hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
磁気共鳴機能画像法による、脳可塑性の機構解明と適切なリハビリテーション療法の開発

平成17年度は、平成16年度中に開始した運動訓練による脳可塑的変化に関する研究をさらに発展させた。これまでに、運動訓練中の肢位の違いによって脳可塑的変化に違いが生じることを明らかにした。その結果を踏まえて、「一次運動野のニューロンが筋力のみならず運動方向に反応して活動することが可塑的変化のメカニズムではないか」との仮説を立てた。右手首橈屈運動訓練を水平面と垂直面で行った前後に、水平面での手首伸展運動を行ったときの脳活動の経時的変化を磁気共鳴機能画像法を用いて計測した。すなわち、運動訓練前、訓練後5分、訓練後25分の一次運動野および補足運動野の神経活動の強さを2つの運動訓練間で比較検討した。その結果、垂直面での運動訓練においては異なる筋群(手首橈屈筋群)を使用するにも関わらず、運動訓練後に行った水平面での手首伸展運動(手首伸筋群を用いる)による一次運動野の神経活動の増強が生じた。一方、水平面での運動訓練前後では、一次運動野の可塑的変化が惹起されなかった。2つの運動訓練では使用筋群は同一であるが、運動の方向が異なっている。この結果から、垂直方向の運動に関与する一次運動野の方向ニューロンが脳可塑的変化に関与することが示唆された。本研究結果は、リハビリテーション療法に応用可能であると考えられる。たとえば、特定の筋群が使用できない患者においても、別の筋群を用いて同一方向の運動訓練を行うことによって、運動機能を回復されることが出来る可能性がある。なお、本研究の予備実験については平成16年度に開始しており、本年度において継続して実験を行った。従来のリハビリテーション療法では、実際に起こる脳活動の変化についての充分なevidenceが無かった。我々は、リハビリテーションで用いられている物理療法前後における脳可塑的変化の有無を検討することを目的とした。15名の健常被験者を対象として、経皮的抹梢神経刺激を右拇指球部位に15分間加えた。経皮的抹梢神経刺激前後における運動時の脳活動の経時変化を、磁気共鳴機能画像法(functional MRI)を用いて記録した。感覚刺激には低周波治療器トリオ300とカーボン電極から成る刺激システムを用いた。その結果、感覚刺激を加えた場合には、加えなかった場合(対照群)に比較して、より早期から運動野の可塑的変化が始まることを見出した。体性感覚野は運動野と強い解剖学的結合を有するため、体性感覚入力によって間接的に運動野の可塑的変化が促進された可能性が考えらた(感覚運動連関)。本研究成果については、国際学会発表を行った(Tomaら、Plastic change of motor cortex induced by transcutaneous electric nerve stimulation、2003年度International Society for Magnetic Resonance in Medicine)。また、現在論文投稿中である。体性感覚刺激によって運動野が効率的に活動することが示され、脳障害後の運動機能回復に体性感覚刺激を活用する道が開かれた。現在、運動療法前後における運動野の可塑的変化をfunctional MRIを用いて検討する研究を開始している。運動は複数の要素的なパラメーターから構成されている。本研究では、どのような運動要素が運動野の可塑的変化にとって最も重要な役割を演じているのかを明らかにする予定である。磁気共鳴機能画像法(fMRI)を用いて、リハビリテーション療法前後における脳可塑的変化の有無を検討している。従来のリハビリテーション療法研究においては、運動訓練によって運動機能が回復することが報告されている。しかしながら、運動回復が、脳の可塑的変化(再構築)によって生じているのかどうかについての充分な証拠が無かった。平成16年度は、運動訓練療法前後における運動野の可塑的変化に関する研究を行った。運動訓練療法時の肢位の違いによって、運動野の再構築過程に違いが生じるのではないか、という仮説を立てた。健常成人被験者10名を対象とした。10分間の手首伸展運動訓練の前、5分後、25分後にfMRIを用いて脳活動を記録した。被験者が前腕水平位から手首伸展運動を行った時のfMRIを記録して、脳活動を定量的に測定した。2種類の異なる肢位の手首伸展運動訓練課題を用いた。すなわち、前腕水平位の場合と垂直位の場合における、運動訓練前後の脳可塑的変化の違いについて比較した。両訓練課題では、手首関節に対する運動は同一である(関節座標系)。しかし、空間に対する運動方向は90度異なっている(空間座標系)。運動訓練を前腕水平位で行った場合のほうが、垂直位で行った場合よりも、運動訓練後25分において、中心前回と補足運動野において強い脳活動を示した。運動訓練を同一の空間座標系で行う場合の方が、運動準備に関連する脳部位の活動が増強することが示唆された。

すなわち、運動訓練前、訓練後5分、訓練後25分の一次運動野および補足運動野の神経活動の強さを2つの運動訓練間で比較検討した。その結果、垂直面での運動訓練においては異なる筋群(手首橈屈筋群)を使用するにも関わらず、運動訓練後に行った水平面での手首伸展運動(手首伸筋群を用いる)による一次運動野の神経活動の増強が生じた。一方、水平面での運動訓練前後では、一次運動野の可塑的変化が惹起されなかった。2つの運動訓練では使用筋群は同一であるが、運動の方向が異なっている。この結果から、垂直方向の運動に関与する一次運動野の方向ニューロンが脳可塑的変化に関与することが示唆された。本研究結果は、リハビリテーション療法に応用可能であると考えられる。たとえば、特定の筋群が使用できない患者においても、別の筋群を用いて同一方向の運動訓練を行うことによって、運動機能を回復されることが出来る可能性がある。なお、本研究の予備実験については平成16年度に開始しており、本年度において継続して実験を行った。
破壊靱性値による修復物の接着特性の評価

歯科臨床において修復材料と歯質の接着性は修復物の寿命を決定する重要な因子であり,これは,修復材料自体の理工学的性質は勿論のこと,被着面,接着層自体の強度が複雑に絡み合って成り立っている.本実験は,これら接着を構成する各要素に対し,統一性のある評価パラメーターとして破壊靱性値(K_<1C>)を用い,修復物の接着特性評価を確立することを目的として計画された.第一段階として,接着層自体が存在しないグラスアイオノマーセメント修復に対し,破壊靱性試験法のセメントへの適応を調べると共に,セメント自体の破壊靱性値を測定した.供試材料としては,光硬化型のFuji Glass Ionomer TypeII LC,Vitremer,従来型としてFuji Glass Ionomer TypeII,対照として市販コンポジットレジン数種を用いた.内径8mm,外径16mm,厚さ3mm,切り欠き1mmのリング試験片を業者指定に従って作製し,水中環境下で電気油圧式サーボ疲労試験機を用いて疲労予亀裂を導入し亀裂長さを測定後,試料を水中に1週間浸漬し,万能試験機を用いてクロスヘッドスピード0.5mm/minで圧縮荷重を与え,得られたpop in荷重からK_<1C>:平面歪み破壊靱性を算出した.亀裂長さとK_<1C>の関係から,K_<1C>測定法のセメントへの適応が確認され,光硬化型であるFuji Glass Ionomer TypeII LC.VitremerのK_<1C>(MPam^<1/2>)はそれぞれ0.85±0.08,0.89±0.08であり,従来型のFuji Glass Ionomer TypeII 0.35±0.05の2倍以上の有意に高い値を示した(p<0.005).一方,コンポジットレジンと比較した場合,Heliomolar R0(0.6),Prisma microfine(0.62)を越える値を示し,歯質接着性,フッ素除放性を有する光硬化型グラスアイオノマーセメントのより大きな応力を受ける部位への適応の可能性が示唆された.本実験手法の中で,セメントへの予亀裂の導入,試片作成が難しく第二段階である象牙質面における接着特性評価は現在進行中である.歯科臨床において修復材料と歯質の接着性は修復物の寿命を決定する重要な因子であり,これは,修復材料自体の理工学的性質は勿論のこと,被着面,接着層自体の強度が複雑に絡み合って成り立っている.本実験は,これら接着を構成する各要素に対し,統一性のある評価パラメーターとして破壊靱性値(K_<1C>)を用い,修復物の接着特性評価を確立することを目的として計画された.第一段階として,接着層自体が存在しないグラスアイオノマーセメント修復に対し,破壊靱性試験法のセメントへの適応を調べると共に,セメント自体の破壊靱性値を測定した.供試材料としては,光硬化型のFuji Glass Ionomer TypeII LC,Vitremer,従来型としてFuji Glass Ionomer TypeII,対照として市販コンポジットレジン数種を用いた.内径8mm,外径16mm,厚さ3mm,切り欠き1mmのリング試験片を業者指定に従って作製し,水中環境下で電気油圧式サーボ疲労試験機を用いて疲労予亀裂を導入し亀裂長さを測定後,試料を水中に1週間浸漬し,万能試験機を用いてクロスヘッドスピード0.5mm/minで圧縮荷重を与え,得られたpop in荷重からK_<1C>:平面歪み破壊靱性を算出した.亀裂長さとK_<1C>の関係から,K_<1C>測定法のセメントへの適応が確認され,光硬化型であるFuji Glass Ionomer TypeII LC.VitremerのK_<1C>(MPam^<1/2>)はそれぞれ0.85±0.08,0.89±0.08であり,従来型のFuji Glass Ionomer TypeII 0.35±0.05の2倍以上の有意に高い値を示した(p<0.005).一方,コンポジットレジンと比較した場合,Heliomolar R0(0.6),Prisma microfine(0.62)を越える値を示し,歯質接着性,フッ素除放性を有する光硬化型グラスアイオノマーセメントのより大きな応力を受ける部位への適応の可能性が示唆された.本実験手法の中で,セメントへの予亀裂の導入,試片作成が難しく第二段階である象牙質面における接着特性評価は現在進行中である.
ノルム条件つきMPUMとCMCUMの補間理論的性質と逐次的構成法に関する研究

本研究では得られたデータに矛盾しないモデルで最もよくデータに適合するMost Powerful Unfalsified Model(MPUM)および,伝達関数で表現可能なControllable Minimum Complexity Unfalsifed Model(CMCUM)に関して,補間理論およびビヘイビアアプローチの観点から研究を進め,成果を得た.また,この研究は,ロバスト制御のためのシステム同定の一つの重要なテーマであるH∞実現問題とも関連があることから,その計算機指向を目指したアルゴリズムについても研究を進め,成果を得た.本年度(平成16年度)得られた成果としては以下の点が挙げられる.(1).本研究で根幹を成す消散性理論とその数学的ツールである二次差分形式について,いくつかの成果の関連について考察を行い,学術論文誌に解説(研究実績1)として掲載した.(2).MPUMと関連の深い相互結合という考え方の応用として同時安定化問題を考察し,一つのコントローラで二つのシステムを安定化するための必要十分条件を導出した(研究実績2)(3).補間理論の基礎としての消散性において本質的な役割を果たすJスペクトル分解のアルゴリズムについて考察し,実用的な計算手法を提案した(研究実績3)(4).同じく補間理論の基礎としての消散性の研究として,「一様消散」(Totally dissipative)という概念を提案し,必ずエネルギーを消散するようなシステムの性質を必要十分条件の形で導出した(研究実績4).また,その応用として,ユニモジュラ行列のスペクトル分解のアルゴリズムも導出した(研究実績5)(4).Caratheodory-FeijerやNevanlinna-Pickの補間問題において,不安定なケースにまで拡張した問題(Takagiの補間問題)に取り組み,この問題に関しても1入出力系のH∞ノルム条件つきのMPUMの存在条件(必要十分条件)を求めた(研究実績6).本研究では得られたデータに矛盾しないモデルで最もよくデータに適合するMost Powerful Unfalsified Model(MPUM)および,伝達関数で表現可能なControllable Minimum Complexity Unfalsifed Model(CMCUM)に関して,補間理論およびビヘイビアアプローチの観点から研究を進めている.また,この研究は,ロバスト制御のためのシステム同定の一つの重要なテーマであるH∞実現問題とも関連があることから,その計算機指向を目指したアルゴリズムについても研究を進めている.本年度得られた成果としては以下の点が挙げられる.(1).本研究で中核をなす補間理論は消散性とも深く関連しており,そのような立場で消散性に関する理論的研究を行った.特に,蓄積関数は消散性において重要な役割を演じているが,離散時間においては蓄積関数がシステムの状態関数で表されるための十分条件を完全に導出した.そしてこの成果はSIAM Journal on Control and Optimizationに掲載された(次頁の1段目の研究実績,以降数字のみで表す).(2).同じく補間理論の基礎としての消散性の研究として,「一様消散」(Totally dissipative)という概念を提案し,必ずエネルギーを消散するようなシステムの性質を必要十分条件の形で導出した.なお,これは2004年の国際会議MTNS2004で採択(研究実績4)が決定し,現在論文としても投稿中である.(3).(1)と(2)を応用することによりノルム条件つきMPUMの構築の際に必要になるスペクトル分解の新たな結果を導いた.具体的にはユニモジュラ行列のスペクトル分解の理論とアルゴリズムの提案,および離散Jスペクトル分解の新アルゴリズムである.これもMTNS2004で採択が決定した(研究実績4).(5).MPUMを応用したフィルタの設計を現在,考察中である.その前段階として,最小二乗規範フィルタの設計を試みているが,その理論的基礎としてのH2制御問題に関する設計法をビヘイビアの枠組みで導出し,国内の学会誌に掲載された(研究実績3).本研究では得られたデータに矛盾しないモデルで最もよくデータに適合するMost Powerful Unfalsified Model(MPUM)および,伝達関数で表現可能なControllable Minimum Complexity Unfalsifed Model(CMCUM)に関して,補間理論およびビヘイビアアプローチの観点から研究を進め,成果を得た.また,この研究は,ロバスト制御のためのシステム同定の一つの重要なテーマであるH∞実現問題とも関連があることから,その計算機指向を目指したアルゴリズムについても研究を進め,成果を得た.本年度(平成16年度)得られた成果としては以下の点が挙げられる.(1).本研究で根幹を成す消散性理論とその数学的ツールである二次差分形式について,いくつかの成果の関連について考察を行い,学術論文誌に解説(研究実績1)として掲載した.(2).MPUMと関連の深い相互結合という考え方の応用として同時安定化問題を考察し,一つのコントローラで二つのシステムを安定化するための必要十分条件を導出した(研究実績2)(3).補間理論の基礎としての消散性において本質的な役割を果たすJスペクトル分解のアルゴリズムについて考察し,実用的な計算手法を提案した(研究実績3)(4).同じく補間理論の基礎としての消散性の研究として,「一様消散」(Totally dissipative)という概念を提案し,必ずエネルギーを消散するようなシステムの性質を必要十分条件の形で導出した(研究実績4).また,その応用として,ユニモジュラ行列のスペクトル分解のアルゴリズムも導出した(研究実績5)(4).Caratheodory-FeijerやNevanlinna-Pickの補間問題において,不安定なケースにまで拡張した問題(Takagiの補間問題)に取り組み,この問題に関しても1入出力系のH∞ノルム条件つきのMPUMの存在条件(必要十分条件)を求めた(研究実績6).
ハイブリツド検出器による低エネルギーハイペロン原子核反応の研究

この研究は、昭和63年度に高エネルギー物理学研究所で行なわれた、E176-ハイブリツドエマルジヨン実験"H粒子とダブルハイパー核の探索"で得られたデータの解析を通じて、低エネルギーハイペロン原子核反応をしらべることを目的としている。この実験では、まず原子核乾板を標的としてK^-中間子ビームおよび電磁スペクトロメーターを用いて(K^-、K^+)反応および(K,pi^+)反応を測定した。これらのカウンターのデータをつかつて原子核乾板中の特定の事象を選び出すことによつて、原子核タ-ゲツトからの(K^-、K^+)反応そのもの、および(K^-、K^+)反応で生成されるΞ^-ハイペロンが原子核乾板中で停止し、Ξ^-原子を経由して原子核に吸収されるプロセスを観測した。この方法を低エネルギーハイペロン原子核反応の研究に応用したのはこの研究が世界で初めてであり、これまでの原子核乾板だけでの研究に比べて約100倍の統計でかつ信頼性のはるかに高いデータを得ることに成功した。この研究で明らかになったことは、1)(K^-、K^+)反応からのH-ダイバリオンの生成断面積の上限を与えた。2)安定なダブルハイパー核の存在を軽い核と重い核両方について確認し、H-ダイバリオンの質量の下限(2200MeV/c^2)を与えた。3)Ξ^-原子およびΞ^-ハイパー核と考えられる事象を発見し、その束縛エネルギーを求めた。4)Ξ^-の生成確率からその核内平均自由工程をもとめ、Ξ^-N相互作用についての情報をはじめて与えた。5)核からの(K^-、K^+)反応およびΞ^-原子を経由して原子核に吸収されるプロセスについて、はじめて系統的なデータを得たこと、が上げられる。この研究は1980年代の高エネルギー研究所陽子シンクロトロンでの研究のハイライトと評価され、その研究成果はいまや国際的に広く知られるところとなつている。本研究は、具体的にはカウンターとエマルジョンのハイブリッド検出器によって得られるΣ^-,Ξ^-等のハイペロンと原子核の反応データを京都大学に於いて解析し、H粒子やΛΛ核の探索,Σ^-Ξ^-と原子核の反応断面積の測定を行う事を目的としている。今年度は、高エネルギー物理学研究所において、エマルジョン中の原子核内の陽子を標的として、K^-P→K^+Σ^-,K^-P→K^+Ξ^-の反応をK^+スペクトロメーターを用いて固定し,そのK┣D1+のトラックを16ミクロンの位置分解能を持つシリコンストリップ検出器で測定するという、ハイブリッドエマルジョンの実験を行なった。実験は、順調に行なわれ、63年度末に終了した。この魔助に安完認-データの解伏によると、数千ケ以上のΣ┣D1-┫D1とΞ┣D1-┫D1のトラックが固定できると予想される。このカウンターデータからの情報を元に、エマルジョン中のΣ┣D1-やΞ┣D1-の飛跡を探し、その反応をエマルジョン解析で調べることになる。この高エネルギーや研究所での実験と並行して、25×25cm^2という広い解析面積をもつ、エマルジョン自動解析装置を製作した。現在、顕微鏡可動ステージ、テレビモニター、コントロール等のハードな部分は完成しており、既設のμVAX計算機とつないで、自動解析を行う為にソフトウェアの開発を行なっているところである。

来年度はじめには、上記実験で得られた、エマルジョンデータの解析がスタートする予定である。本研究の目的は、エマルジョン・カウンタ-ハイブリッド検出器によって得られたΣ^-、Ξ^-等のハイペロンと原子核との反応デ-タを京都大学に於て解析し、H粒子やダブルハイパ-核の探索、Σ^-、Ξ^-と原子核の反応断面積の測定を行う事である。今年度は、昨年度高エネルギ-物理学研究所で、K^-中間子ビ-ムを用いて取得されたデ-タについて、まずカウンタ-デ-タの解析を行ない十分なS/N比で、6000以上の(K^-、K^+)反応を同定した。このうち半分以上は、Ξ^-の飛跡が、エマルジョン中で観測できると考えられる。一方また、25×25cm^2の大面積のエマルジョン自動解析装置については、今年度μVAX計算機とつないで、ソフトウェアも製作し、エマルジョン解析を開始している。これまでのエマルジョン解析では、まだその総量の10%しか行なわれていないが、これまでの解析では次のように事が見出されている。(1)(K^-、K^+)反応のうち、準二体反応に対応すると考えられる、運動量の高いK^+の部分についてはその約2/3についてΞ^-の飛跡が見出される。(2)そのうち、エマルジョン中でストップ又は反応しているΞ^-のcandidateは40eventで、そのうち1ヶ以上の蒸発荷電粒子をともなっているものは、17eventである。(3)このうち2ヶのeventについては、2ヶのストレンジネスの崩壊が見られ、ダブルハイパ-核である可能性がある。今後さらに統計を上げるとともに、反応点まわりのvolume scanによって、H粒子のΣ^-P崩壊を探索し、又ΛのΠ^-P崩壊等もさがす予定である。さらに、(K^-、K^+)反応だけでなく、(K^-、Π^+)反応もscanし、Σ^-とエマルジョン原子核との反応についても調べていく。
交通流の円滑化のための交差点付近の車群形成とインフラ協調型制御

今年度は,前年度に明らかにしたグループ分けに基づき車群を形成する制御方法を構成した.各車群に入る車両と,各車群の長さを決めて,各車両の目標車間距離を算出するアルゴリズムを作成した.その目標車間距離を保つように車間距離制御をモデル予測制御で構築した.この制御方法は,自動車間追従制御を参考にし構成した.車群を形成する際に,自動運転とするが,ドライバーに違和感のない車両挙動にするために,速度・加速度変化のパターンに注意して設計を行った.また,簡易ドライビングシミュレータで車両挙動を再現し,ドライバーの感じ方を確認しながら車群の形成制御を設計する検討を行った.既存のドライビングシミュレータを参考にし,後述の交通流シミュレータとの連携が可能になるようにソフトウェアの拡充を行った.加えて,車群に対する信号機連動制御の構築について全ての車群の燃料消費の和を最小にする信号機の現示パターンと,車群の走行パターンを求める制御問題を定式化した.この問題は,信号機の現示を0-1変数で表現することで混合整数計画問題として定式化した.この,混合整数計画問題を解くことで,信号機連動制御を構成し,効果の確認のために,現実に近い道路環境を作成し,交通流シミュレーションにより効果の検証を行った.交通流シミュレータの開発を行い,シミュレータ内の情報をMATLAB/Simlinkにフィードバックし,混合整数計画問題を解いて,シミュレータに戻すことができるようにした.この開発によって,より現実に近い確認が行えるようになった.計画通りであるため,おおむね順調に進展している.今年度に行った簡易ドライビングシミュレータの検討を実現するドライバーの感じ方を確認しながら車群の形成制御を設計する.既存のドライビングシミュレータを参考にし,今年度行った交通流シミュレータとの拡張連携を活用して,現実の交通システムに近い環境で効果確認ができるようにする.都市の交差点における渋滞と交通事故の問題を解決するためには,インフラ協調型の交通流制御の研究が重要である.本研究では,交差点エリアで車群を形成して,信号機と連動した制御を行うことで,交通流を円滑にすることを目的とする.具体的には,1対象エリアの車両をグループ化する手法,2車群を形成するための車両の制御方法,3交通流の円滑化のための制御方法,の3つを明らかにする.この研究により,交通システムの高効率化による利便性向上,環境への負荷を軽減し,さらに交差点の安全性の向上が期待できる.当該年度は,まず車群形成のためのグループ分けアルゴリズムの構築に取り組む.一方向の道路を想定し,車群形成システムが車両を計測・グループ分けを行う問題を考えた.手順としては,1直進車のみでのグループ分け,2右左折車両を含めた場合でのグループ分け,の2段階に分けてアルゴリズムを構築する.ここでは,限られた距離と,車両の物理的な制約があるめ,車群形成システムの位置,計測範囲,分解能を求めるために,制約条件のある最適化問題としての定式化を行った.具体的には,車群形成に許された距離と物理制約を拘束条件とし,各車両が必要な加減速操作を最小化する最適化問題を定式化できた.最適化問題として定式化し,許容する加速度や計測場所などをパラメータとして実行可能性を調べることができるようにした.また,計算機シミュレーションで手法の確認を行った.実際の道路の長さ,交通量などのデータを用いて,シミュレーション条件を実際の交通条件に近づけることができた.当初の見通し通り進められているため.今年度は,前年度に明らかにしたグループ分けに基づき車群を形成する制御方法を構成した.各車群に入る車両と,各車群の長さを決めて,各車両の目標車間距離を算出するアルゴリズムを作成した.その目標車間距離を保つように車間距離制御をモデル予測制御で構築した.この制御方法は,自動車間追従制御を参考にし構成した.車群を形成する際に,自動運転とするが,ドライバーに違和感のない車両挙動にするために,速度・加速度変化のパターンに注意して設計を行った.また,簡易ドライビングシミュレータで車両挙動を再現し,ドライバーの感じ方を確認しながら車群の形成制御を設計する検討を行った.既存のドライビングシミュレータを参考にし,後述の交通流シミュレータとの連携が可能になるようにソフトウェアの拡充を行った.加えて,車群に対する信号機連動制御の構築について全ての車群の燃料消費の和を最小にする信号機の現示パターンと,車群の走行パターンを求める制御問題を定式化した.この問題は,信号機の現示を0-1変数で表現することで混合整数計画問題として定式化した.この,混合整数計画問題を解くことで,信号機連動制御を構成し,効果の確認のために,現実に近い道路環境を作成し,交通流シミュレーションにより効果の検証を行った.交通流シミュレータの開発を行い,シミュレータ内の情報をMATLAB/Simlinkにフィードバックし,混合整数計画問題を解いて,シミュレータに戻すことができるようにした.この開発によって,より現実に近い確認が行えるようになった.計画通りであるため,おおむね順調に進展している.初年度のシミュレーションの設定をより詳細にし,シミュレーションの結果が良好であれば,検討したグループ分けのアルゴリズムを交差点のすべての方向に拡張し,交差点の対象エリアすべてでグループ化が行えるようにする.続いて,B)車群形成のための制御方法:前年度に明らかにしたグループ分けに基づき車群を形成する制御方法を構成する.各車群に入る車両と,各車群の長さを決めて,各車両の目標車間距離を算出する.その目標車間距離を保つように車間距離制御を設計する.制御方法は,自動車間追従制御を参考にし,2自由度制御を想定している.

車群を形成する際に,自動運転とするが,ドライバーに違和感のない車両挙動にするために,速度・加速度変化のパターンに注意して設計を行う.また,簡易ドライビングシミュレータで車両挙動を再現し,ドライバーの感じ方を確認しながら車群の形成制御を設計する.さらに,次の項目についても研究する.C)車群に対する信号機連動制御の構築:全ての車群の燃料消費の和を最小にする信号機の現示パターンと,車群の走行パターンを求める制御問題を定式化する.この問題は,信号機の現示を0-1変数で表現することで混合整数計画問題として定式化できる予定である.この,混合整数計画問題を解くことで,信号機連動制御を構成する.経済的な効果や,環境負荷に関する温暖化ガスの計算をすることで,研究の成果を他分野にもアピールできる評価手法の検討を行う.今年度に行った簡易ドライビングシミュレータの検討を実現するドライバーの感じ方を確認しながら車群の形成制御を設計する.既存のドライビングシミュレータを参考にし,今年度行った交通流シミュレータとの拡張連携を活用して,現実の交通システムに近い環境で効果確認ができるようにする.少額が残ったため次年度に使用することとした.論文掲載が年度末に決まったため,掲載料として想定していた予算が次年度での使用となる.
膜脂質のアシンメトリーと酸化安定性に関する研究

生体膜リン脂質二重層の内外層の脂質分子種は大きく異なるが、多くの研究は膜リン脂質のアシンメトリー(非対称分布)の影響について考慮していない。本研究ではin vitro系において、コレステロール(Cho)が生理的濃度においてビタミンE(VE)に比べて同等かそれ以上の抗酸化能を有すること、また、Choの抗酸化能は膜リン脂質のアシンメトリーのみならず、共存するリン脂質の分子形状の影響を受けることが分かった。しかしin vivo系において整合性を得ることはできなかった。生体膜(リン脂質二重層)の内外層を構成する脂質分子は大きく異なる。しかし,in vitro及びin vivoにおける膜の酸化に関するこれまでの多くの研究は,膜リン脂質のアシンメトリー(非対称分布)の影響について考慮していない。申請者は先に,ドコサヘキサエン酸(DHA)等の高度不飽和脂肪酸(PUFA)含有ホスファチジルエタノールアミン(PE)のアシンメトリーが膜の酸化安定性に大きく関与することを明らかにした。平成22年度は,DHA摂取に伴い発現する酸化抑制機構として,PEのアシンメトリーを中心に,ビタミンE(VE)の抗酸化効果等に対するPEの相乗作用,及び,コレステロール(Cho)の膜安定化効果等に対するPEの共存効果について検討した。その結果,Choはリポソーム非対称膜において抗酸化作用を発現することが分かった。リポソーム非対称膜は,生体膜の構成脂質のモル比率(PE:ホスファチジルコリン(PC):VE:Cho=1:1:0.005:1)と同じ比率に調製したことから,Choは生理的濃度においてVEに比べて同等かそれ以上の抗酸化能を有すると推察された。また,Choの抗酸化作用は共存するPCの分子形状の影響を受けることが分かった。しかし、in vitro及びin vivoにおける膜の酸化に関するこれまでの多くの研究は、膜リン脂質の(アシンメトリー)非対称分布の影響について考慮していない。申請者は先に、ドコサヘキサエン酸(DHA)等の高度不飽和脂肪酸を含有するホスファチジルエタノールアミン(PE)の非対称分布が膜の酸化安定性に関与することを明らかにした。本研究の目的は、PEの非対称分布を中心に、コレステロール(Cho)の膜安定化効果等に対するPEの共存効果について、さらに、生体におけるChoの抗酸化作用の有無について検討を行うことを目的とした。エクストルーダーを用いて、脂肪酸組成の異なるホスファチジルコリン(PC16:0、PC18:0、PC18:1)と牛脳由来ホスファチジルエタノールアミン(PE)からなるリホソーム、さらに、これらにChoを含むリホソームを作成した。PC/PE/Choの比率はヒト赤血球に準じた。粒子径がおよそ200nm以下において、PC18:1は、PC18:0、PC16:0に比べて、脂肪酸側鎖の占有容積が大きいために、リホソーム膜の内層に分布しやすいと考えられる。すなわち、PEはPC18:1と共存すると外層へ押し出される(外層PEの割合が増加する)。しかし、本研究では、脂肪酸側鎖の占有容積が低いPC16:0とChoが共存する場合、PEが外層により多く配向することが観察された(PC16:0/PE/Cho>PC18:0/PE/Cho)。これらのリホソームのリン脂質二重層の外層側から、水溶性ラジカル発生剤を用いて酸化させ、生成する過酸化物を測定したところ、対照(Choを含まない)と+Cho(Choを含む)のいずれも、経時的に有意に増加した。同じPC種で比較すると、酸化時間が経過するほど、+Choにおいて有意に抑制された。対照は、4時間後にPC18:0/PEがPC16:0/PEとPC18:1/PEに比べ、増加した。+Choも、4時間後にPC18:0/PE>PC16:0/PE>PC18:1/PEの順に有意に増加した。以上のことから、Choは膜において抗酸化作用を発揮するが、その作用は、膜におけるリン脂質分布のみならず、リン脂質分子中の脂肪酸組成の影響を受けることが示唆された。生体膜リン脂質二重層の内外層の脂質分子種は大きく異なる。しかし、in vitro及びin vivoにおける膜の酸化に関するこれまでの多くの研究は、膜リン脂質のアシンメトリー(非対称分布)の影響について考慮していない。この点に着目し、H22年度は、コレステロール(Cho)が生理的濃度においてビタミンE(VE)に比べて同等かそれ以上の抗酸化能を有すること、また、Choの抗酸化能は共存するリン脂質(ホスファチジルコリン)の分子形状の影響を受けることを見出し、H23年度には、その抗酸化能が膜リン脂質のアシンメトリーのみならず、リン脂質の分子構造の影響を受けることを明らかにした。そこでH24年度は細胞を用いてin vitroで得られた知見との整合性について検討した。

高コレステロール食を摂取すると赤血球膜中のCho量が増加すると共に、リン脂質二重層を構成するリン脂質種も変化する。高コレステロール食を与えたマウスから赤血球を採取、低張溶液で溶血させ内容物を除去しWhite Ghostを得た。White Ghostは膜の一部が突出して小胞化した構造をとる。一方、マグネシウム塩を加えて浸透圧を回復させた溶液で処理し、膜を再封したResealed Ghostを得た。対照として通常マウスの血液も同様に処理した。これらを用いてリン脂質二重層の非対称性と酸化感受性との関係を探った。アミノリン脂質の検出プローブ(TNBS)を用い外膜(External)と二重層全体(Total)を測定した結果、全ての膜間で膜リン脂質のアシンメトリーに差が認められなかった。水溶性ラジカル発生剤(AAPH)を用いて外膜側から過酸化反応を誘起させた結果、全ての膜間で過酸化物の生成量に差が認められなかった。従って膜リン脂質のアシンメトリーと酸化感受性についてin vitroとin vivoで整合性は得られなかった。結果を論文にまとめるには至っていない。また、予定していた生体を用いた試験についてマウスを用いて検討中であり、得られたデータについて再現性を得られるには至っていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。計画に準じて実施する。
プロスタノイド受容体の皮膚における生理的,病理的役割の解析

プロスタノイド受容体の炎症性皮膚疾患における役割を検討した。接触過敏症のモデルでは、トロンボキサン受容体(TP)欠損マウスが、耳介腫脹、所属リンパ節の腫大、Th1サイトカイン産生の亢進を示し、所属リンパ節のDNBSによる再刺激での細胞増殖の亢進から、TP欠損マウスにおいてTh1型反応の亢進が認められた。プロスタグランジン(PG)E2についてはPGE受容体サブタイプ(EP1,EP2,EP3,EP4)のうちのEP4選択的薬剤とEP4受容体欠損マウスを用いてランゲルハンス細胞におけるPGE2-EP4シグナルの果たす役割を検討した結果、ハプテン刺激により表皮細胞より産生されるPGE2はランゲルハンス細胞に存在するEP4受容体を介してランゲルハンス細胞の所属リンパ節への遊走と所属リンパ節におけるT細胞への抗原提示機能の亢進に働き、皮膚の免疫反応において重要な役割を果たすことが示唆された。毛の生理におけるPGE2の作用をin situ hybridization法によりPGE受容体サブタイプの発現を解析した。また、EP3、EP4受容体についてはそれらの遺伝子欠損マウスでの解析も行った。胎児期皮膚ではEP1、EP2の発現は見られなかったが、EP3は線維芽細胞に、EP4は毛嚢上皮細胞に発現が強く認められた。成長期の毛が多い3週齢マウス皮膚でも胎児と同様の発現がみられ、EP3は毛包周囲の線維芽細胞に、EP4は外毛根鞘にその発現が認められた。また、休止期の毛が多い9週齢マウスではそのような発現はなかった。EP3、EP4の発現は、出生期を含む毛包成長期に特異的にみられ、EP4の発現は毛周期の間で変動することが分かった。また、EP4受容体欠損マウスでは、脱毛後の毛の伸長が遅延する傾向が認められた。このことよりこれらのプロスタノイド受容体のサブタイプを介して毛の成長制御機能が推定された。トロンボキサン受容体(TP)欠損マウスを用い、炎症性皮膚疾患における役割を検討した。高週齢のTP欠損マウスは頸部リンパ節などのリンパ臓器の腫大を認める。頸蔀リンパ節における遺伝子発現profileを検討したところ、DNFBを塗布された野生型マウスと無処置TP欠損マウスにおいてリンパ球活性化に関わる遺伝子が無処置野生型マウスに比較して強く発現しており、TP欠損マウスが外来刺激に対し高い反応性を示すことが示唆された。接触過敏症のモデルでは、TP欠損マウスが、耳介腫脹、所属リンパ節の腫大、Th1サイトカイン産生の亢進を示し、所属リンパ節のDNBSによる再刺激での細胞増殖の亢進から、TP欠損マウスにおいてTh1型反応の亢進が認められた。以上より、トロンボキサンが炎症性皮膚疾患において重要な役割を果たしている事が示唆された。また、プロスタグランジン(PG)E2は、紫外線照射やハプテン塗布などの刺激により表皮細胞により大量に生産され、特異的受容体であるEP14を介して機能するが、これまで皮膚免疫におけるPGE2の役割は明らかではなかった。私達はEP4選択的薬剤とEP4受容体欠損マウスを用いてランゲルハンス細胞におけるPGE2-EP4シグナルの果たす役割を検討した。FITC塗布後の所属リンパ節におけるFITC陽生細胞数、あるいはマウス耳介をメディウムに24時間浮かべた後のメディウム中のCD11c陽性細胞数を調べるとEP4欠損マウスでは野生型マウスに比べ減少し、EP4アゴニストで処置した群では増加していた。

以上よりハプテン刺激により表皮細胞より産生されるPGE2はランゲルハンス細胞に存在するEP4受容体を介してランゲルハンス細胞の所属リンパ節への遊走と所属リンパ節におけるT細胞への抗原提示機能の亢進に働き、皮膚の免疫反応のにおいて重要な役割を果たすことが示唆された。本研究ではマウス皮膚とくに毛の生理におけるPGE2の作用を検討する目的でNorthern blotおよびin situ hybridization法によりPGE受容体サブタイプ(EP1,EP2,EP3,EP4)およびPGH2合成酵素(COX-1,COX-2)の発現を解析した。また、EP3,EP4受容体についてはそれらの遺伝子欠損マウスでの解析も合わせ行った。胎児期、3週齢、9週齢のマウス皮膚をin situ hybridization法にて解析した結果、胎児期皮膚ではEP1およびEP2の発現は見られなかったが、EP3は線維芽細胞に、EP4は毛嚢上皮細胞にそれぞれ発現が強く認められた。成長期にある毛が多い3週齢マウス皮膚でも胎児と同様の発現がみられ、とくにEP3は毛乳頭を含む毛包周囲の線維芽細胞に、EP4は毛根部の外毛根鞘にその発現が認められた。また、休止期にある毛が多い9週齢マウスではそのような発現はみられなかった。一方、7週齢マウス背部の毛の脱毛後12および18日目の皮膚では、COX-2の発現が毛包の一部にみられ、COX-2の発現が毛周期のある限られた時期にのみ発現していることが示唆された。COX-1は表皮角化細胞のその発現が認められ、毛周期に依存しないように思われた。EP3およびEP4の発現は、出生期を含む毛包成長期に特異的にみられ、EP4の発現は毛周期(ヘァサイクル)の間で変動することが分かった。また、EP4受容体欠損マウスでは、脱毛後の毛の伸長が遅延する傾向が認められた。このことよりこれらのプロスタノイド受容体のサブタイプを介して毛の成長制御機能が推定された。
分娩介助実習において学生が指導者への報告を習熟するプロセス

助産実習では短時間のうちに進行する分娩経過に沿って即時的な報告や実践が求められる。本研究では分娩介助実習中に実習施設の臨床指導者から指導を受ける際に問題となる「学生の報告能力」に注目し、その習熟過程と習熟レベルを上げるための事前学習や実習中の臨床指導者や教員などの関わりを明らかにする。
呼吸器疾患患者のための個別対応型呼吸リハ指導方法の開発とその有効性の検証

呼吸器疾患患者の日常生活活動(ADL)低下は労作時の息切れが原因となることが多い.特に在宅酸素療法(HOT)を実施している患者では,酸素供給器から連結するカニュラ(酸素用ホース)の存在による活動制限がADLに大きく影響を与えていることから,個々の物理的生活条件や家族状況など多方面からADLを評価する必要がある.当該年度の計画では,患者記入用P-ADL (Ver.2)を使用し,基本的な呼吸器疾患患者の日常生活動作を詳細に調査すること,ADL以外の住環境,居住形態(独居,家族同居),家事の必要性などの物理的生活条件や実際のADL動作方法の聞き取り調査をインタビュー形式でおこなったであった.これに関しては,研究責任者が外来に出むき,外来患者から直接面談し,データを収集した.また,面談した患者の中から防水加工が施された新機種のパルスオキシメータを用い,入浴等の呼吸器疾患患者にとって最も呼吸困難を生じる動作を含め長時間の動脈血酸素飽和度の測定を依頼できるものを選定した.実際にインタビューとアンケートのデータを収集することはできたが,当初の目標数には達することはできなかった.また,長時間の継続的パルスオキシメータ測定に関しては,適応する患者が少なく数症例のみの実施となった.共同研究施設においては,協力患者の選出が難航し,予定のデータ数を得ることができなかった.当初の予定では最終年度にはデータの蓄積から分析をおこない,患者向けの指導パンフレットを作成することになっていたが間に合わなかった.実際に適合する患者が少なかったこと、研究責任者が直接個々の患者と面談してデータを収集するため時間効率が悪かったこと、共同研究者が多忙かつ共同研究施設に適合する患者がいなかったなどの理由から目標数のデータを集めることができなかった。研究期間を延長することで、今年度は適合する協力患者を積極的に募り,データ集積を進めて行く予定である.また,研究分担者との調整を密にし,研究分担者の施設においてデータ収集が順調に進むような方策を考え,3施設での「患者記入用P-ADL(Ver.2)」を使用した患者からのデータの集積を進める予定である.呼吸器疾患患者の日常生活活動(ADL)低下の主原因は労作時の息切れといわれている.しかし,在宅酸素療法(HOT)を実施している患者では,酸素供給器から連結するカニュラ(酸素用ホース)の存在による活動制限がADLに大きく影響を与えていることから,多方面からADLを評価する必要がある.本研究における平成27年度の計画では,P-ADL(Ver.2)を患者が自己記入しやすいように表現,レイアウトを改良した「患者記入用P-ADL (Ver.2)」を作成することである.P-ADL (Ver.2)は,我々が開発した在宅呼吸器疾患患者のADL評価で,食事・排泄・入浴・洗髪・整容・更衣・屋内歩行・階段・屋外歩行のADL9項目を,達成方法・距離・頻度・速度・息切れ・酸素使用状況の6指標を用い,基本的な日常生活動作を詳細に把握する.P-ADL (Ver.2)の評価より各ADL項目における自立度,動作頻度,息切れの程度,HOT状況などのADL結果,病態の重症度,HOT使用の有無によるところのADL障害の特徴を分析する.さらに平成28年度の計画である,住環境,居住形態(独居,家族同居),家事の必要性などの物理的生活条件や実際の動作方法の聞き取り調査から得られた情報と併せて総合的に分析することによって,環境・条件別,ADL項目別での留意点や注意事項,対応方法をフローチャートにまとめ,患者目線で解説した「在宅呼吸リハビリ手帳」の作成に展開させる計画である.平成27年度の計画であった「患者記入用P-ADL (Ver.2)」の作成は完了したが,倫理審査や使用する既成の評価表のライセンス取得に時間を要し,実際に在宅呼吸器疾患患者(慢性閉塞性肺疾患患者または間質性肺炎患者)に記入してもらい,データを集積するに至らなかった.平成27年度の計画であった在宅呼吸器疾患患者が自己記入できるようにP-ADL(Ver.2)評価表を患者向けにわかりやすいものに表現,レイアウトを改良した「患者記入用P-ADL(Ver.2)」の作成は完了している.既成の評価表使用に必要なライセンス申請,承認,登録は完了している.しかし,当初予定していた完成した評価用紙「患者記入用P-ADL(Ver.2)」を実際に患者に使用してもらい,そのデータの集積までは実行できていない.現在,研究代表者の施設において対象となる研究協力患者を依頼し,データの集積を開始したところである.倫理委員会の承諾が得られた研究分担者の1施設では,対象患者の選択と実施までの最終的な流れを確認し,データ収集の準備をおこなっている.もう1箇所の研究分担者の施設では,倫理委員会への申請作業中である.患者を対象とした臨床研究のため,倫理委員会の承諾が得られるまで予定以上に時間を要してしまった.また研究分担者の施設において,倫理委員会の申請書類,申請方法が異なったことによる時間的負担が予想以上に大きかった.また、研究に使用するQOL評価表の使用にライセンス申請,承認,登録が必要なものが含まれており,科学研究費での購入手続きが煩雑であったため時間を要する結果となった.呼吸器疾患患者の日常生活活動(ADL)低下は労作時の息切れが原因となることが多い.

在宅酸素療法(HOT)を実施している患者では,酸素供給器から連結するカニュラ(酸素用ホース)の存在による活動制限がADLに大きく影響を与えていることから,個々の物理的生活条件や家族状況など多方面からADLを評価する必要がある.本研究では平成27年度には,既に我々が作成したP-ADL(Ver.2)を患者が自己記入しやすいように改良した「患者記入用P-ADL (Ver.2)」を完成させ,平成28年度の計画では,「患者記入用P-ADL (Ver.2)」を使用し,基本的な日常生活動作を詳細に調査することであった.それに先立ち,ADL以外の住環境,居住形態(独居,家族同居),家事の必要性などの物理的生活条件や実際のADL動作方法の聞き取り調査をインタビュー形式でおこなうことも必要であると考えた.そのための記録用紙の作成をおこない,また全体的生活満足度をみるため簡便に実施できるQOL評価を選定した.これらを準備することによって,患者自身の日常生活動作の実態把握と,家屋や家族など生活環境を併せて分析できると考える.平成28年度には,これまで開発が待たれていた防水加工が施された新機種のパルスオキシメータが開発され,今まで入浴等の呼吸器疾患患者にとって最も呼吸困難を生じるが測定は難しかった状況での動脈血酸素飽和度の測定が可能になった.本製品を導入することによって,さらに呼吸器疾患患者のADL分析の幅が広がると考える.平成27年度の計画であった在宅呼吸器疾患患者が自己記入できるようにP-ADL(Ver.2)評価表を改良した「患者記入用P-ADL(Ver.2)」,健康関連QOL評価として日本語版EuroQol - 5 Dimension - 5 Level(EQ-5D-5L),MOS 8-Item Short-Form Health Survey(SF-8)日本語版の使用許諾の取得は完了していたが,ADL以外の住環境,居住形態(独居,家族同居)などの物理的生活条件や実際のADL動作方法の聞き取り調査をインタビュー形式でおこなうためのインタビュー内容・記録用紙の作成に時間を要したため,調査開始が遅くなってしまった.また,実際に協力患者よりADL,QOL,インタビュー等の開始には至ったが,適合する患者が少なく目標人数には達しなかった.さらに2つの共同研究施設のうち,1施設は本年度になって倫理審査が終了し,データを取り始めたところであり,また他施設は倫理審査に難航しているなど共同研究施設での調整が遅れているため,なかなか研究が進まない状況である.呼吸器疾患患者の日常生活活動(ADL)低下は労作時の息切れが原因となることが多い.特に在宅酸素療法(HOT)を実施している患者では,酸素供給器から連結するカニュラ(酸素用ホース)の存在による活動制限がADLに大きく影響を与えていることから,個々の物理的生活条件や家族状況など多方面からADLを評価する必要がある.平成29年度の計画では,「患者記入用P-ADL (Ver.2)」を使用し,基本的な日常生活動作を詳細に調査することであった.それに先立ち,ADL以外の住環境,居住形態(独居,家族同居),家事の必要性などの物理的生活条件や実際のADL動作方法の聞き取り調査をインタビュー形式でおこなうことも必要であると考え,新たに記録用紙の作成をおこなった.また,全体的な生活満足度をみるため簡便に実施できるQOL評価表を2種類選定した.これらの指標を用い,患者自身の日常生活動作の実態把握,家屋や家族など生活環境を併せて,心理的な面も分析できると考えデータの蓄積をおこなってきた.
オ-ジェ価電子分光法による高温超伝導酸化物の局所電子構造、電子間相互作用の解析

[目的]価電子の関与したオ-ジェ電子分光スペクトルは、コア・ホ-ルが励起される原子の局所的な電子状態に関する知見を与える。この特徴は平均的な電子状態についての情報を与える光電子分光とは異なる。筆者らはこれまで、オ-ジェ価電子分光法により、酸化物超伝導体におけるCu3d電子の電子間相互作用、Uddの値をY系、La系酸化物について求め、その差異について検討した。(Physica C153-155(1988)149)今年度は、BiSrCaCuO系酸化物単結晶(2212,2201,Caド-プ2201相)についてCa原子に注目してその局所的配位と電子構造を調べた。[結果の概要]Bi系(2212)相では、CaはCuO_2面間にCa層として挿入されており、SrO層を形成しているSrとはその配位が異っている。従って(2201)相にCaをド-プした場合、Caがどの原子を置換あるいは、侵入型に入いるのか興味がある。オ-ジェスペクトルは290eV付近のCa〔2p 3p 3p〕、310eV付近のCa〔2p 3p V〕(V=4S)遷移について詳細に調べた。その結果、(2201)相にド-プされたCaでは2p準位のスピン軌道分裂が明瞭に観察されるのに対し、(2212)相中のCaではブロ-ドになりその構造が明瞭でない。また〔2p 3p V〕スペクトルの形状および強度においてもこの両者で大きな差が出た。特に(2201)相中のCaではこの価電子遷移へ信号が弱くなっている。この結果は、(2212)および(2201)相中のCaが純粋にはCa2+となっておらず、かつ、その電荷が、両者で異っていることを示唆している。更に詳細な研究を進めれば、Caの(2201)あるいは(2212)相内での配位あるいは電荷移動に関する情報を得ることができるものと思われる。
コバルト触媒を用いた新規合成反応の開発

本研究ではコバルト触媒とグリニャール反応剤を組み合わせ、高反応性コバルト錯体を調製する独自の手法を開発することに成功し、これを利用した新形式の反応を見いだした。2年目の研究課題に取り組む中、コバルト触媒によるハロゲン化アルキルの交差カップリング反応においてN-ヘテロサイクリックカルベン配位子の有効性を見いだした。ヒドロキシメチル等価体であるトリアルキルシリルメチルグリニャール反応剤とハロゲン化アルキルの交差カップリング反応について検討した。末端にオレフィンの置換したヨウ化物に対して、5モルパーセントの塩化コバルト、10モルパーセントの2,6-ジエチルフェニル基の置換したN-ヘテロサイクリックカルベン存在下、アリルジメチルシリルメチルグリニャール反応剤をジオキサン中室温で反応させるとラジカル環化に引き続きカップリング反応が進行し、対応するシリル化体が収率よく得られた。そしてケイ素上のアリル基をフッ素に置換し、そして直ちに酸化条件で処理するとヒドロキシエチル基が置換した環化体へと収率74パーセントで導くことができた。また二つの窒素上にメシチル基が置換したN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を用いることにより、末端にオレフィンの置換したヨウ化物と1-アルキニルグリニャール反応剤との反応が効率良く進行することが明らかとなった。このヨウ化物に対して、10モルパーセントの塩化コバルト、10モルパーセントのこの.N-ヘテロサイクリックカルベン配位子存在下、1-ヘキシニルグリニャール反応剤を室温で反応させると、対応する環化アルキニル化体が収率80%で得られた。コバルト触媒を用いた第一級、第二級ハロゲン化アルキルと臭化1-トリメチルシリルエテニルマグネシウムあるいは臭化2-トリメチルシリルエチニルマグネシウムの交差カップリング反応コバルト錯体を用い、既存の反応とは一線を画した新形式の反応の開発を目指した。そして、1年目の研究課題に取り組む中、コバルト触媒によるハロゲン化アルキルのアルケニル化、アルキニル化反応について見いだした。ハロゲン化アルキルのアリール化、アルキル化反応と比較してアルケニル化ならびにアルキニル化反応の報告例は少ない。特に第二級ハロゲン化アルキルに対する反応はほとんど例がない。したがってアルケニル化、アルキニル化反応を開発することができればハロゲン化アルキルの交差カップリング反応の適用範囲を飛躍的に拡大できると考えられる。そこでコバルト触媒によるアルケニル化、アルキニル化反応の検討を行った。20あるいは40モル%のコバルトアセチルアセトナート存在下、ハロゲン化アルキルに対して3当量あるいは4当量の臭化1-トリメチルシリルエテニルマグネシウムあるいは臭化2-トリメチルシリルエチニルマグネシウムをTMEDA溶媒中室温で作用させると対応するアルケニル化体、アルキニル化体が収率よく得られた。本反応は第一級ハロゲン化アルキルだけでなく第二級ハロゲン化アルキルにも適用可能である。本反応系中ではコバルト錯体からハロゲン化アルキルへの一電子移動によりアルキルラジカルが発生していると考えられる。実際、6-ハロ-1-ヘキセン誘導体を反応させると環化アルケニル化あるいは環化アルキニル化生成物が得られた。