。これまでに、金属薄膜とIr錯体単分子膜のスペーサーの厚さを調整することで、8倍程度の発光増強を確認していたが、薄膜干渉によるものが分かり、プラズモンの効果がない場合であっても、条件を最適化すれば最大16倍の発光増強が得られることが分かった。現在は、この発光特性を応用して、光増強する光学フィルタについて研究を着手している。2015年度より、プラズモンのシミュレーションを行っているが、金属薄膜の光学計算を応用することで、ネマチック液晶の屈折率異方性を可視領域から近赤外領域にわたって、精度良く測定する方法を開発した。従来は、金属を光学応用するケースが少なかったので、近似による計算が主であったが、プラズモンなどの分野の発達によって、金属の取り扱いが格段に向上したことの波及効果である。本成果は、Journal of Applied Physics誌に掲載された。プラズモンによる発光増強については条件が複雑なので、進展が遅れているが、研究開始時には予想していなかったナノファイバー単体の効果、金属薄膜の効果などは順調に明らかになってきている。また、本研究に用いた技術を応用することで、液晶の屈折率依存性などを測定することが可能となった。ナノファイバーのプラズモニック効果を利用した発光デバイスを研究していたが、2016年度に引き続き、金属がないナノファイバー構造のみ発光増強のメカニズムの解明を調査した。ナノファイバーの堆積量と発光強度にどのような関係があるかを調べるために、ナノファイバーを堆積させながら発光強度の時間変化を測定した。発光強度はナノファイバーの堆積に伴い増加し、ある時間でピークを迎え、その後、発光強度は減衰していった。この結果からナノファイバーの堆積量には最適な量があることが分かった。また、ナノファイバー側から励起するか、ガラス側から励起するかによっても発光増強が変化することも明らかとなった。この実験結果をまとめ、学術雑誌に投稿する予定である。また、金属薄膜上のLB法によって作製したIr錯体単分子膜の光増強についても調べた。2016年度は、金属薄膜を利用することで最大16倍の増強効果が得られると考えていたが、その考えを否定する23倍の発光増強という実験結果を得た。

単なる光の干渉効果で23倍の増強効果が得られるという物理現象を理解することは容易ではなかったが、FDTDシミュレーションによる電磁界解析により、我々のサンプルでは、最大で25倍の増強効果が可能ということが明らかとなった。これらの成果の一部は、Japanese Journal of Applied Physics誌に掲載されており、更に、本現象についての実験と理論について議論する論文を現在執筆中である。エレクトロスピニング法により作製したナノファイバーは、電極構成やコレクタ構造によって、ランダムファイバーや配向ファイバーなどを自在に作ることができる。金属とナノファイバーを組み合わせたプラズモニック効果を利用した発光デバイスを開発するべく実験を行った結果、金属がないナノファイバー単体であっても発光増強効果を示すというこれまで知られていない実験事実を得た。現在、ナノファイバー単体の発光増強メカニズムを解明するべく、実験と計算の両面から研究に取り組んでいる。この他にも金属薄膜の干渉による増強効果を明らかにするとともに、金属薄膜の干渉を利用した屈折率測定などの応用できることを明らかにした。研究は進展がやや遅れているが、推進方策自体に大きな変更はないが、今後は、光学シミュレーションの割合を高めて、研究の効率を上げていく。得られた成果は、適時学会で発表するとともに、年度内に学術論文として報告することを目指す。ナノファイバー単体の効果が、光学的に興味深い振る舞いをするので、そこを中心に調べていく。金属薄膜の効果についても、発光増強光学フィルタとして応用できないか調べていく。それぞれの知識を組み合わせて、ナノファイバーを利用したプラズモニック効果を明らかにしていく。ナノフォトニクス
家畜における各種尿毒素の動態に関する比較病態学的解析

本年度は本研究の最終年度に当たるので、主として下記の2項目の研究を行い、過去3年間に得られた動物の尿毒素に関する主要知見の最終的検討を行った。1)尿毒素として可能性の高い中分子量物質(陰イオン物質)の分離・精製・同定:従来の研究成果をもとに、実験的尿毒症犬の血清を除蛋白後強塩基性陰イオン交換樹脂によるHPLCで分析し、得られた25ピ-クの内、クレアチニン値の増加ととくに強い相関を示したS7、S10、S18、S23の各ピ-クを対象に実施した。逆相HPLC、薄層クロマトグラフィ-、^1HーNMR等による分析ならびにUV吸収特性の測定結果から、S18が単一物質から構成される尿毒素の一つである可能性が明らかになった。この物質は270ー280ならびに210nmにUV吸収を持ち、遊離アミノ基はないが、ベンゾイル基およびメチレンを持つベンゾ-ル環誘導体と判明した。2)尿毒素の生体への影響に関する検討:従来から不明の点の多かった尿毒症と尿毒素の病態との関係を解明する糸口として、本研究の従来の成果から尿毒素の疑いが強いメチルグアニジン(MG)とインド-ル酢酸(IAA)について、これらを単独投与した場合と組み合せて投与した場合の神経系および血液系の病態を比較検討した。その結果、MGおよびIAAの単独投与時にはそれぞれ赤血球浸透圧抵抗の減弱ならびに血小板凝集能の亢進が見られるが、MGおよびIAAを組み合せて投与した場合には後者が軽減するのに反し、単独投与時には見られなかった運動神経伝導速度の有意なる遅延が発現した。以上から、多数の尿毒素が関係する尿毒症時の病態は、各尿毒素の病態の単純な総合として表されるものではなく、極めて複雑な発現形式をとることが明らかになった。尿毒症時に体内に蓄積する各種の尿毒素(UT)の産生経路、産生・蓄積過程における生体への影響、さらに各UTの相互作用について解明するために、UTとして重要視されているグアニジン誘導体、アミン類、インドール類,フェノール類および中分子量物質の分析を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により開始するとともに、陰イオン交換樹脂を用いたHPLCによる尿毒症関連物質の検索をも実施し、本年度は下記の結果を得た。1.薬物投与により実験的に作製した尿毒症犬ならびに本学家畜病院に来院した尿毒症犬の尿および血清を試料として、陽イオン交換樹脂を用いたHPLCによるグアニジン誘導体の分析を開始し、尿毒症時に、クレアチニン、クレアチン、メチルグアニジンの体内増加傾向が認められた。2.従来より指摘されている、上記の各UT以外の尿毒症関連物質の検索として、前記の実験的尿毒症犬の尿分析を実施し、尿毒症の病態と有意な関連を有する可能性のあるいくつかのピークを検出した。3.アミン類およびインドール類の分析法の確立においては、両UTともに、逆相カラムおよびイオン交換カラムのいづれでも、比較的良好な分析が可能であることが判明した。しかし、尿および血清のアミン類分析では検体の処理が繁雑なため、さらに処理法の若干の検討を行った後、実際の尿毒病動物からの検体の測定を行う予定である。4.中分子量物質ならびにフェノール類の分析においては、それらの物質の尿中および血液含有量が微量なため、現在市販されている分離カラムでは本研究に適した分析が行えず、現在、新しい分離カラムの開発ならびに検体の濃縮法などの改善により、分析を実施することを検討中である。家畜の尿毒症において体内に産生・畜積される尿毒素(UT)としては種々様々な物質が考えられるが,それらの中でも特に重要と思われるグアニジン誘導体(GC),アミン類,インドール類,フェノール類および中分子量物質(MMS)の産生経路,産生・蓄積過程,生体への影響ならびに動物種差等について検討するために,前年度にひきつづき,各UTの高速液体クロマトグラフィーによる分析法を検討するとともに分析可能なUTについては測定を開始し,本年度には下記の結果を得た.1,陰イオン交換樹脂を用いたHPLCによる尿毒症犬血清の分析を実施した結果, MMSの可能性を持ついくつかの物質が判定された.また,それらのうちのひとつはNMR測定などによりベンゾール環誘導体であることが推定された.2,尿および血清中のアミン類(ポリアミン)およびインドール類の分析における検体処理法について検討を行った結果,いづれも吸着法あるいは通常の除たん白法により10%程度の変動係数で測定することが可能であることが判明し,尿毒症時の検体の測定を開始した.3,血液中のフェノール類の分析ではHPLC法は比較的困難であるため, HPLC分析法とともに比色法による分析法についてもあわせて検討をすることとした.4.犬および猫を用いて腎臓摘出および薬物投与による急性腎不全および人工透析実施による亜急性モデルを作製し,本学付属家畜病院に来診した自然発症例と併わせて血液およ尿の採取を行い,検体として保存するとともに分析可能なGC, MMS,インドール類およびアミン類については分析を始め,本年度購入した汎用パーソナルコンピューターにデータを集積することを開始した.家畜の尿毒症時には、多数の毒性物質、いわゆる尿毒素が体内に産生・蓄積されるが、中でも近年重要視されているグアニジノ化合物、ポリアミン類およびインドール類の尿毒症時における蓄積状況、治療過程における変動ならびに生体への影響等について検討し,本年度には下記の結果を得た。1.実験的尿毒症犬を用い、血漿中のグアニジノ化合物、ポリアミンおらび

インドール化合物をHPLCにより分析した結果、グアニジノ化合物では、グアニジノコハク酸(GSA)、グアニジノ酪酸(GBA)およびメチルグアニジン(MG)の増加が認められ、インドール化合物ではインジカン(IND)、5ーOHーインドール酢酸(HIAA)およびインドール酢酸(IAA)の増加が認められたが、ポリアミンに関しては有意な増加が認められなかった。2.実験的尿毒症犬を人工透析法により維持し、その血漿を経日的に分析した結果、IND、HIAAおよびIAAは比較的容易に血漿中から除去可能であったが、GSA、GBAおよびMGは高値を維持する傾向が認められた。3.犬へのMGおよびIAA投与による急性毒性試験では、1で測定された濃度において、MG単独投与では赤血球の浸透圧抵抗性の減弱が認められ、IAA単独投与では血小板凝集能の亢進が認められた。また、MGおよびIAAの組合せ投与では運動神経伝導速度の有意な遅延が認められた。4.羊を用いて実験的尿毒症を作製し、上記の各尿毒素を分析し、動物差を検討中である。5.本学附属家畜病院に来診した自然発症腎不全犬および猫の血液および尿を採取し、各尿毒素の測定用検体として保存した。本年度は本研究の最終年度に当たるので、主として下記の2項目の研究を行い、過去3年間に得られた動物の尿毒素に関する主要知見の最終的検討を行った。1)尿毒素として可能性の高い中分子量物質(陰イオン物質)の分離・精製・同定:従来の研究成果をもとに、実験的尿毒症犬の血清を除蛋白後強塩基性陰イオン交換樹脂によるHPLCで分析し、得られた25ピ-クの内、クレアチニン値の増加ととくに強い相関を示したS7、S10、S18、S23の各ピ-クを対象に実施した。逆相HPLC、薄層クロマトグラフィ-、^1HーNMR等による分析ならびにUV吸収特性の測定結果から、S18が単一物質から構成される尿毒素の一つである可能性が明らかになった。この物質は270ー280ならびに210nmにUV吸収を持ち、遊離アミノ基はないが、ベンゾイル基およびメチレンを持つベンゾ-ル環誘導体と判明した。2)尿毒素の生体への影響に関する検討:従来から不明の点の多かった尿毒症と尿毒素の病態との関係を解明する糸口として、本研究の従来の成果から尿毒素の疑いが強いメチルグアニジン(MG)とインド-ル酢酸(IAA)について、これらを単独投与した場合と組み合せて投与した場合の神経系および血液系の病態を比較検討した。その結果、MGおよびIAAの単独投与時にはそれぞれ赤血球浸透圧抵抗の減弱ならびに血小板凝集能の亢進が見られるが、MGおよびIAAを組み合せて投与した場合には後者が軽減するのに反し、単独投与時には見られなかった運動神経伝導速度の有意なる遅延が発現した。以上から、多数の尿毒素が関係する尿毒症時の病態は、各尿毒素の病態の単純な総合として表されるものではなく、極めて複雑な発現形式をとることが明らかになった。
電場によるマイクロ・ミキサーの能動的混合制御

本研究では,マイクロスケールオーダーの微小流路(マイクロチャンネル)に交互に電場をかけることにより,2種の流体が交互にジャンクション部に流入し,2流体の界面面積の増加・制御を行い,混合を促進・制御を行うマイクロ・ミキサーの開発を行う.本年度は当初の計画通り,以下の3項目について実施した.詳細を以下に記す.1.マイクロチャンネル内での2流体の混合促進の定量的評価2流体の内の1つにローダミンB色素を混入させ,蛍光強度から濃度場の定量的測定を行った.流路断面内の濃度分布の偏差から混合度の定量的評価を可能とした.2.混合へ及ぼすマイクロチャンネル形状の検討H16年度製作したジャンクション部の角度は小さく,混合に適していなかった.そこで角度が90゚のTジャンクションとし,流路幅が200,100,50μmのチャンネルを新たに製作し,形状,流路幅の影響を観察した.Tジャンクション下流では,2流体の界面が波状のwavy flowパターンと,2流体が分断して交互にジャンクション部に流入するsegmented flowパターンの2つのフローパターンが観察された.電場の切り替え周波数,電気浸透速度,および流路幅で表されるストローハル数がO.2以下ではsegmented flowパターンを示した.3.電気駆動による高性能マイクロ・ミキサーの開発混合度の定量評価の結果,segmented flowパターンの混合性能が高いことが明らかとなった.混合度は,流路幅に関わらず,上記に示したストローハル数と,拡散係数と対流時間および流路幅からなるフーリエ数に依存することが明らかとなった.このことから本手法のマイクロ・ミキサーを設計の際の指針が得られた.流路幅に関係なくストローハル数が0.2付近で混合度は最大値を示し,流路幅が100μmでは流路長さが1.5mmで約85%の混合度の十分な性能を示した.本研究では,マイクロスケールオーダーの微小流路(マイクロチャンネル)に電場をかけることにより,流れの不安定を誘起し,2流体の界面面積の増加・制御を行い,混合を促進・制御を行うマイクロ・ミキサーの開発を行う.本年度は当初の計画通り,以下の3項目について実施した.詳細を以下に記す.1.マイクロ・ミキサーチップの設計・製作PDMS樹脂チップ上に,幅100μm×深さ50μmのYジャンクション・マイクロチャンネルを成形した.当初の計画では,流れと垂直方向に交流の電場を印加する予定であったが,流れの数値計算から,電場が流れに与える影響は不十分であることが判明した.そこで流れ方向に電場を印加し,Yジャンクションの出口と2つの入口間で交互に電場をかけることにより,ジャンクション部に2種の流体が交互に流入し,2流体の界面積の増加,制御を行うことができる手法を試みることとした.2.速度場および濃度分布計測システムの構築顕微鏡と高解像度CCDカメラの組み合わせにより,マイクロチャンネルのPIV(粒子画像速度計測)のシステムを構築した.また,ローダミンBとDAPIの2種の色素をそれぞれの流体に微小濃度で添加し,特注の2波長検出フィルターシステムを用いた誘起蛍光法により,2流体の濃度場分布を定量的に同時に計測するシステムを構築した.本手法は論文(ExHFT-6およびExperimental in Fluids)にて発表した.3.マイクロ・ミキサーの電場による混合促進の確認Yジャンクション・マイクロチャンネルに0.5Hz,208V/cmの電場を印加することにより,2流体の界面の増加が定性的に確認され,本研究の正当性が確認された.混合の最適化には,ジャンクション部の角度の調整,そして流体に酸化カリウムの添加によるオン濃度の調整が今後必要である.本項目の結果は,論文(ExHFT-6)にて発表した.本研究では,マイクロスケールオーダーの微小流路(マイクロチャンネル)に交互に電場をかけることにより,2種の流体が交互にジャンクション部に流入し,2流体の界面面積の増加・制御を行い,混合を促進・制御を行うマイクロ・ミキサーの開発を行う.本年度は当初の計画通り,以下の3項目について実施した.詳細を以下に記す.1.マイクロチャンネル内での2流体の混合促進の定量的評価2流体の内の1つにローダミンB色素を混入させ,蛍光強度から濃度場の定量的測定を行った.流路断面内の濃度分布の偏差から混合度の定量的評価を可能とした.2.混合へ及ぼすマイクロチャンネル形状の検討H16年度製作したジャンクション部の角度は小さく,混合に適していなかった.そこで角度が90゚のTジャンクションとし,流路幅が200,100,50μmのチャンネルを新たに製作し,形状,流路幅の影響を観察した.Tジャンクション下流では,2流体の界面が波状のwavy flowパターンと,2流体が分断して交互にジャンクション部に流入するsegmented flowパターンの2つのフローパターンが観察された.電場の切り替え周波数,電気浸透速度,および流路幅で表されるストローハル数がO.2以下ではsegmented flowパターンを示した.3.電気駆動による高性能マイクロ・ミキサーの開発混合度の定量評価の結果,segmented flowパターンの混合性能が高いことが明らかとなった.混合度は,流路幅に関わらず,上記に示したストローハル数と,拡散係数と対流時間および流路幅からなるフーリエ数に依存することが明らかとなった.このことから本手法のマイクロ・ミキサーを設計の際の指針が得られた.
チトクロ-ムPー450の新しい生理的意義に関する研究ー内因性生理活性ペプチドの調節における役割ー

チトクロ-ムPー450(以下Pー450)の生体内での多様な機能の一つとして、蛋白から生理活性ペプチドへのプロセッシングの過程で関与するという仮説の基に研究を行なった。すなわち、Pー450関与のラジカル的酸化が第一ステップとなり、続いて酸化部分を目印として、プロテア-ゼ・ペプチダ-ゼが作用し、ポリペプチドの切断が起きるという可能性について検討した。生体内ポリペプチドはアルギニンまたはロイシン部分で特異的に切断される場合が多いことが知られている。本研究ではメチオニンーエンケファリン(MetーEn)、ロイシンーエンケファリン(LeuーEn)の両側23アミノ酸を延長させた前駆体ポリペプチドを3種類(LeuーEn;9アミノ酸長,MetーEn;9と10アミノ酸長)合成した。これらは、アルギニン部分が認識・切断されるとエンケファリン(En)になり、生体内では主に副腎で反応が行なわれる。合成したペプチドはHPLCで精製後、アミノ酸分析で純度が95%以上であることを確認して実験に供した。牛副腎のミクロゾ-ム(Ms)や9000×g上清を用い、種々のin vitroの反応条件を検討した。分析はメタノ-ル抽出後、HPLC(capcel pack C_<18>カラム、移動相;50mMnNaH_2PO_4:アセトニトリル=88:12)を用いる方法が最適であった。内部標準は市販MetーEn,LeuーEnを用いた。in vitroでの反応の結果、MsではNADPH精製系の有無にかかわらず、Msに依存した切断(代謝)は認められなかった。一方、9000×g上清単独のみでペプチドの切断が認められた。ヒト肝Msや9000×g上清を用いた系でも、牛副腎での結果と同じであった。また、鉄イオンやアスコルビン酸の影響など、生体内の酸化還元状態を考慮した系でも検討したが、明確な結果は得られなかった。しかし、9000×g上清での代謝反応はMetーEn,LeuーEnからさらに断片化反応が容易に進行することから、in vivoでのEn産生とは異なる機構であると考えられた。前駆体ペプチドから特異的にEnを産生するための限定分解の機構は9000×g上清成分の関与とは別の機構が存在することが示唆された。今後、よりin vivoに近い実験系で詳細に検討を行なう必要があると思われる。
地方分権下におけるスポーツ政策をめぐる中央地方関係の動態

本研究は、地方分権下におけるスポーツ政策をめぐる中央地方関係の動態を検討した。その結果、2000年以降、国と自治体で重複する役割が減少したこと、補助金等による財政的誘導を通じて国の政策を自治体が実施するという関係が弱まったことが明らかになった。このことから、スポーツ政策をめぐる中央地方関係は分離化が進んだと結論付けた。他方、都道府県では、様々な自律的行動が確認できた。権限面・財政面での国の統制はほとんどなく、都道府県の裁量は非常に大きいことが明らかになった。そのため、都道府県の政策形成能力の向上が、今後のスポーツ政策の充実にとって重要であると指摘した。本研究は、日本のスポーツ政策を構成する個別施策に関する制度とその下での自治体の活動を、個々の自治体の具体的な事例に沿って検討し、地方分権下におけるスポーツ政策をめぐる中央地方関係の動態を明らかにすることを研究の目的としている。平成26年度においては、第1に、4つの課題のうちの1つである「スポーツクラブの育成をめぐる国の政策とその都道府県への波及」について、関連する文献資料と関係者へのインタビュー調査結果をまとめ、東海体育学会第62回大会においてポスター発表を行った。具体的には、総合型地域スポーツクラブの育成は、文部科学省が概念提示と補助を担当し、市町村がその補助を受け第一線で実施し、都道府県は市町村と関連団体に対し主として情報面から支援をするという関係を基本として、全政府的に展開されたことを指摘した。また、その波及には都道府県間で大きな開きがあり、都道府県や市町村においては、財政的制約の中、総合型育成に努めるか否かを取捨選択している側面があることを示した。地域の自主性の発揮がスポーツ環境の地域間格差に繋がり得ることを示した点は、地方分権が望ましいとされている現在にあって非常に重要である。第2に、課題の1つである「国体の開催をめぐる国、開催都道府県及び日本体育協会の資源交換関係」について、特徴的な事例である2つの県でのインタビュー調査と資料収集を行った。この成果をまとめた論文を現在執筆中である。第3に、課題の1つである「スポーツ施設の整備をめぐる国レベルでの分立構造とその都道府県への影響」について関連文献の収集を行った。この成果をまとめた口頭発表を日本体育学会第66回大会において行う予定である。平成27年度においては、第1に、課題の1つである「スポーツ施設の整備をめぐる国レベルでの分立構造とその都道府県への影響」について、日本体育学会第66回大会において口頭発表を行った。具体的には、1スポーツ施設の整備は、文部科学省による体育・スポーツ施設整備策と国土交通省による都市公園整備策とで分立していること、2分立体制は自治体にも貫徹していること、3都市公園整備策の中で設置されるスポーツ施設が、スポーツを行う場として重要な位置を占めていること、4自治体によっては、分立を解消する取り組みもみられること等を示した。また、この発表に基づき、雑誌『体育科教育』の2015年12月号に小論を寄稿した。スポーツ政策論で見逃されがちであった都市公園整備策の重要性と分立の強固さを指摘できた点は、2015年10月にスポーツ庁が設置され、総合的なスポーツ施設整備のあり方が問われている現在にあって非常に重要である。第2に、課題の1つである「スポーツクラブの育成をめぐる国の政策とその都道府県への波及」について、インタビュー調査と資料収集を行い、この結果を部分的に用いた論文を名古屋学院大学論集に投稿した。具体的には、国のスポーツ振興基本計画が示した総合型地域スポーツクラブ育成施策について、9割を超える都道府県が同様の施策を計画に盛り込んでおり、全国的に波及したことを示した。第3に、課題の1つである「一貫指導システムの構築をめぐる国と都道府県の分離ー融合関係」について、インタビュー調査と資料収集を行った。スポーツ政策の都道府県間比較において、当初予定していた事例だけでは補いきれない多様な政策が見出され、更なる事例調査が必要となったため。本研究は、地方分権下におけるスポーツ政策をめぐる中央地方関係の動態を明らかにすることを研究の目的としている。平成28年度においては、これまでの研究成果をまとめ、やや巨視的な視点から研究発表を行った。第1に、1990年代後半からの地方分権改革の中で、スポーツ政策をめぐる中央地方関係がどのように変化したのかについて、日本体育学会第67回大会において口頭発表を行った。まず、国のスポーツ政策については、1国際競技力の向上に重点が置かれるとともに、それ以外の方策について自治体が広く担うという役割分担が生じたこと、2国庫補助金を通じた自治体への関与はほぼなくなり、その代わりに日本スポーツ振興センター等を通じた間接的な関係に移行したことを指摘した。次に、自治体のスポーツ政策について、1地方分権改革により政策選択の自由度が拡大し独自政策も確認できること、とはいえ2予算の継続的減少や自治体間格差などの課題も生じていることを指摘した。第2に、日本のスポーツ政策における国と自治体の役割分担の現状と、役割分担論からみたスポーツ政策の課題について、東海体育学会第64回大会において口頭発表を行った。

国と自治体の役割分担を、施策別、機能別及び相互のかかわりあい方という3つの視点から捉え、1施策別・機能別には役割分担が進んでおり、国と自治体は自らが担当する施策の立案から実施に至るまでの一連の機能をそれぞれ完結的に担う傾向が強まったこと、しかし2相互のかかわり合いにおいて自治体は国の影響を受けており、これを国の統制・誘導と捉えるか、自治体の自主的判断の結果と捉えるかによって、現在の中央地方関係に対する評価も変わってくることを指摘した。また、総合的な行政の担い手を国と自治体のどちらに設定するのかについて、地方自治法とスポーツ基本法との間で齟齬があることを指摘した。本研究は、地方分権下におけるスポーツ政策をめぐる中央地方関係の動態を検討した。その結果、2000年以降、国と自治体で重複する役割が減少したこと、補助金等による財政的誘導を通じて国の政策を自治体が実施するという関係が弱まったことが明らかになった。このことから、スポーツ政策をめぐる中央地方関係は分離化が進んだと結論付けた。他方、都道府県では、様々な自律的行動が確認できた。権限面・財政面での国の統制はほとんどなく、都道府県の裁量は非常に大きいことが明らかになった。そのため、都道府県の政策形成能力の向上が、今後のスポーツ政策の充実にとって重要であると指摘した。各種公式資料の収集に従事し、インタビュー調査やアンケート調査などの質的データの収集に遅れが生じたため。4つの課題について一通り調査・研究を行うことができたが、地方分権下における都道府県政策の多様性についての検討とその意義についての考察が不足している。この不足を補うために、追加の事例調査を行う。併せて、それぞれの結果を総括し、日本のスポーツ政策をめぐる中央地方関係の特質及び課題を総合的に議論する。この点については、日本体育学会第67回大会において口頭発表を行う予定である。スポーツ科学4つの課題に関する47都道府県へのアンケート調査を早急に行い、これまで論じきれなかった実態面での全体像を把握する。これを踏まえ、すべての課題を論文として発表する予定である。また、それぞれの結果を総括し、日本のスポーツ政策をめぐる中央地方関係の特質および課題を総合的に議論する。現地調査及び研究打合せを他の行事と一括して行ったこと等により、当初の予定より旅費が抑えられたため。質的データ収集のための移動・宿泊回数が当初の予定よりも少なくなり、旅費の支出が抑えられたため。補助事業期間延長承認を受け、次年度は追加の事例調査を行う予定であるため、経費の多くはこの調査の旅費に充てる計画である。次年度においては、当該年度に行うことができなかった各都道府県へのインタビュー調査および資料収集のための移動・宿泊が予定されているため、当初請求分以上の旅費が必要となる。次年度使用額の多くはこの旅費に充てる計画である。
漢字書字障害特異的脳内機能ネットワークの解明と治療法開発

目的:初年度に本研究では、漢字の形態認知における初期脳活動の特徴を明らかにするため、漢字熟語の正誤を検出する際の事象関連脳磁場(ERF)を検討した。その際、初期の視覚情報処理を担う後頭極、漢字の失読と関連する紡錘状回、視覚ミスマッチネガティビティ(MMN)の発生源の一つであると推測される上・横後頭溝の活動に着目した。方法:2025歳の健常成人21名に対してElekta-Neuromag社製306チャネル全頭型脳磁計を用いて、視覚刺激として漢字2文字からなる熟語2種類を提示し、同時に干渉刺激として無音動画を中心視野に提示しその最中の脳磁図を計測した。条件は三つで(1)フォントが異なる同一熟語(Control)、(2)形態類似熟語(Form)、(3)(2)から作成した2文字の非字(Pseudo)とした。なおFormは熟語としての正誤が生じるため標準刺激が正熟語の条件をForm1、その反対をForm2とした。結果:・横後頭溝の発生源活動には主効果が認められ、下位検定の結果、Form1、2共にPseudoよりも有意に増大した。Form1と2に有意差はなかった。Controlはいずれの条件とも有意差はなかった。考察:Form1、2の上・横後頭溝の活動はPseudoよりも有意に大きかった。上・横後頭溝は視覚MMNの発生源の一つとされていることから、この活動は系列的規則からの逸脱検出を反映したものと考えられる。漢字書字障害を持たない日本語母語話者では視覚情報系列からの逸脱検出を反映する上・横後頭溝の活動が形態類似漢字熟語の正誤を含む系列的規則からの逸脱を検出する際に非字の形態の違いを検出する際よりも大きいことが判明し、学習障害児との比較を今後計画する必要がある。視覚性ミスマッチネガティビティ(MMN)の研究を推進している研究者との議論を経て、漢字を用いた視覚刺激ならびに提示法を作成・確立できて、健常成人における脳磁図反応を記録するところまで到達できた。小児への適応も踏まえた課題作りに時間を要したが、成人対象において問題無く検討可能であることを見出し、学習障害例での脳磁図検査の道筋が立ったことは、研究が順調に進展していることを示す。成人対象での検討が順調に進んだため、今後は定型発達児童のERFを計測可能な段階に至った。同一漢字刺激を用いて、小児における検査条件を確定していく。そして、学習障害成人、ならびに学習障害児への応用を図る必要がある。得られた知見を詳細に解析して書字障害の脳磁図所見による類型化を図り、エビデンスに基づく漢字書字指導の提案を複数行う。さらに、指導による脳機能変化の有無についても探索する方向性を進めていくことが今後、重要と考える。

得られた知見を詳細に解析して書字障害の脳磁図所見による類型化を図り、エビデンスに基づく漢字書字指導の提案を複数行う。さらに、指導による脳機能変化の有無についても探索する方向性を進めていくことが今後、重要と考える。研究開始にあたり、刺激作成用のノートPCとソフトウェアに予算を執行した。また、初年度後半から健常成人への検査協力謝金が発生したが、二年度にも継続して研究協力謝金が発生するため、次年度使用額が生じた。
アコースティック・エミッションの波形解析によるセラミックスの微小亀裂の同定

セラミックスは靭性に乏しく、き裂の発生伝播を検出し、き烈の種類を同定することは極めて重要である。本研究はき裂の同定をAE法で行おうとするものである。本年度は以下のような知見を得た。(1):AE法によるセラミックスの靭性評価:IM法において、メディアンき裂の発生に伴なうAEに含まれる情報の内、破壊靭性評価に直接関係するものは縦波の最初の部分であり、振巾値の二乗すなわちAEのエネルギーはき裂の面積に比例することが明らかになった。(2):複合材料におけるき裂の同定:複合材料の破壊挙動に関して、繊維の破壊、マトリックスの破壊ならびに界面の剥離の3種類があり、これを識別することは複合材料の力学的特性評価にとって極めて重要である。しかし、複合材料は組織が不均一で、異方性が強いことに起因して波形解析が困難であると言われており、また、発生するAEのイベント数も極めて多いことから、プラスチックにシャープ芯もしくは炭素繊維を数本入れたモデル試料を用い、繊維とマトリックスの破断ならびに界面剥離を顕微鏡観察と対比させてAE信号の波形を観察した。その結果、繊維の破断によるAEはFRPのマトリックスや界面剥離によるAEに比べて振巾値が極めて大きく、又、界面剥離によるAEには高周波成分が多く含まれることが解った。(3),(4):高温下におけるAEの検出:高温下におけるAE検出のためのウェーブガイドの探索、並びにその曲げ治具への取付けは難航しており、本研究期間終了後も続ける予定である。(5):以上より、各種き裂はAE信号における振巾値、位相、および周波数解析に注目することにより識別ができた。