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医療倫理における「文化」の捉え方と位置づけの理論的整理、および現状分析の研究

1)「文化」と「倫理」に関する議論の理論的整理初年度にひきつづき、「文化」の概念の捉え方や、異文化の表象、文化相対主義をめぐる議論、倫理における「文化」の位置づけについて整理分析を行った。その結果、以下のようなことが明らかになった。・世界状況の大きな変化に伴い、文化の流動性、雑種性、イデオロギー性、文化内部における対立や矛盾の存在に注目した文化の概念が発達してきた。カルチュラル・スタディーズ、障害者学、ジエンダー学、クイア・スタディーズなどの提供する斬新な文化モデルは、固有の地域や言語、民族性など従来の文化概念ですくえない差異を視野に入れる事ができ、生命倫理においても有用と思われる。・西洋の人権概念への批判的やアジア・アフリカの多様な倫理観の提唱には、普遍主義か相対主義かといった対立から進み、最低限の共通の倫理基準の設定や、対話の重視、寛容性の尊重など柔軟な思考が芽生え、文化の動的な側面もとらえることが可能になっている。2)生命倫理の分野において「文化」が関わる具体的な問題の分析文化の事実的側面と規範的側面の混同や、ステレオタイプ化された文化比較などの問題点につて資料収集・整理分析を行った。特に過去10年の日本の主要な生命倫理問題(脳死臓器移植問題・インフォームドコンセント等)の報告書について「文化」概念の用いられ方、文化に対するスタンスの取り方の分析を行い、第4回国際生命倫理会議で発表を行った。また、多文化間精神医学における「文化」の捉え方とその倫理的な意味について論考をまとめ、生命倫理学の分野と比較を行った。3)現状の問題点及び今後の方向性文化を動的かつ複合的なものと捉えることと、そういったクレオールな文化をになう主体が文化を論じる主体となることが今後の国際的な方向性と考えられ、日本の医療倫理においても理解が深められる必要があると思われる。初年度は、主に「文化」の概念の捉え方や、異文化の表象のあり方、文化相対主義をめぐる近年の議論、倫理における「文化」の位置づけについて文献収集、整理、分析を行った。その結果、以下のようなことが明らかになってきた。1)近年の世界状況の大きな変化に伴い、文化の流動性、雑種性、イデオロギー性、文化内部における対立や矛盾の存在、等に注目した、新しい「文化」の概念が発達しつつある。特にカルチュラル・スタディーズ、障害者学、ジェンダー学、クイア・スタディーズなどは、理論的に斬新なモデルを提供している。しかし、それらは固有の地域や言語、民族性などの従来の「文化」の特性さえもたないサブカルチャーも含有しており、生命倫理の場面での応用には細心の注意を必要とする。(例えば、ろう文化。)2)西洋起源の人権概念の批判的な吟味や、アジア・アフリカなど各地からの多様な倫理観の提唱の中には、普遍主義か相対主義かといった対立から一歩進み、最低限の共通の倫理基準の設定や、対話の重視、寛容性の尊重など、柔軟な思考が芽生えている。(例えば「コミュニケ-トする権利」。)3)生命倫理の具体的な問題については、文化の事実的側面と規範的側面が混同されたり、ステレオタイプ化された文化比較など問題点のある議論がこれまで多くなされてきている。近年、普遍主義と相対主義との中間地点での解決が模索されているものの、1)、2)のような新しい動きとの連動は、まだ少ない状況にある。
ファジィシステム設計のための設計者の評価に基づく進化型多目的最適化手法の開発

数値情報からの知識抽出やシステムのモデリングにおいて,ファジィシステムと進化型多目的最適を用いた手法を適用することで,異なる精度と複雑さを持つファジィシステムを同時に複数獲得することができる.本研究では,この手法を拡張し,解の探索過程に設計者或いは使用者の評価(選好)を取り入れた対話に基づく進化型多目的最適化手法の開発を行った.開発した手法をパターン識別問題,時系列情報の言語化,交通システムの解析等に応用した数値情報からの知識抽出やシステムのモデリングにおいて,ファジィシステムと進化型多目的最適を用いた手法を適用することで,異なる精度と複雑さを持つファジィシステムを同時に複数獲得することができる.本研究では,この手法を拡張し,解の探索過程に設計者或いは使用者の評価(選好)を取り入れた対話に基づく進化型多目的最適化手法の開発を行った.開発した手法をパターン識別問題,時系列情報の言語化,交通システムの解析等に応用した本研究では,進化型多目的最適化における複数の解候補に対してクラスタリングを行い,代表解として設計者に提示し評価を受け,そして,その評価から設計者の評価関数(選好)を同定し,多目的最適化の一つの目的として利用する.本研究の特徴は,ファジィシステムを設計するにあたって必要とされる基本的な目的(精度の最大化と複雑性の最小化)を満たしつつ,設計者の選好を満足するファジィシステムを獲得できることである.まず,解候補をクラスタリングするためのクラスタリング手法の調査および,使用者の評価を取り入れた進化型多目的最適化手法の先行研究について調査を行った.次に,使用者の選好を事前に与えた進化型多目的最適化手法の開発と性能評価を行った.具体的には,使用者の選好に基づいて,目的関数自体を変更し,使用者が理想とする解の周辺に,複数の目的を考慮した多数の解が生成できることをベンチマーク問題により示した.ファジィシステム設計への適用と設計者の評価関数の対話的同定等は,今年度実装予定である.上記の研究と平行して,評価者の時間的な負担を軽減するために,ファジィシステム設計における計算時間(最適化に掛かる時間)を短縮する方法として,並列分散型の進化型多目的最適化手法の開発を行った.具体的には,複数の演算コアを用いて,解候補となるファジィシステムを分散的に評価する方法である.この手法をパターン識別問題に適用し,精度と複雑性を考慮したファジィシステムが,コア数の2乗に比例して高速化されることを示した.本研究課題の目的は,進化型多目的最適化手法によるファジイシステムの獲得において,設計者の評価を取り入れることにある.本年度はまず,数値データを用いたパターン識別問題に対して,ファジイルール集合のヒューリスティックな抽出と,進化型多目的最適化によるファジイルール集合の組合せ最適化の基本的な性能評価を行った.また,この手法により得られた精度と複雑性(ルール数と条件部の数)の異なる候補解の,ユーザーへの提示モジュールを開発するにあたり,対話型計算手法のユーザーインターフェイスおよびデータの可視化に関して調査を行った.実装およびモジュールの評価はまだ終了しておらず,平成20年度の課題として引き続き研究を行う予定である.また,計算時間の短縮化に向けて,並列分散型進化型最適化手法の研究を行い,精度と複雑性の評価値を用いた加重和適応度関数による最適化において,ルール集合の精度を悪化させることなく,大幅な計算時間の短縮(例:1つのCPUで約1日かかる計算が,3つのCPUで約3時間まで短縮)できることを明らかにした.成果として国際会議で発表し,さらに英文論文誌に投稿し採択された.さらに,本研究課題の適用可能性を調べるために,関数近似問題への適用を検討した.具体的には,ファジイルール集合による関数近似手法の先行研究を調査し,ユーザーの評価を組み込むことの利点を検討している.こちらも実装および評価実験は終了しておらず,平成20年度の課題として引き続き研究を行う予定である.ファジィシステムを設計するにあたり,一般に精度と複雑性の間にはトレードオフの関係が存在する.精度の高いシステムは複雑であり,単純なシステムは精度が高くない.そこで,精度の最大化と複雑性の最小化を目的関数とし,進化型多目的最適化手法を設計問題に適用することで,精度と複雑性に関して非劣な複数のシステムを手法の一回の実行で獲得する手法が提案されている.実際にファジィシステムを利用することを考えた場合,専門家であれば複雑でも精度の高いものを好むであろうし,逆に, '非専門家であれば精度が落ちてでも単純なものを好むと思われる,つまり,ファジィシステムの複雑性とユーザーの解釈可能性には強い相関があると考えられる.複雑性を表す尺度としては,ルール数がよく用いられるが,それ以外にも,ファジィ集合の重複度合いや分割数,使用されるデータの属性数なども解釈可能性の評価尺度として用いられる.しかしながら,どの評価尺度が適切にユーザーの選好を表すかは事前には分からない.そこで本研究では,いくつかの評価尺度に対してユーザーが優先度を設定できるユーザーインタフェイスを開発し,選好関数を探索の途中で逐次的に変更可能とする.そして,選好関数の最大化を目的関数の一つとして追加し,精度・複雑性・選好の3目的最適化として問題を定式化する方法を提案する.提案手法は,医療データからのデータマイニングや,車車間通信を用いた車両シミュレーションの分析や,公地価格の時系列データのマイニングなどに応用した.
西アジア都市形成期の土器製作における顔料定着と還元焔焼成

前54千年紀の西アジア都市形成期における彩文土器の顔料について、精製粘土に石灰石と酸化鉄を配合して〓焼したものを準備してから顔料などに用いたという入念な作業工程を作業仮説的に示すことができた。また、都市形成期前半(ウバイド期)よりも同後半(後期銅石器時代/ウルク期前半併行)の土器焼成温度は比較的低温で実施されていたことも推定できた。とくに、還元焔状態で焼成された灰色磨研土器は、比較的低温で焼かれており、同時代の土器焼成窯のクリンカーもウバイド期に比べて比較的低温の火力にさらされていたことも明らかにできた。本年度は、7月下旬から8月下旬までトルコのサラット・テペ遺跡で発掘調査を行い、都市形成期(前54千年紀)の遺構・遺物を調査した。8月下旬にディヤルバクル博物館のサラット・テペ遺跡出土遺物の観察調査を行った後、8月末より9月下旬までトルコのコジャエリ大学考古学研究室にてサラット・テペ遺跡で出土したウバイド期から後期銅石器時代後半にかけての土器資料の観察調査を実施して、ティグリス川上流域における都市形成期の土器製作技術の変遷について比較分析を開始した。トルコ滞在中、日本における焼成実験・分析用の土器資料持ち出し許可を申請し、無事に取得することができた。来年度も、現地にて都市形成期の土器資料の観察記録を継続しながら、土器製作技術の変遷にもとづいた都市化における土器編年構築を目指すつもりである。同時に、早稲田大学本庄キャンパスに設置してある小型土器焼成窯にて土器焼成実験を実施した。申請時には3月中旬の計画だったが、3月11日の東日本大震災により予定が大幅にずれ込み、3月下旬に実験を決行することになった。研究協力者2名(齋藤正憲・早稲田大学本庄高等学院、西野吉論・藤沢市教育委員会)に協力してもらい、土器焼成実験を実施した。実験の成果として、イネ科植物の切り藁や枯れ草を交互に燃焼室へ投入したところ500°C台にまで到達することができたが、ばらけた状態の乾燥牛糞では焔の勢いを弱めてしまうことが判明した。最終的には薪(背板)を投入して900°C台をほぼ1時間維持することに成功したものの、彩文土器の顔料(酸化鉄)は器面にうまく吸着しなかった。来年度の焼成実験にて、小型焼成窯の構造上の工夫ならびに乾燥牛糞の固形化(ペレット状)を試み、再度挑戦する予定である。本年度もトルコ、サラット・テペ遺跡の発掘調査に参加し、都市形成期(前54千年紀)の日干しレンガ建物および土器等を検出した。8月427日に現場作業を実施して、還元焔焼成技術の初期段階を示す、後期銅石器時代初頭の灰色磨研土器を建物床面で確認した。現地宿舎に9月16日まで滞在しながら土器資料の整理・分類作業を行った。滞在中、焼成実験・分析用の土器等サンプル持ち出し許可を申請し、無事に取得することができた。国内では、2月7日より数日間、早稲田大学本庄キャンパスと拙宅にて、研究協力者(齋藤正憲、西野吉論、斎藤あや、笹間正紘)の協力により、細断麦藁と牛糞を捏ね併せて燃料塊を試作し、小型土器焼成窯の焚口南側を拡張する補修工事を実施した。同時に、拙宅では、都市形成期の復原土器を成形して、何通りかの彩文顔料を調合して塗彩した。3月10日、4名の研究協力者らと共に、本庄キャンパスで焼成実験を行った。前日より雨が降り続いた中、燃料塊・麦藁・薪を交互に投入しながら焼成した。翌日、窯出ししたところ、復原土器はいずれも煤切れが不完全で、彩文顔料は若干の色落ちが観察された。他方、サラット・テペで採取したサンプルを茨城県工業技術センター・窯業指導所(茨城県笠間市)に持ち込み、1.数点の彩文土器片について、XRF(蛍光X線分析)・XRD(X線回折)により胎土の化学組成、2.残存状態の良好な彩文土器片に関して、μXRF(微少蛍光X線分析)によりマッピング分析を行って顔料成分を調べてもらった。分析成果として、1.日干しレンガと彩文土器等の化学組成はおおむね類似している、2.ウバイド期の彩文土器はある程度高温で焼成された、3.後期銅石器時代の灰色磨研土器はウバイド彩文土器よりも低温で焼かれた、4.ハラフ・ウバイド過渡期の彩文土器も同程度の温度で焼かれた、5.後期銅石器時代の粗製土器はさらに低温で焼かれた、という諸点を明らかにすることができた。本年度もトルコ、サラット・テペ遺跡の発掘調査に参加し、都市形成期(前54千年紀)の日干しレンガ建物・土器等を調査した。

7月199月16日に現場作業を実施して、後期銅石器時代初頭の土器工房址と推定される建物床面から赤色顔料や還元焔焼成された灰色磨研土器などを検出した。滞在中、分析用試料の持ち出し許可を申請し、無事に取得することができた。国内では、5月12日より数日間、代表者宅にて研究協力者とアルバイト学生らの協力により、都市形成期の復原土器を成形して、彩文顔料を調合して塗彩した。同時に、細断麦藁と牛糞を捏ね併せて牛糞藁燃料を製作した。10月27日、早大本庄キャンパス(埼玉県本庄市)にて研究協力者と合流して、小型土器焼成窯で焼成実験を行った。牛糞藁燃料・麦藁を交互に投入しながら焼成して、翌日に窯出ししたところ、彩文顔料の色落ちが弱い個体を複数個体確認できた。他方、サラット・テペで採取した試料を茨城県工業技術センター・窯業指導所(茨城県笠間市)に持ち込み、1.後期銅石器時代の土器焼成窯とウバイド終末期の堆積層から出土したクリンカー、2.後期銅石器時代の工房床面とウバイド後期の住居址床面直下から出土した赤色系顔料などの成分について、XRF(蛍光X線分析)とXRD(X線回折)による分析試験を依頼した。クリンカーの分析結果として、後期銅石器時代の土器焼成窯は、ウバイド期の類似施設に比べて相対的に低い温度で焼かれていたと推定された。顔料に関しては、粘土に方解石を主成分とする石灰石を配合しており、約500800°Cで煆焼されていたと推定された。今回の分析により、精製粘土に石灰石と酸化鉄を配合して煆焼したものを準備してから各種顔料に用いた、という入念な作業工程の可能性も出てきた。これは本研究による重要な成果の一つである。小型土器焼成窯による焼成実験は、天候不順および燃料塊の試行錯誤のため、今年度はやや期待外れの感があった。しかし、サラット・テペの発掘調査にて、都市形成期の彩文土器を入手する作業は極めて順調に進んだ。そして、同遺跡より持ち帰った土器サンプルの分析も上述したように順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、乾燥牛糞をいかにして燃料として活用するのか、といった点を追究していく。季節的な問題もあると推定されるので、なるべく乾季に牛糞を切り藁と捏ね併せて燃料塊を製作し、天日干しを行う予定である。同時に、小型土器焼成窯の操窯そのものも工夫を重ねて、乾季に効率の良い焼成を実施していく方策を思案している。さらに、サラット・テペより持ち帰る土器資料について、より効果的な分析を国内で行うことを見越した上で、発掘調査の戦略も工夫していきたい。
更年期女性のヘルスプロモーション-予防的介入プログラムの開発-

更年期女性は卵巣機能低下、心理社会的要因から心身の不調をきたすことが多い。しかし、適切な対応はなされておらず、将来的な健康を考慮した予防・管理は重要な課題である。本研究では、更年期症状に影響する心理社会的要因を明らかにし、更年期女性の健康教育プログラムを開発した。地域で生活する更年期女性に教育プログラムを実施した結果、更年期症状およびQOL(全体的健康感・役割)の改善がみられ、自律神経機能の改善が認められた。1.目的:更年期症状は多くの更年期女性に経験されるが、更年期障害で受診する女性は少ない。更年期障害女性の多くは、苦痛を抱えながら地域で生活している。更年期障害の問題点は、症状が苦痛でQOLの低下をきたすこと、将来的なQOLの低下を招く恐れがあることである。そこで、更年期女性のヘルスプロモーションの重要性について明らかにする目的で、地域で生活する更年期女性に対して、更年期障害に対する知識や健康管理スキル獲得の機会を提供するために、予防的介入プログラムを実施し、その効果について評価することにした。2.計画:H19.10神戸市S区在住の更年期女性に対して、1回/月、更年期セミナーを実施し、セミナー前後の更年期症状(SMI)、QOL、心理状態(HAD尺度)、ソーシャルサポート(JMS-SSS)、心電図による自律神経機能等を比較検討する。セミナーの内容は、更年期障害について、健康管理について、更年期障害の対処法(身体・心理)、ストレス対処、更年期からの生き方などである。3.実施:(1)セミナー参加者は平均15名/回、延べ人数92名だった。セミナー参加後、更年期障害に対する不安が軽減し、更年期以降の健康管理への意識や自信が高まったという結果が得られた。12ヵ月後の調査を行い、セミナー後の変化を継続して評価する予定。(2)アンケート調査;セミナーの効果をより明らかにずるために、非介入群として熊本市および神戸市において、セミナー参加者と同様の調査を、約250名に実施している。4.今後の計画と課題:(1)予防的介入(セミナー参加)の効果をより明らかにするために、対象地域や人数を拡大し、セミナーを継続する。(2)調査結果の分析や成果発表を行う。(目的・意義)更年期女性の約8割は更年期症状を呈するが、適切に対処し、受診をする女性は少ない。更年期症状は現在の健康状態の悪化を招くばかりでなく、将来的な健康状態やQOLの低下を招くことが問題となる。更年期女性は、必要な知識を身につけ、適切な対処を図る必要がある。そこで、本研究では以下の目的で、アンケート及び介入調査を実施している。1.更年期女性の健康状態の実態と更年期症状に関連する要因を明らかにする。2.更年期症状と関連する要因を明らかにし、ヘルスプロモーションスキル向上に役立てる。3.予防的介入の効果について検討する。4.適切な介入プログラムを作成・検討する。(実施・成果)1.2の目的で約250名を対象にアンケート調査を実施した。その結果を分析し、論文にまとめた(日本更年期医学会誌17巻1号)。3.4については、H19年度から自治会婦人部を通じて参加者を募集し、月1回の健康教育セミナーを6ヶ月間、2クール実施した。参加者は、平均10.5名(延べ入数126名)。セミナー参加前・直後・6ヵ月後の時点で、更年期症状・精神状態・健康管理認識と行動、及び、自律神経活動を比較し、介入効果を評価する。また、非介入の更年期女性に対しても同時に、同内容の質問紙調査を実施しており、介入・非介入の比較から介入効果をより明らかにする予定である。現在データの分析、論文執筆中である。(今後の課題)介入6ヵ月後の最終調査を行い、介入効果についての評価をし、成果発表・論文投稿の予定。(目的・意義)卵巣機能低下によるエストロゲンの低下、心理・社会的要因により更年期症状を呈する更年期の女性は多い。しかし、適切な対応をせずに地域生活を送る女性が多く、将来的な健康状態の維持・向上のために専門的な健康支援が必要と考えられる。そこで、本調査により以下の点について明らかにする。1.更年期症状に影響する心理社会的要因。2.更年期症状への影響要因に対する対処方法を明らかにし、教育支援プログラムを開発する。また、開発された教育支援プログラムを実施し、介入効果について検討する。(方法)1.地域生活を送る一般的な更年期女性約250名にアンケート調査を実施し、更年期症状への影響因子を明らかにした。また、更年期症状や精神状態に影響するストレス源やストレス対処についても明らかにした。2.開発した介入プログラムを実施した。介入効果は、介入前・介入後(6か月後)・フォローアップ(12か月後)の比較により検討した。

また、同時期に非介入群に同様の調査をし、介入群と非介入群と比較検討した。(結果)1.重回帰分析の結果、更年期症状(SMI)と関連性がみられた因子は日常生活障害、精神状態(HADSによる抑うつ・不安)、ストレスコーピング(問題志向)、月経随伴症状、介護だった。更年期症状と関連が強い、精神状態に影響する要因として、ストレス源、ストレスコーピング(直感性)、ストレス解消とリラックスだった。2.1.の結果をふまえた介入プログラムを実施し以下の結果を得た。SMIは介入前と比較して、介入後・フォローアップ後有意に改善した。HADSも介入後改善傾向だった。いずれも、非介入群では改善がみられなかった。また、SF-36によるQOLの変化では、介入後に全体的健康感が改善し、フォローアップ時に身体的役割と心理的役割の改善が介入群のみみられた。(考察)開発された介入プログラムは、更年期女性の健康維持・改善に貢献できると考える。
隕石中の同位体比異常とその起源

当該年度は、気相成長ダイヤモンドの合成装置を作成することを中心に行った。本研究で用いた方法は熱フィラメント法(Hot Filament Chemical Vapor Deposition:HFCVD)とよばれる方法で、石英官の中にタングステンのフィラメントを装着し、そのすぐ近くに基板をおき、水素ガスとメタンガスの流量を一定にして流し、全体を約0.03気圧にする。全体の温度を周りの電熱炉で囲み約800度にして約10時間ほど放置する。フィラメントからの熱電子により基板の上にダイヤモンドを作成する。基板としてはシリコン、鉄、タンタルなどをもちいて、合成実験を繰り返し行った。本年度はこの装置の組み上げと立ち上げに時間を要した。最終的にはこの装置を用いて(1)窒素のCVDダイヤモンドへの取り込み機構の解明ユレイライト隕石の中には隕石全体に対してダイヤモンド中に窒素が約70倍も濃縮しているものがあり、かつ軽い窒素が入っていることがわかっている。室内で合成されたダイヤモンド中に窒素が入る時、重い希ガスの時のようにイオン化の効果があるのか、また同位体効果があるのかを検証する。(2)ダイヤモンド中の正常希ガス成分の取り込み機構の解明隕石のダイヤモンドの周りには太陽系内の正常な同位体比をもつ希ガスが捕獲されているが、これは1200度で脱ガスされ、強力な酸化剤ではじめて取り除かれる成分である。この取り込み機構には種々の説があるが、我々は希ガスのイオンインプランテーションであるとしている。本装置を用いてこの検証を行う。
膜受容体-シクラーゼ系連関の分子レベルでの機構とその調節因子

1.アデニレートシクラーゼ系:私共は抑制性GTP結合調節タンパク(Ni)のα及びβγサブユニットを単離し、これをアデニレートシクラーゼ触媒ユニットと再構成することにより、βγサブユニットがアデニレートシクラーゼ系の抑制性制御における抑制の本体であることを明らかにした。またβγサブユニットは活性化型の触媒ユニット-Ns複合体に結合するNsの不活性化あるいはNsとの結合によるNsの除去により抑制を引き起こすのではなく、βγサブユニットと触媒ユニットとの直接的な相互作用が関与していることを示唆した。さらにこれを確かめるため、あらかじめプロテアーゼで前処理した触媒ユニットに対するβγサブユニットの作用を調べた。その結果、触媒ユニット分子上にβγサブユニットと相互作用するプロテアーゼ感受性部位が存在することを示唆した。また触媒ユニット分子上の触媒部位とβγサブユニット作用部位は構造的にかなり独立して存在することが推測された。2.グアニレートシクラーゼ系:私共は、【Ca^(2+)】,Fatty acid-activated guanylate cyclase(略してCF-G.Cyclase)を脳シナプス膜に見い出し、本酵素のカラムクロマトにおいて酵素活性とは別の分画にCF-G.Cyclase活性を調節していると考えられる高分子因子を見い出し、CF-G.CyclaseModulator(略してGCM)と称した。このGCMを種々のカラムクロマトによりある程度高度に精製した。分子量はゲルクロマトにより37K付近である。このGCMは不飽和脂肪酸過剰域において著明な活性化増強作用を示した。さらに機能的意義を推測する観点からGCMの細胞内分布、並びに臓器分布を定量的に検討した。結果、GCMとCF-G.Cyclaseの両者の分布は定量的には合致していない、またGCMの全く含まぬ分画及び組織がみられた。さらにGCMは本酵素の活性化に必要なGTPの作用機構と直接的な関係はみられなかった。
心筋細胞非線形振動子群の協調と解離:ホロニック振動子の機能破綻と不整脈

これまで我々は心筋細胞培養系において,心筋細胞内Ca^<2+>振動の細胞間同期に,細胞外情報伝達系であるATP-purinoceptor系が関与している可能性を偶然発見した。本研究では,ラット・培養心筋細胞を実験対象とし,まず蛍光・発光同時計測により,細胞内Ca^<2+>振動にともなって細胞外ATP濃度が振動しているか?もし振動している場合には,2つの振動間の相関ダイナミクスを明らかにする。次に,拍動に伴って細胞質内Mg^<2+>が振動しているかどうかを検証する。さらに,心筋細胞の拍動リズム,細胞質内Ca^<2+>リズム,および細胞質内Mg^<2+>リズム間での相関ダイナミクスを明らかにすること等から,複数振動子(要素)間相互作用,およびそれら振動子間の協調と破綻のメカニズムの解明を目指した。本研究の成果は,以下のようにまとめられる。(1)心筋細胞内Ca^<2+>濃度変化をfluo-4の蛍光強度,および細胞外ATP濃度変化をluciferin-luciferaseによる発光強度により,蛍光・発光同時計測を行った。その結果,心筋細胞内Ca^<2+>振動と同期して,細胞外ATP濃度が振動している可能性を明らかに出来た。(2)拍動に伴った細胞内Mg^<2+>濃度変化を,蛍光試薬であるMg-fluo4またはKMG-20によって計測した。その結果,心筋細胞の拍動リズムと同期して,細胞内Mg^<2+>濃度も振動していることを明らかに出来た。(3)心筋細胞内ではMg^<2+>がATPと錯体を形成しており,細胞内free Mg^<2+>濃度変化は,細胞内ATP濃度変化を反映している可能性がある。このことは,心筋細胞における細胞内Ca^<2+>濃度,細胞内Mg^<2+>濃度および細胞内ATP濃度が,心筋細胞の拍動に伴って振動している可能性これまで我々は心筋細胞培養系において,心筋細胞内Ca^<2+>振動の細胞間同期に,細胞外情報伝達系であるATP-purinoceptor系が関与している可能性を偶然発見した。細胞のエネルギー基質であるATPが情報伝達物質としても機能していることは,これまで主に中枢神経系や末梢神経系で明らかにされてきた。また心筋細胞においても,ATPが心筋細胞間でのCa^<2+>波の伝播に関与している可能性が明らかとなってきた。そこで本研究では,ラット・培養心筋細胞を実験対象とし,(1)蛍光・発光同時計測により,細胞内Ca^<2+>振動にともなって細胞外ATP濃度が振動しているか?もし振動している場合には,2つの振動間の相関ダイナミクスを明らかにする。(2)拍動に伴って細胞質内Mg^<2+>が振動しているか?(3)心筋細胞の拍動リズム,細胞質内Ca^<2+>リズム,細胞質内Mg^<2+>リズム,およびミトコンドリア内Ca^<2+>リズム間での相関ダイナミクスを明らかにする,等の点を解明することから,複数振動子(要素)間相互作用,およびそれら振動子間の協調と破綻のメカニズムの解明を目指した。本年度の研究成果は,以下のようにまとめられる。1.細胞内Ca^<2+>

プローブであるfluo-4/AMを心筋細胞内に導入し,蛍光・発光同時計測装置によって,細胞外ATP濃度が細胞内Ca^<2+>振動に伴って振動しているかどうかを解析した。その結果,細胞外ATP濃度は細胞内Ca^<2+>振動とほぼ同一の周期で振動していることを世界に先駆けて明らかにすることができた(Kawahara et al.,Chronobiol.Intern.,2007)。2.上記の実験過程で,心筋細胞内から細胞外にATPが放出されるが,その放出の制御に一酸化窒素(nitric oxide,NO)が関与している可能性を明らかに出来た。これまで我々は心筋細胞培養系において,心筋細胞内Ca^<2+>振動の細胞間同期に,細胞外情報伝達系であるATP-purinoceptor系が関与している可能性を偶然発見した。細胞のエネルギー基質であるATPが情報伝達物質としても機能していることは,これまで主に中枢神経系や末梢神経系で明らかにされてきた。また心筋細胞においても, ATPが心筋細胞間でのCa^<2+>波の伝播に関与している可能性が明らかとなってきた。そこで本研究では,ラット・培養心筋細胞を実験対象とし,(1)蛍光・発光同時計測により,細胞内Ca^<2+>振動にともなって細胞外ATP濃度が振動しているか?もし振動している場合には, 2つの振動間の相関ダイナミクスを明らかにする。(2)拍動に伴って細胞質内Mg^<2+>が振動しているか?(3)心筋細胞の拍動リズム,細胞質内Ca^<2+>リズム,細胞質内Mg^<2+>リズム,およびミトコンドリア内Ca^<2+>リズム間での相関ダイナミクスを明らかにする,等の点を解明することから,複数振動子(要素)間相互作用,およびそれら振動子間の協調と破綻のメカニズムの解明を目指した。本年度の研究成果は,以下のようにまとめられる。1.心筋細胞の周期的な拍動に伴って,細胞内Mg^<2+>濃度が変化している可能性を,細胞内Mg^<2+>プローブであるMg-fluo4/AMもしくはKMG20を心筋細胞内に導入し,細胞内Mg^<2+>濃度のダイナミクスを解析した。その結果,細胞内M^<2+>濃度は心筋細胞の拍動とほぼ同一の周期で振動していることを世界に先駆けて明らかにすることができた(Kawahara, et.al, Chronobiol. Intern. 2008)。2.虚血時に心筋細胞内から細胞外にATPが放出されるが, maxi-anion channelから放出されるATPが, hemichannelからのATP放出を抑制している可能性を明らかにできた。ATPが情報伝達物質としても機能していることは,これまで主に中枢神経系や末梢神経系で明らかにされてきたが,最近心筋細胞においても,ATPが心筋細胞間でのCa^<2+>波の伝播に関与している可能性が明らかとなってきた。そこで本研究では,ラット・培養心筋細胞を実験対象とし,(1)蛍光・発光同時計測により,細胞内Ca^<2+>振動にともなって細胞外ATP濃度が振動しているか?もし振動している場合には,2つの振動間の相関ダイナミクスを明らかにする。(2)拍動に伴って細胞質内Mg^<2+>が振動しているか?
非アルツハイマー型変性疾患における痴呆の発現機序に関する研究

「非アルツハイマー型変性疾患における痴呆の発現機序に関する研究」の3年間の研究では、びまん性レビー小体病(DLBD)を中心に、非定型ピック病と進行性核上性麻痺(PSP)の研究を行った。DLBDでは、レビー小体(LB)の形成機序の検討で、海馬内のユビキチン陽性構造物の多くがperforant pathwayの軸索末端の変性に由来することが示され、これはLBと同様にα-シヌクレイン陽性で、電顕的にもLBと同様の成分を有しており、起始細胞のLBの形成以前に、perforant pathwayの"dying bacl"変性によってα-シヌクレインがニューロフィラメント等に蓄積して形成されることが示唆された。また、LBと神経原線維持変化(NFT)の形成機序の関連についての検討で、DLBD全例の大脳辺縁系にLBとNFTが高頻度に共存し、α-シヌクレイン陽性線維成分とpaired helicalfilaments(PHF)とは連続性を持たず、LBとNFTは独立して形成されることが示唆された。一方、アルツハイマー病(AD)例の約半数の大脳辺縁系にα-シヌクレイン陽性細胞を認め、その全てがNFTと共存して、α-シヌクレイン陽性線維成分とPHFとは連続性を持っており、α-シヌクレインはNFTの形成の後には二次的に形成されることが示唆された。嗜銀球を非定型ピック病では、脳内にタウの沈着はみられないが、海馬傍回を含む萎縮部皮質にユビキチン陽性樹状突起が、海馬歯状回にユビキチン陽性細胞内封入体が認められ、前頭側頭型痴呆(FTD)の前頭葉変性型および運動ニューロン型と共通の病態機序をもっていることが示唆された。PSPでは、タウ陽性細胞にはNFTを有するものと線維形成を欠くものとがあり、両者の出現頻度によりPSPは定型例と皮質基底核変性症(CBD)に近い2群に分かれること、大脳皮質にみられるNFTはAD-NFTの好発部位であっても、多くはPSP-NFTであることが示された。「非アルツハイマー型変性疾患における痴呆の発現機序に関する研究」のうち、初年度は、びまん性レビー小体病(DLBD)と非定型ピック病に関する研究を行った。痴呆の中核症状である記憶障害には、海馬傍回の内嗅野皮質に起始し、海馬に終わるperforant pathwayの変性が大きく関与していることは、アルツハイマー型痴呆(ATD)の研究から良く知られている。ユビキチン免疫組織化学は神経突起変性を早期に認識するのに有用である。今回の研究で(Ref.1)、DLBD能の海馬には多彩なユビキチン陽性構造物が出現するが、多くはperforant pathwayないしblanchの末端の変性よりなり、DLBDではperforant pathwayの海馬内線維路のうち、非貫通枝の変性が主体であり、貫通枝の変性が主体であるATDとは異なることは示された。さらに、DLBDでは、内嗅野皮質の起始細胞の変性が、必ずしも神経原線維変化を伴うことなく、ATDより急速に進行することが示唆された。非アルツハイマー型変性性痴呆の代表的疾患であるピック病は、近年前頭側頭型痴呆(FTD)のピック型に含めることが多い。

しかし、嗜銀球を欠く非定型ピック病のFTDの中での位置付けは現在なお不明確である。今回の研究で(Ref.2)、非定型ピック病脳の海馬傍回を含む萎縮部皮質と海馬歯状回の小型神経細胞および樹状突起に、ユビキチン陽性タウ陰性のリボソームに関連した細胞骨格蛋白異常の存在が示され、非定型ピック病の病態機序はFTDの前頭葉変性型および運動ニューロン型と共通しているが、痴呆の発現機序にはperforant pathwayの変性が関与していることが示唆された。「非アルツハイマー型変性疾患における痴呆の発現機序に関する研究」のうち、2年度は進行性核上性麻痺(PSP)とびまん性レビー小体病(DLBD)に関する研究を行った。PSPでは皮質下核のみならず海馬を含む大脳皮質にも広範にタウ陽性細胞骨格異常を示す神経細胞が出現し、PSPの痴呆の発現機序と密接に関連すると考えられ、また皮質基底核変性症(CBD)との異同が問題となっている。今回の研究では、各種の抗タウ抗体を用いた免疫組織化学によりPSP剖検例におけるタウ陽性神経細胞の出現量と分布および抗原性を定量的に検討した結果、タウ陽性神経細胞には神経原線維変化(NFT)を有するものと線維形成を欠くものとがあり、両者の出現程度によりPSPは典型例とCBDに近い二群に分かれること、また大脳皮質にみられるNFTはアルツハイマー病(AD)-NFTの好発部位であっても多くはPSP-NFTであることが示された。また、ユビキチン免疫組織化学によりDLBDの海馬におけるユビキチン陽性構造物の多くが記憶障害と密接に関連するperforant pathwayの線維末端の変性よりなることを前年度に示した。今回の研究では、DLBD剖検例の海馬におけるα-シヌクレイン免疫組織化学によりこれらはレビー小体(LB)と同様にα-シヌクレイン陽性であり、免疫電顕的にもLBと同様の微細構造物を有しており、perforant pathwayの起始細胞である嗅内野皮質のpre-αには少数のLBしかみられないことから、海馬内α-シヌクレイン構造物はperforant pathwayの“dying back"変性によってα-シヌクレインがニューロフィラメント等に蓄積して形成されることが示唆された。「非アルツハイマー型変性疾患における痴呆の発現機序に関する研究」のうち、3年度は前年度に引き続いて、びまん性レビー小体病(DLBD)に関する研究を行った。前年度の研究で、DLBDの海馬のperforant pathwayでは、"dying back"変性によって先ず線維末端にレビー小体(LB)と同一のα-シヌクレイン陽性線維成分が蓄積し、その後起始ニューロンの細胞体にLBが形成されることが示された。今回の研究では、DLBDとADの多数剖検例を用いて、LBと神経原線維変化(NFT)の共通の好発部位である大脳辺縁系において、神経細胞内のLBとNFTの形成機序の関連の有無をαーシヌクレイン免疫組織化学と免疫電顕を用いて検討した。その結果、DLBD全例の扁桃核を中心とする大脳辺縁系に、LBとNFTが同一神経細胞内に高頻度に共存し、αーシヌクレイン陽性線維成分とpaired helicalfilaments(PHF)とは連続性を持たず、LBとNFTは独立して形成されることが示された。一方、AD例の約半数の主として扁桃核に、αーシヌクレイン陽性神経細胞を認め、そのほぼ全てがNFTと共存し、αーシヌクレイン陽性線維成分とPHFとは連続性を持っており、α-シヌクレインはNFTの形成の後に二次的に蓄積すること、α-シヌクレイン陽性神経細胞は必ずしもLBの存在を意味しないことが示された。
農村開発データベースを用いたタイ農業部門の過剰就業に関する数量的研究

1986年より2003年に至る「農村開発データベース」のデータを用いた農業生産関数の計測結果は、統計学的にも、経済学的にも納得できるものでなかった。代替策として、中央平原のスパンブリ県の3か村(Wang Yang村、Jora Kae Yai村、Sa Ka Chom村)で、1987年と1998年とを調査対象年として、Ohtsuka、Isvilanonda、およびHossain等がおこなった農家経済調査の個別結果表の提供を受けた。これらデータを用いた生産関数の計測結果は、統計学的にも、経済学的にも良好であった。この結果を用いて労働の限界生産力を推定し、それらと賃金率とを比較した結果、サンプル平均値によれば、農家家計は合理的に労働投入をおこなっているが、個別サンプルによれば、2/3の農家家計が労働投入を合理的におこない、1/3の農家家計が過剰労働投入をおこなっていたという結果を得た。新谷(研究代表者)が、Ohtsuka等と同一の3か村にて、2002年を調査対象年として、農家経済調査を実施した。調査結果を用いた生産関数の計測結果は、良好であった。この結果を用いた労働の限界生産力と賃金率との比較結果も、Ohtsuka等のデータを用いて得た結論と同一であった。したがって、使用したサンプルから得られた結論として、平均値としてみた場合、農家家計に過剰就業が存在しないが、個別農家家計の一部に過剰就業が存在しているといえる。なお、生産関数として、伝統的な生産関数と確率的フロンティア生産関数とが計測された。タイの農業地域は、北部、東北部、中央平原部および南部の4地域に大きく分けることができる。これら4地域における代表的な県として、カセサート大学ソンポーン準教授の教示不により、Nan県(北部)、Udon Thani県(東北),Chainat県、Ayuthaya県、Suphan Buri県(中央平原)、Phattalung県(南部)を選択した。これらの各県について1986年より1998年に至る期間の2年毎の「農村開発データ」を入手した。生産関数計測に先立ち、計測に使用される各変数の分布等に関する記述統計分野の分析をおこない、「農村開発データベース」の特性と使用する変数の特性の把握に努めた。「農村開発データベース」の質問票と、そのホーマットの説明とがタイ語であり、この翻訳に時間がかかったために、本年度の分析作業は、記述統計の分析までで、農村レベルの農業生産関数の計測は、次年度に持ち越さざるを得なかった。平成15年度に、新しく2001年の「農村開発データベース」を入手した。1986年より2001年に至る入手済みのデータより計測した生産関数の計測結果は、統計的にも、理論的にも納得できるものでなかった。代替策として、中央平原のスパンブリ県の3か村で、1987年と1998年とに、Ohtsuka、Isvilanonda、およびHossain等がおこなった農家経済調査の個別結果表(サンプル数:1987年142、1998年101)の提供を受け、期待どおりの生産関数の計測結果を得た。この結果を用いて労働の限界生産力を推定し、それらと賃金率とを比較した結果、サンプルのうち2/3の農家が労働投入を合理的におこない、1/3の農家が過剰労働投入をおこなっていたという結果を得た。これらの結果は、3つの論稿として、発表された。なお、生産関数として、伝統的な生産関数と確率的フロンティア生産関数とが計測され、前者が2つの論稿で、後者が1つの論稿で発表された。加えて、生産関数の計測に用いられたスパンブリ県の同一の3か村において、カセサート大学のAungusmalin準教授の助力を得て、平成15年12月と平成16年1月とに、178戸の農家経済調査を実施し、現在、分析作業中である。

平成16年度に、新しく2003年の「農村開発データベース」を入手した。1986年より2003年に至る入手済みのデータより計測した生産関数の計測結果は、統計的にも、理論的にも納得できるものでなかった。代替策として、中央平原のスパンブリ県の3か村で、1987年と1998年とに、Ohtsuka、Isvilanonda、およびHossain等がおこなった農家経済調査の個別結果表の提供を受け、期待どおりの生産関数の計測結果を得た。この結果を用いて労働の限界生産力を推定し、それらと賃金率とを比較した結果、サンプルのうち2/3の農家が労働投入を合理的におこない、1/3の農家が過剰労働投入をおこなっていたという結果を得た。これらの結果は、3つの論稿として、発表された。なお、生産関数として、伝統的な生産関数と確率的フロンティア生産関数とが計測され、前者が2つの論稿で、後者が1つの論稿で発表された。上記、生産関数の計測に用いられたスパンブリ県の同一の3か村において、平成16年度と平成17年度とにカセサート大学のAungusmalin準教授の助力を得て、農家経済調査を実施し、調査結果を用いて、上記2種類の生産関数を計測した結果、統計的にも、理論的にも納得できるものであった。これらの計測結果を用いて、労働の限界生産力を推定し、賃金率と比較した結果、サンプルのうち2/3の農家が労働投入を合理的におこない、1/3の農家が過剰労働投入をおこなっていたというOhtsuka等のデータを用いて得た結果と同一の結果を得た。今年度の成果と3年間全体の成果とについての公表は、現在準備中である。
変形マグネトロン型プラズマ源の開発

<高密度化及び大面積均一化について>放電領域に100300Gの永久磁石によるプラズマ閉じ込め用磁界を持ち、数10mTorr以下の低圧力下で高密度プラズマの生成が可能となる。基板上での磁界を数G以下に抑えることが可能であり、磁界の影響のないプロセス空間を実現できる。また、磁力線分布を工夫することにより、プラズマの拡散を制御でき、プラズマの高密度化や密度分布制御が可能である。プラズマの中心部での密度制御やラジカル分布制御には、基板の1つを補助電極として用い、永久磁石リングや高周波電力を独立に投入することにより、さらにきめ細かい密度分布制御や高密度化を実現できる。また、共振回路を用いると、効率化を図れる。<電子・イオンエネルギー制御について>円筒型高周波電極の長さ及び永久磁石リング列の磁場強度、間隔などを変化させることにより高周波電極前面に形成されるセルフバイアスを制御することができる。この結果、円筒電極入射イオンのエネルギー分布が変化し、電極表面からのスパッタリングを制御できる。また、基板に入射するイオンのエネルギー分布も制御できる。この結果、極めて狭いエネルギー幅を持つイオンの基板への入射が実現された。円筒状グリッドを高周波電極前面の空間に置き、プラズマ生成域と拡散域をグリッドで分離すると、中央部の拡散域の電子温度を制御できる。円筒グリッドを2分割し隙間を開ける方法は、グリッドが汚染されるプロセスに極めて有効であることが示された。プラズマ中の電子温度の測定として水素ラジカルからの発光線強度比測定法は、プローブデータと良い一致を見た。実験は、本研究で新しく開発された変形マグネトロン型高周波(RF)放電装置で行った。マグネトロン放電の高密度化及び大面積化のために、直径60cm長さ1mの真空容器内に永久磁石付きRF電極を設置し、その両側に設置した基板電極の片方を補助電極としてプラズマ密度の高密度化を行った。効率よくプラズマを真空容器中心部で行わせるために、補助電極外部に共振回路を取り付け並列共振を行ったところ、密度が急激に増加し、500Wで10^<11>/cm^3のプラズマが生成可能となった。密度分布の均一性は、RF電極に設置した永久磁石による磁場分布と補助電極及び基板電極の位置に大きく依存することが分かった。磁力線が、補助電極や基板電極を切らないようにそれぞれの電極を配置すると、最も効率的に高密度プラズマが均一に生成されることが明らかにされた。RF電極自身のスパッタリングはRF電極に平行方向の磁場の大きさに大きく依存することが明らかにされた。これは、磁場の大きさが増すと、RF電極に入射する電子電流が大きく抑制され、RF電極の負への帯電が低減されることに起因することが分かった。以上の成果は、新しく製作した大型変形マグネトロン装置に適用され、この結果、低気圧(数mTorr以下)で直径120cmに亘り±5%の均一性を持つ大面積プラズマの生成に成功した。CF_4プラズマによるポリシリコンエッチングにも同様な均一性が確認された。実験は、新しく制作された大型真空容器(直径130cm、長さ1m)を用いた変形マグネトロン型高周波(RF)放電装置で行い、プラズマの高均一化と高密度化が達成された。(1)大口径プラズマ源においては、半径方向の均一性のみならず円周方向の均一性も重要になってくる。しかしながら、装置サイズが大きくなり、用いる周波数の波長1/4程度に近づくと、高周波電力の導入部とその反対側とで高周波振幅に差が生じ、高周波電極上で不均一となりプラズマの一様性が失われる。本研究では円周方向の均一性の改善のために、高周波電極上に並べた永久磁石リングの強さを変えることで充分な均一性が得られることが分かった。装置の大気側から鉄板の磁気ヨ-クを付加し、磁力線の強度を局所的に変えると、基板前面の磁場分布が変化し、プラズマ密度分布が制御できることが分かった。

(2)さらに、高周波電力をより高効率でプラズマ生成に供給するため、片方の基板を補助電極としてLC共振させ、プラズマ密度の高密度化を達成できることが分かった。補助電極の外部回路にLC直列回路を挿入し、入力高周波と並列共振を行わせると、補助電極電位の振幅が増大し、プラズマ電位振幅を強められ、プラズマ中心部での放電が増大しプラズマ密度の増加が観測された。同様の結果が、補助電極に高周波電力を直接導入することでも観測され、大口径プラズマの高密度化の極めて有効であることが分かった。電子温度制御機構を持つ大口径均一な高周波放電プラズマ生成法の確立及びその実用化のための実験により、以下の成果を得た。(1)補助電極による大面積均一化について永久磁石付き補助電極の効果により中央部でのプラズマ生成と閉じ込めが可能となり、基板表面での均一なプラズマ分布を得ることができることが実証された。補助電極の直径や磁場分布を調節することにより、アスペクト比の小さな、よりコンパクトな装置が可能となることが分かった。(2)電子温度制御法について電子温度制御のために軸方向に2分割された円筒型グリッドを変形マグネトロン電極前面のプラズマ中心部に設置し、2つのスリット部の間隔を外部から変化させ、電子温度の制御を行うという独自の手法を開発し、電子温度を数eVから0.1eV程度の範囲で連続的に制御できることが分かった。(3)ガス種による均一性及びエネルギー制御性について水素やCF系、CH系のガスを導入してプラーズマの密度、温度分布の均一性及び電子温度の制御性についてArとの比較の元で明らかにした。測定は特定のスペクトル強度を比較することにより、プラズマ中の電子温度をモニタすることができ、プローブデータと良い一致を示すことが分かった。(4)実用装置の試作とプロセス結果について12インチウエハ用シリコン酸化膜の生成のための実用化試作装置を製作し、成膜実験を行った。この結果、12インチシリコンウエハ上に、±2%以内の均一性の精度で1分間に数ミクロンの成膜速度が達成されることが明らかにされた。また、膜質も充分に実用化レベルであることが分かった。
ナノサイズ系およびニアフィールド領域の光非線形応答の理論的研究

ナノサイズ領域の非線形量子協同現象の解析のため,新しい解析法(γ密度解析)および新しい計算法の開発を行った.この計算法は,低次元分子集合体の光遅延効果を厳密に考慮した量子論的マスター方程式を数値的に厳密に解くものであり,光遅延効果を考慮することができ,計算量も従来の方法に比べて格段に少ないという利点を持つ.実際に,1次元2量体系に適用し,その基底状態および励起状態ポピュレーションの差,分極率,超分極率などの外場強度依存性を検討した.また,個々の分子の特性,分子配列の違い,外場振動数などに対する依存性の検討も行った.その結果,分子間距離が小さくなり,分子間相互作用が強くなると,外場強度依存性に転移が生じることが判明した.この結果,分極率および超分極率にも同様な転移状変化が生じることが判明した.また,各分子サイトが感じる電場の時間変化をプロットすることで分子間相互作用の変化を解明した.これら転移状変化は,励起状態でのポピュレーションの飽和と分子間の遅延効果によるものと考えられ,応用面では,光スイッチングの基礎物質になることも期待される.これらは,高精度量子化学計算をもとに行うことで,即,実在系にも適用可能と考えられる.現在,さらに大きなサイズ系の振る舞いおよび異なる次元性を持つ系にも拡張しているところである.以上の計算プログラムの開発,実行のために本科研費によって購入した計算機を使用した.ナノサイズ領域の非線形量子協同現象の解析のため,新しい解析法(γ密度解析)および新しい計算法の開発を行った.この計算法は,低次元分子集合体の光遅延効果を厳密に考慮した量子論的マスター方程式を数値的に厳密に解くものであり,光遅延効果を考慮することができ,計算量も従来の方法に比べて格段に少ないという利点を持つ.実際に,1次元2量体系に適用し,その基底状態および励起状態ポピュレーションの差,分極率,超分極率などの外場強度依存性を検討した.また,個々の分子の特性,分子配列の違い,外場振動数などに対する依存性の検討も行った.その結果,分子間距離が小さくなり,分子間相互作用が強くなると,外場強度依存性に転移が生じることが判明した.この結果,分極率および超分極率にも同様な転移状変化が生じることが判明した.また,各分子サイトが感じる電場の時間変化をプロットすることで分子間相互作用の変化を解明した.これら転移状変化は,励起状態でのポピュレーションの飽和と分子間の遅延効果によるものと考えられ,応用面では,光スイッチングの基礎物質になることも期待される.これらは,高精度量子化学計算をもとに行うことで,即,実在系にも適用可能と考えられる.現在,さらに大きなサイズ系の振る舞いおよび異なる次元性を持つ系にも拡張しているところである.以上の計算プログラムの開発,実行のために本科研費によって購入した計算機を使用した.
便秘に対する腰背部温罨法の臨床的アウトカム評価

【研究目的】入院中の患者は基礎疾患の影響や活動量の低下により便秘になりやすい。本研究では、入院患者を対象に便秘に対する看護ケアの1つである腰背部温器法を提供し、臨床的アウトカム(便秘の症状緩和の有無)を評価することを目的とした。【研究方法】対象:腹部膨満感、排便困難(日本語版便秘評価尺度(CAS)-ST版5点以上)をもち、かつ意識障害・皮膚障害のない入院中の患者とし、消化器系の疾患および腰背部に皮膚疾患を持つ者は除外した。腰背部温器法:60°Cの湯につけたゲル状のホットパックを用い、臥床中に服の上からヤコビー線を中心とした腰部に10分間温めた。腰背部温器法は1日1回、3目間連続で行った。測定項目:介入前後の日本語版便秘評価尺度(CAS)-ST版および排便回数を測定した。また基本情報として、参加者の性別、年齢、基礎疾患、月経の有無、排便コントロールの状況および排便に影響を与える因子(食事内容と摂取量、水分制限の有無、活動量)、下剤使用の有無と下剤を使用している場合にはその内容と量の情報を得た。【研究成果】介入中にCAS得点が減少したまたは排便が認められた症例をアウトカム達成、介入中にCAS得点力が減少しなかった、または下剤等の内服を開始し排便が認められた症例をアウトカム未達成と評価した。腰背部温器法を行ったのは9例で、5例がアウトカム達成、4例が未達成であった。3日間の腰背部温器法によるアウトカム達成率は55.6%であった。腰背部温器法により腸蠕動亢進を得るためには、皮膚温が2°C以上4°C程度上昇することが条件の1つとして挙げられている。今回の研究では皮膚表面温は平均で5.1±1.1°C、皮膚深部温は平均で3.4±1.0°Cの上昇が認められた。よって、アウトカム未達成の症例は患者側の要因が考えられた。今後は対象者を増やし、アウトカムに影響を与える因子の検討を行う必要がある。