hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新生児声帯の超微構造

成長・発達前の新生児の声帯を電子顕微鏡下に観察し,その超微構造を学会で講演し論文として発表してきた。本年度の研究実績の概要は,1.電顕的に新生児声帯の模様部は線維成分に比べて基質が豊富であった。また線維成分に関しては,膠原線維は比較的発達していたが,弾性線維は未熟であった。線維芽細胞は成人に比べて多かったが,膠原線維や弾性線維をほとんど産出していなかった。声帯靱帯はまだ形成されておらず声帯の層構造は認めなかった。振動体として新生児の声帯をみると,弾性線維は非常に未熟であり弾性が低く,声帯振動にとって有利な構造ではないと言えた。2.新生児声帯の前端と後端には黄斑がすでに形成されており,その大きさは成人の黄斑とほぼ等しかった。新生児の声帯黄斑は線維芽細胞,膠原線維,弾性線維,基質からなっていた。線維芽細胞の密度は成人に比べて大きかった。新生児の声帯黄斑では線維芽細胞が膠原線維と弾性線維の産生をすでに盛んに行っていた。出生後の声帯振動が黄斑の線維芽細胞をさらに活性化し,成長とともに声帯靱帯を形成し,声帯の層構造が完成することが予想された。新生児の声帯黄斑は声帯靱帯などの声帯の線維組織の成長・発達にとって重要な構造物といえた。以上のような新生児声帯の超微構造が本研究で新たに解明された。現在,研究結果の一部は論文として掲載された。残りの研究結果は現在投稿準備中である。またさらに新生児声帯の超微構造の研究を進めている。
国際博覧会の経済効果に関する計量分析―開催実績比較・地域開発の視点から―

本研究は、地域経済開発との関連で展開してきた国際博覧会の経済効果に着目し、過去の国際博に関する開催効果の実績比較や今回のEXPO2005=愛知万博の期待される開催効果のミクロ的な実態調査、および従来の経済効果の測定や分析手法に対する検討を通じて、大規模イベントの効果分析や政策評価に関する新たな枠組みを提示しようとした。研究成果の要点は、次のとおりである。1.セビリア万博(1992年)、リスボン博(1998年)、ハノーバー万博(2000年)の実績調査では、地域開発よりも環境との共生という方向にシフトしながらも、依然、地域に及ぼす経済・社会効果が注目され、特に経済効果では「質的」・「長期的」・「地域的」な側面が重視されている。この傾向は、オリンピックやジャパンエキスポに関する実績調査でも看取することができた。ジャパンエキスポ2001とEXPO2005の開催効果に関するアンケート調査やその他のヒアリング調査では、これらの点をミクロ的に裏付けることができた。2.これまでの国際博の展開と開催効果や上記1の調査結果に考察を加え、ハノーバー万博の開催効果報告書における分析・評価の手法と枠組みを明らかにした。また、先行研究にもとづいて、国際博や国内博を含む大規模イベントの効果と評価手法における基本的視点と要点について整理した。3.これらの研究成果から得られた知見を参考に、国際博などの大規模イベントの多様な経済効果、とりわけそれが地域に及ぼす経済効果に関する計量分析について、産業連関表を用いた投入-産出分析を中心とした従来の事例や手法の紹介および問題点の検討、従来とは異なる新たな視点からの手法の検討や可能性の吟味、および経済効果に関する新たな評価軸の提案、などをおこなった。1.研究初年度の主要テーマであった中部の地域経済の現況把握とデータ整理については、従来の製造業中心から脱却しようと構造変化する姿が浮き彫りにされたが、依然、十分な成果が現れておらず、「愛知万博」の波及効果がその起爆剤となるかどうかが注目される。今後は、博覧会計画の具体化につれ明らかになってくる国、愛知県・その他地方自治体、企業および市民団体の活動や関連事業について十分に把握する必要がある。2.「地域への博覧会開催効果」分析のケーススタディとして実施したジャパンエキスポ2001に対する現地調査と開催効果アンケート調査では以下の諸点が明らかとなった。また、この研究成果にもとづいて、『地域を生かす博覧会-ジャパンエキスポ2001から愛知万博へ-』と題するシンポジウムを開催した。(1)公共事業や地域開発に対する視点から博覧会の開催理念が見直され、経済的効果よりも社会・文化的効果にその比重が移ってきており、そうしたなかでより広い視点から「博覧会の経済効果」について体系的に分析する理論的枠組や評価基準をどのように構築するかが重要である。(2)また、博覧会の地域に対する効果として注目されている、地域づくり・人材育成・環境負荷の縮減などがもつ間接的な経済効果をどのように測り、評価するかを組み込んだ分析枠組が必要である。(3)地域開発・地域政策の視点から、従来の産業連関分析による経済効果の測定方法を改良し、かつそれを補完するアンケート調査などによって経済効果の総合的な計量分析を志向する必要がある。3.国際比較の視点からのオーストラリア現地調査とハノーバー博へのヒアリング調査では、博覧会開催や大規模プロジェクトによる経済効果を分析するうえで、従来の公共事業的な地域開発効果だけではなく、産業構造の高度化、環境保全および会場外関連事業の波及効果などの多様な効果に着目する必要があることが明らかとなった。1.本年度は、この研究の第2年度にあたり、ほぼ実施計画どおりの実績を残すことができた。その概要は、以下の3つである。

(1)本研究の根幹である国際博覧会の経済効果に関する計量分析については、EXP02005の開催まであと2年となったこともあり、会場計画やその関連事業の概要がしだいに明らかになっており、以下の補完的な調査の成果を十分に踏まえながら、最終年度にその経済・社会効果に関する分析と考察をおこなうのに必要な資料やデータを収集・整理した。(2)EXP02005および関連事業の効果に対する地方自治体・企業・市民の各主体の「期待」の実態と動向を探るためにEXP02005の開催効果に関するアンケート調査をおこなった。(3)開催実績比較のために、国内・海外の博覧会開催や大規模地域開発の事例について現地調査を実施した。2.EXP02005の開催効果に関するアンケート調査は、次の2つに分けて実施した。(1)愛知県下の全市町村と岐阜県の一部市町村に対して(2)EXP02005地球市民の会(企業・経済団体・その他の団体)に対してまた、従来から連携活動を進めてきた瀬戸市産業観光課と協働で、「瀬戸市産業支援に関するアンケート調査」を実施し、その結果を補助的資料として利用することとした。これらの結果を今後の経済効果に関する計量分析や社会効果に関する考察に活用する。3.開催実績比較の外国調査は、1990年代に博覧会開催と大規模開発の集中したポルトガル・スペインに対して実施した。リスボン博に関しては、現地調査とヒアリング調査を中心にその経済・社会効果や跡地利用計画について調査した。バルセロナ五輪に関しては、カタロニア州政府の担当者に対して地域開発政策に関するヒアリング調査をおこなった。セビリア博に関しては、会場計画と跡地利用計画の担当者に対して博覧会開催による地域開発の現状と課題に関するヒアリング調査をおこなった。また、昨年度からの継続として山陰夢みなと博覧会を対象にジャパンエキスポの開催効果に関する跡地調査を実施した。4.本研究の重要な特色として、EXP02005主催者(博覧会協会と愛知県)や周辺の自治体に対するヒアリング調査や現地調査も積極的におこなった。また、EXP02005の開催効果に関連して、市民参加に関するワークショップと地域の産業資源に関するシンポジウムを開催した。本年度は、この研究の最終年度に当たるため、当初の計画から十分に実施できていない点を補完し、研究成果の最終的なとりまとめをおこなうことに重点をおいて研究を実施した。その実績の要点は以下のとおりである。1.本研究の根幹である国際博覧会の経済効果に関する計量分析については、従来、わが国や諸外国の事例で国際博やその他の大規模イベントの経済効果を測定する際に利用される、産業連関表を用いた投入-産出分析の特徴や問題点を明らかにしながら、それを改良した手法やそれとは異なる経済効果分析の手法について検討した。また、今後、こうした経済効果分析のモデルを構築する際に重要となる博覧会の開催効果の捉え方を明らかにした。さらに、こうした計量化して、通常の手法で測定可能な、直接的な経済効果だけではなく、それに関連した博覧会の質的な経済効果や社会効果も含めて、総合的な視点からその「経済効果」を分析・評価できるような手法についても検討を加えた。
中小技術職現場における女性の雇用就労の構造研究―女性技術者就業マッチング設計ー

本研究の目的は、地方産業及び中小・中堅企業の就業構造、女性技術職キャリア形成を実証的に研究し、企業ニーズと女性技術者シーズの就業マッチングシステムを構築、研究データ及びシステム運用における成功事例を基軸に、産業界・女性技術者を切り口とした地方創生の政策提言をなすことにある。1全国工業高等専門学校(以下、高専)のスケールメリットも活用した調査を実施し、中小・中堅企業の女性技術者の雇用及び起用状況(成功要因、障害や課題)を明らかにする。そのために、各業界各地域から抽出した技術職雇用の中小・中堅企業(製造業は特にニッチ・トップ型企業)への調査を実施した。調査内容は、全技術者数、充足度(採用人数、専門性)、属性(理工系、文系)、勤務年数、配属、技術力向上の教育、雇用や就業の課題、柔軟な就業形態、離職率、インターンシップ、中途採用等である。2中小・中堅企業の人材活用の成功要因と課題、女性技術者の活躍、技術系離職女性の再就職状況、企業のニーズと女性技術者のシーズ(現職・元職)を、調査から明らかにする。そのために、女性技術者へのヒアリング調査を実施した。調査内容は、業種、職種、雇用形態、成功要因、課題、中途採用状況、キャリア形成、専門性・技術シーズ等である。3上記12から、女性技術者キャリア冊子(中小企業特集)vol.6作成に着手している。4中小技術職現場における女性の雇用就労に関して、研究成果を学会等にて発表した。内田由理子「地元県内企業への雇用及び高専の取り組み」(平成30年度日本高専学会)。6研究成果を活かした高専女子キャリア支援講座の講演を行った。内田由理子「今、働き方改革の時代ー技術職のためのキャリアデザインー」(新居浜高専)、「女子学生のためのキャリアデザインー変革する技術職現場ー」(一関高専)。企業調査、女性技術者調査を実施している。また、研究成果に基づき、女性技術者キャリア冊子の作成及び高専女子キャリア教育への講演を行っている。電子会議を活発に行いながら、量的調査対象企業及び女性技術者、技術職離職者・再就職希望者の選出を決定し、調査を実施する。その結果を踏まえ、女性技術者・技術職離職女性の就業マッチングシステム設計を立案するとともに、女性技術者キャリア冊子(中小企業特集)vol.6を発行する。企業調査における量的調査及び女性技術者へのヒアリング調査の実施数が予定数に達しなかったこと、また、研究分担者の一人が、研究計画通りの実施に及ばなかったことから次年度使用額が生じた。次年度の使用計画としては、今年度未達の計画を遂行することとする。
ウエーブレット変換を用いた画像処理アルゴリズムの研究

ウエーブレット変換を呼ばれる新しい信号解析の手法が出現したことで画像を様々な解像度の成分画像に分解して表現することが可能になり、単一の解像度のみで解析を行う従来の画像処理手法と比較して格段に優れた画像処理を行うことが可能となった。本研究では、ヒルベルト変換における信号復元と不等間隔標本定理に基づいてウエーブレット変換による画像の多重解像度エッジ表現からの新しい画像再構成の理論を確立し、この理論を用いて画像のサブバンド符号化と雑音除去の新しいアルゴリズムを開発した。(1)ウエーブレット変換による画像の多重解像度エッジ表現からの画像再構成法として凸射影法と呼ばれる反復法がこれまでの研究で広く用いられてきた。本研究では、凸射影法の収束性に問題があることを数学的考察により示し、その結果に基づいて完全な収束性を持つ新しい画像再構成法を開発した。様々な実験を行った結果、本手法は凸射影法と比較してはるかに優れた精度と安定性を持つことが明らかになった。(2)上述のウエーブレット変換による画像の多重解像度エッジ表現からの画像再構成法を用いて、新しいエッジベースのサブバンド画像符号化アルゴリズムを開発した。このアルゴリズムを実装して性能評価を行った結果、JPEGなどの一般的な符号化アルゴリズムとほぼ同等の性能が得られることが示された。(3)次に、同様の原理を用いてウエーブレット変換領域における画像の雑音除去アルゴリズムを開発した。このアルゴリズムを実装して性能評価を行った結果、エッジを保存して雑音除去を行う非線形フィルタと同様の効果があることが確かめられ、画像を対象とした雑音除去法として適しているという結論を得た。
同軸型ＰＯＦを用いた光回転コネクタ構成法およびその応用に関する研究

回転体間に高速双方向デジタルリンク機能並びに固定側から回転体側への電力伝送機能を付与する光回転コネクタの研究を推進した。双方向デジタルリンクの形成には同軸型プラスチックファイバ(同軸型POF)を、電力伝送には無線電力伝送を適用して、最終的に伝送速度2Gb/s、伝送電力量8Wの性能を有する光回転コネクタの実現性、ならびに同コネクタの外形寸法を直径20mm、長さ80mm以下で実現できることを明らかにした。さらに、回転コネクタの応用領域は映像モニタ・監視及び電力伝送が必須となるロボットの関節部分、電気自動車、その他各種工作機械等、極めて幅広い領域への応用が可能であることを明らかにした。【研究成果の具体的内容】光回転コネクタの主要研究課題は(i)同軸型POFによる光デジタル双方向リンク構成法並びに、(ii)電力伝送系構成法である。これまでの研究により、(i)項については基本的なフィージビリティ検討を完了しており、平成26年度は(ii)項について基礎検討を進めた。これまでに、導電性グリース、導電性布材料等の適用について検討を進め、回転体間における電力伝送が可能であることは立証してきた。しかし、これらの技術は基本的にオーミックコンタクトをベースとしている為、発熱や雑音の発生を回避することが困難であり、信頼性にも問題が生じることが判明した。平成26年度の研究では、新たに無線電力伝送方式の導入を試みた。具体的には、回転軸を形成する金属体に磁性体を用い、これをコアとして同軸型トランスを形成し、1次巻線固定/2次巻線回転体側と言う構成により電力伝送を行う構造を提案した。提案に基づき外径10mmφ、長さ40mmの伝送系を構築し、基本実験を進めた結果、5W程度の電力伝送が可能であることが判明した。光回転リンクコネクタを監視カメラに応用する場合を想定すると、HVカメラの消費電力は3W程であることから、充分とは言えないまでも、実用上十分使用可能であることを立証した。【成果の意義・重要性】上記の成果は電力伝送特性上のみならず実装上も大変有利な方式となる可能性が示せたということで、大きな意義が有ると言える。また、回転体間の電力伝送の有力候補として無線電力伝送が有効であり、その最適設計法が確立可能となれば、その意義は大変大きいと考えられる。【研究成果の具体的内容】同軸POFを導入した光回転コネクタの構築を目指して、(i)双方向高速光デジタル伝送系構成法、(ii)回転物への電力伝送系構成法の両課題について研究を推進してきた。光伝送系については、双方向非同期で2Gb/sの伝送が可能であること、電力伝送系については2.6Wの電力伝送を達成したが、電力伝送系に著しい温度上昇が避けられないという課題を残す結果となった。電力伝送系の温度上昇は、光伝送媒体(POF:プラスチック光ファイバ)の溶融を引き起こし、デジタル伝送系に決定的ダメージを与える為、抜本的対策が必要となることが明らかとなった。今後は電力伝送系構成法と実装法に注力した研究を推進するが、その基本方針は光回転コネクタへの非磁性体材料の導入にある。現在、その基本検討に入っており、研究期間内に実装までを含めた研究開発を完了したいと考えている。【成果の意義・重要性】これまでの研究において、デジタル伝送系、電力伝送系共に、基本的な技術は確立できたと考えている。しかしながら、それらを同一筐体に実装した際に上述の問題が生じることが明らかとなった。特に、電力伝送系構成法について、抜本的な見直しを図る必要の有ることが判明し、また、その技術的解決策についても、基本技術を明らかに出来ている点が大きな成果と言える。今後、早急にPOFを用いた高速双方向デジタル伝送系・伝送特性を劣化させない電力伝送方式の提案と実証研究による詰めを行っていくこととする。【本研究課題の進捗状況】POFによる高速双方向デジタル伝送方式については、当初目標に近付きつつあるが、電力伝送系に著しい温度上昇が見られ、光回転コネクタの実現にはこの課題の克服が大前提となることが判明した。先ずは電力伝送系の伝送効率の向上を図る必要がある。光回転コネクタの構築では、オーミックコンタクによる電力伝送は回転体への適用が雑音・経時劣化等から否定的となり、本研究では新たに無線電力伝送を採用している。この際、インダクタンス間をコアで結合することにより電力伝送効率の向上を意図し、種々の磁性コアを用いて検証を進めたが、いずれの場合もコア損が無視できないことが判明、これが伝送効率低下の直接的原因となっていることが明らかとなった。この技術課題を克服するために、コア損が基本的に存在しない空芯電力伝送を試みた結果、高効率が得られ、熱の発生も極小となることが判明した。今後は、2個の空芯コイルを結合させる形式の無線電力伝送方式の導入を図り、その最適構成法を明らかにするための研究を推進する。最終的に、光回転コネクタの実装法についても検討を進め、本研究助成の研究期間内に双方向のデジタルリンクならびに電力伝送を可能とする光回転コネクタを実現させる。本研究の進捗は当初計画から遅延しているが、光回転コネクタの構成に不可欠な要素技術については確実な見通しを得られている。1年の研究期間延長により、本コネクタの構成法の確立並びに応用法の提案に関する研究完了できると考えている。当該期間の研究実績は以下の通りである。(1)双方向高速デジタル伝送系技術

新たに光送受信素子TOSA ROSA部品を採用し、同軸POF(プラスチック光ファイバ)と組合せることによって2Gb/sの双方向伝送を実現した。(2)電力伝送系導電性材料を中心とした電力伝送を試みてきたが、素材の導電率と粘度とが相反特性を持つことが判明し、電力伝送量がWクラスになると回転に要するトルクも大となって現実的な機構部品とはなりえないことが判明した。これを克服するために、近接無線電力伝送技術を導入し、概ね3W程度の電力伝送性能を実現した。多くのセンサ+制御MPU系の電力供給には十分な特性であるが、電力伝送系の発熱特性を克服する必要が生じることが判明した。(3)機構設計法の確立電磁特性向上の観点からテフロン材の導入が不可欠となるが、剛性、応力特性から見て、なお、適切な素材の模索を行う必要があることが判明している。以上述べた通り、本研究については要素技術の確立を果たしてきており、主には性能の確認を残すのみという段階であって、研究期間延長により確実に実用に供し得る技術としてまとめ上げられると確信している。光回転コネクタ構成法並びに応用法に関する研究に関する進捗遅延の理由は以下の通りである。(1)双方向高速デジタル伝送系設計法:双方向デジタル伝送を実現するために同軸型プラスチック光ファイバ(POF)を導入している。中心軸となるPOF、中空POFを組合わせることによって、同軸型POFを形成するが、中心POFの中空POFへの挿入法の確立に長時間を要した。これはPOF製造メーカでも解決困難なことが判明し、急遽、低損失伝送特性を有する同軸型POF製造法の確立が必須となった。検討の結果、回転時においても良好な均一特性を有する同軸型POFの製造方法を提案することができたが、完成には相当時間を要した。(2)電力伝送系設計法:これまでオーミックコンタクトをベースとする回転体間電力伝送方式を大半の期間を費やして研究してきた。しかし、CNT(カーボンナノチューブ)迄も対象とした導電素材(導電ペースト)の生成は、素材の導電率と粘度とが相反関係にあって、多種多様な材料をもって最適組成を見出す努力を重ねたが、結果的に失敗に帰した。国内外に適切な素材を検索したが、好特性の材質を見出すことは不可能であった。素材に拘り、追求し過ぎた感が否めない。現在は、これを克服する方式として近接無線電力伝送技術の導入の検討を進めている。既に基本実験系によって、3W程度の電力伝送を実現したが、現時点では電力伝送効率が十分ではなく、発熱特性の検討が必要となっている。電源回路構成技術の適用により、解決できるであろうと考えている。(3)光回転コネクタの機構設計近接無線電力伝送方式を採用するにあたって、電磁特性向上の観点からテフロン材の導入が不可欠となった。テフロン罪については、その剛性、応力特性等を注意深く検討する必要があり、検討を推進してきたところである。以上、本研究に関する研究遅延理由を述べた。回転体間に高速双方向デジタルリンク機能ならびに固定側からの電力伝送機能を有する光回転コネクタの研究を推進してきた。
広域オキシダント汚染における同位体化学を用いた発生起源別寄与解析

北部九州の広域で観測される大気汚染について2010年2012年の春期を中心に同位体化学を含む環境動態解析及び健康影響評価を実施した。西日本では大気環境が悪化し,春先から梅雨にかけて都市部以外でも空がかすむ現象が頻発した。汚染大気中には化学物質の他,黄砂や花粉が観察された。これらの複合大気汚染が原因で鼻炎の悪化,アレルギー疾患,呼吸器疾患等の増加が懸念された。なかでも,2010年5月2021日には越境大気汚染物質によると思われる濃い霧に包まれ,視程が悪く鉄道や航空機等の交通機関に支障をきたした。この間,黒色炭素,硫酸塩,鉛,オゾン及びベンゼン等の人為起源成分が高濃度で検出された。この濃霧は1945年のロサンゼルスと同様なメカニズムで発生していたことを突き止めた。また,同時に大気汚染物質に曝された黒い黄砂の存在を明らかにした。私たちが住む西日本では越境大気汚染によるオキシダント発生等,アジア大陸からの大気汚染物質の輸送が問題となっており,ここ数年福岡を含む日本海沿岸地域での黄砂や煙霧等による視界の悪化頻度が増加傾向にある。なかでも2010年5月20日早朝から21日にかけて,北部九州を中心に濃い霧に包まれ視程が悪く,鉄道や航空機等の交通機関に支障をきたした。その間の大気汚染物質濃度及び支配的であった気象条件と重なり合った有害化学種の移流現象及び発生要因等から,個々の有害因子の探索を行った。そして,それらの毒性を総体的に評価することを目的に,環境変異原物質や発癌性物質あるいは有害化学物質等による大気汚染度を評価した。また,併せて大気汚染物質中の有芽胞細菌及び真菌についても調べ,健康への影響について考察した。汚染物質は中国東部沿岸域から東シナ海,九州南部へと移動した高気圧辺縁流の強い西風によって,韓国及び中国北部沿岸から日本列島にもたらされた可能性が窺えた。また,主要な汚染物質は,粒子状の黒色炭素,黄砂粒子や飛灰(フライアッシュ),鉛及び硫酸アンモニウム並びにガス状のオゾン及びベンゼンであった。硫酸塩濃度は過去最大の濃度であり,その他の汚染物質も高濃度で流入していたことが分かった。さらに,大気中の粒子状物質が水蒸気の凝結核となり,雲物理過程に深く関与して濃霧を発生させたことも明らかにした。今回の研究ではヒトの健康に直接影響を与える環境変異原物質や病理細菌は検出されなかったが,汚染大気中には化学物質の他,黄砂や花粉が一緒に観察されており,これらの複合大気汚染がアレルギー疾患を助長することも懸念される。これらの越境大気汚染は,16月及び1012月に顕著であり,特に4月の黄砂及び5月の煙霧の出現頻度が増加した。北部九州の広域で観測されるオキシダント汚染について,春期を中心に環境動態解析及び健康影響評価を実施した。西日本では大気環境が悪化し、春先から梅雨にかけて都市部以外でもオキシダントの上昇を伴い空がかすむ現象が頻発した。また、春期には、黄砂の飛来回数や規模が増加していることはよく知られている。さらに近年、黄砂の頻発する時期に、北部九州に設置している大気常時監視局において、国内の影響とは異なる要因で大気汚染物質が増加する兆候を観測してきた。しかし、今まで黄砂と大気汚染物質との詳細な関連性は定かではなかった。われわれは、従来の大気常時監視項目に加え無機成分分析、有機成分分析並びに電子顕微鏡撮影、変異原性試験を始めとした病理細菌検査を加え、2010年4月1日より観測を開始している。これまで、強い移動性高気圧が発達した気象条件下の試料から一見して黄砂とは判別が付かない黒色をした粉じんの増加を観測した。それが前日から確認されている越境大気汚染物質に汚染された黄砂によるものであることを突き止め,大気汚染物質に曝された黒い黄砂の飛来を観察することに成功した。この黄砂は、ゴビ砂漠で発生した砂塵が、強い西風によって運ばれてくる途中で汚染された気塊と混在し、大気中の気相・固相・不均一反応で生成された越境大気汚染物質であると結論づけた。このような大気汚染物質で汚染された黒い黄砂を観測したのは、世界でも稀である。この結果は、広域オキシダント汚染をもたらす気塊が中国大陸で発生したものであることを裏付ける確固たる証拠であると同時に越境する大気汚染物質の起源とルートの解明にも貢献する。

また、いまだ謎が多い黄砂の大気中での変質メカニズムの解明やアレルギー源としての黄砂粒子の仕組みの理解にも役立つと期待される。九州など西日本を中心に微小粒子状物質(PM2.5)がたびたび高濃度で観測されている。春季は大陸からの黄砂が飛来し,これが上乗せされるのでPM2.5濃度は一段と高くなる。この時期には大気汚染物質も中国大陸から北部九州へ移流しやすい。特に移動性高気圧が東シナ海上に中心を持つ場合には,高濃度の大気汚染物質が観測される頻度が高いことも判明した。なかでも2012年5月7日,福岡県はオキシダント濃度が環境基準を超えたとして光化学オキシダント注意報を3年ぶりに発令し,健康影響の観点から外出の自粛を呼びかけた。この日の福岡県内のオキシダントの最高濃度は大気環境基準(1時間値60ppb)の2.1倍に当たる126ppbであった。5月7日の天気図によると移動性高気圧の中心がまさに東シナ海上にあり,ゆっくりと東進していた。高気圧の北方辺縁部に吹く右回りの強い西風に乗って大気汚染物質が東方に運ばれ北部九州に達したものと推察された。また,オキシダント高濃度日(80ppb以上が2時間以上続いた日)における流跡線解析による気流の特徴やPM2.5,浮遊粒子状物質(SPM),高濃度硫酸塩,黒色粒子及び金属粒子の共存を確認したことから,これらの事象は東アジア地域からの越境大気汚染の影響が主な原因であると結論づけた。このほか,平成2224年間を通じて,安定同位体比δ13C,δ15N,δ18O及びδ34Sの同位体分析を実施してきた。現在解析中の分析結果は今後,越境大気汚染物質の発生地域特定と詳細な移流経路の解明に寄与する成果となるものと期待される。オゾンの高濃度現象と関連性が高く、発生源を裏付ける化学物質の探索を実施した。また、オゾン前駆物質を含む一次汚染物質の連続した濃度を測定し、二次汚染物質であるオゾンの生成や時間変化等の連関を調べた。そして、越境大気汚染の科学的な確証を得るため、放射化学分析、安定同位体分析及び流跡線解析を駆使して起源推定の確実な担保となる因子を検討した。さらに、越境する大気汚染物質で汚染された黒い黄砂の検出は広域オキシダント汚染が中国大陸を起源としていることを直接的に示す成果である。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究分担者及び連携研究者と年3回の研究推進会議を開催し随時評議する。第1回は成層圏起因オゾン濃度を決定する。第2回目は越境大気汚染起因オゾン濃度を決定する。そして大気中オゾン濃度のうち、成層圏起因オゾン濃度及び越境大気汚染起因オゾン濃度を除いた残りのオゾン濃度を国内生成オゾン濃度と見なすことで間接的に国内生成オゾン濃度を求める。第3回目は最終的な目標である高濃度オゾンの発生起源別濃度把握とその寄与割合を求め、その妥当性を検証する。
南アジアと日本における若年冠動脈疾患患者の新しい危険因子の同定とその予防法の開発

バングラデシュで心血管危険因子について調査を行った。危険因子は不健康な食事(86.9%)たばこ(53.5%)活動量の低下(41.4%)高血圧(28.5%)過体重(24.1%)内臓肥満(19.7%)空腹時血糖上昇(10.2%)HDL-コレステロール低値(65.7%)総コレステロール高値(35.6%)中性脂肪高値(33.8%)であった。急性冠症候群の若年の患者の危険因子は、糖尿病(17.4%)高血圧(28.77%)低HDLコレステロール(61.19%)中性脂肪高値(44.29%)過体重(19.49%)肥満(4.73%)であった。高齢発症の患者の危険因子と較べて違いが見られた。冠動脈疾患は、発展途上国において、特に若年者の主要な死亡原因となっているが、南アジアでは若年性冠動脈疾患に関する研究はほとんどない。本研究は、グラミン健康財団(ノーベル平和賞受賞ムハマドユヌス教授)と国立国際医療研究センターが協力し、有病率調査や遺伝学的素因評価など、冠動脈疾患の危険因子に対する包括的調査を行う。本研究の成果は、南アジアなど発展途上国において急速に進行する疾病研究の基盤となるものである。南アジアの若年者に特有な危険因子の探索、壮年および若年患者間の危険因子の層別化、新しい冠動脈危険因子と現在知られている危険因子との比較、性別に特徴的な危険因子の調査、若年性冠動脈疾患に影響する遺伝学的・環境的要因の解明を目的とする。今年度は、冠動脈疾患患者における前向き観察研究として、壮年および若年の冠動脈疾患患者間の比較を社会経済学的および遺伝学的手法をもちいて行うため、バングラデシュ人167名の血液検体を得た。またバングラデシュの地方における横断研究として、45歳以上と45歳未満で冠動脈疾患危険因子の有病率を評価するため、1,500名のデータを収集した。これらの血液を検体として、数種類のバイオマーカー測定を開始した。26年度が最終年度であるため、記入しない。循環器内科26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の一年目が完了した。本研究はバングラデシュのダッカ、ラジュシャヒ地区、日本の東京、茨城、伊勢原において開始された。今年度は前向き観察研究としてバングラデシュ人167名の血液検体を得た。横断研究としては、1,500名のデータを収集した。心臓発作の最も重症なタイプは、ST上昇型心筋梗塞(STEMI)であるが、バングラデシュ国のSTEMI患者を対象として、45歳未満vs.45歳以上の年齢2群階層間での比較を行った。糖尿病罹患率、高血圧、低HDL血症のそれぞれにおいて、糖尿病罹患率二27.27%vs.72.73%:高血圧:13.64%vs.86.36%。また低HDL血症患者群の平均HDL値は、40.78mg/dlvs.47.62mg/dlであった。また、非STEMIについては、バングラデシュ人の集団では高血圧が主なリスク因子であると考えられた。血漿コレステロール値とトリグリセリド値は、45歳未満と45歳以上の患者では、平均値が有意に異なっていた。不安定狭心症の患者に関しても、血漿HDL値は45歳未満と45歳以上の患者で有意に異なっていた。バングラデシュ国の農村部女性を対象とした横断調査では、罹患率の高い3つの心血管系疾患リスク因子の各陽性率は、低H肌血症87.5%、空腹時血糖値高値31.3%、そして高血圧28.6%であった。前向き観察研究と断面研究の両方の継続と、心血管疾患の有無に関するケースコントロール研究を計画している。現在、我々は、日本国とバングラデシュ国の両国において、急性心血管系疾患に関連したバイオマーカーを測定中である。24年度、我々は急性心血管系疾患に関する2つの論文を発表した(Moroi,JesminetaD。急性心血管系疾患の罹患率とリスク因子の分布に関する、バングラデシュ国と日本国の両国間における比較研究を行っている。バングラデシュ国で入院治療中の患者を対象とした研究では、低HDL血症は急性心血管系疾患の発症に有意なリスク因子である事が判明したが、これは、同国の健常な農村部女性を対象とした我々の先行研究とも一致した結果である。

我々は、心血管疾患の罹患率に対する環境要因、および遺伝子多型分析を計画している。アジア世界において、その先進国の一つである日本と、発展途上国の一つであるバングラデシュとの両国の健康障害を、環境因子と遺伝因子の両面を背景として、心血管系疾患とそのリスク因子の観点から解析する事ができれば、世界に先駆けた発信ができると考えている。26年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、血液を検体として数種類のバイオマーカーを測定したが、高度なバイオマーカーを測定するための試薬の購入に遅れが生じた。高度なバイオマーカー測定のための試薬代及びそのための人件費は次年度使用する予定である。前向き観察研究は、壮年および若年の冠動脈疾患患者間の比較、また男女間比較を、社会経済学的および遺伝学的手法を用いて、シャヒド・ジアウル・ラフマン医科大学および付属病院、バングラデシュ国立循環器病センター、イブラヒム心臓病センターの各施設で行う。急性冠症候群の臨床症状および冠動脈造影検査で所見のある45歳未満の患者約400名を対象とする。バングラデシュの地方における横断研究では、45歳以上と45歳未満で冠動脈疾患危険因子の有病率を評価する。バングラデシュのダッカ、ラジャヒ地区における冠動脈疾患の危険因子を見出す。我々の先行研究結果との比較も考慮し、これまでと同様に、患者は15-75歳とする。すべての研究参加者はインフォームドコンセントされる。
微小管と微小管制御因子の相互制御機構による分裂期紡錘体制御

細胞分裂期(M期)の紡錘体・染色体の複雑で正確な動きは微小管の数や動態、形状(束化など)が協調的に変化することで実現している。本研究は、紡錘体形成に関わる分子と紡錘体微小管との関係について、「微小管の動態を制御すると同時に微小管の状態により局在や活性が制御される」という相互制御機構という観点から紡錘体の構造・機能制御機構を明らかにすることを目的としている。本年度は主に以下の2つの結果を得た。(1)微小管脱重合阻害剤taxolで処理をした細胞は分裂期には比較的短い微小管で構成される星状体構造(アスター)を複数形成することが知られているが、その形成機序は不明であった。我々は昨年度、Kif18A/kinesin8のプラス端に集積には微小管の安定化が必要であり、taxol処理細胞内のアスター微小管のプラス端にはKifl8Aが顕著に集積していることを見出した。本年度は更に、このKif18Aの集積がアスター形成に必須であることを見出した。昨年度見出した知見とあわせ、論文として発表した。(2)昨年度見出したAMPKγ発現抑制細胞における微小管と動原体との誤った結合の修正不全についてその詳細を解析し、AMPKγによる動原体微小管結合修正はAMPK複合体の活性とは独立の機能であることを示した。また、動原体微小管結合修正機構の要であるAurora BキナーゼはAMPK gamma発現抑制細胞においても活性を保っているが、染色体を紡錘体極から離す方向に働く力であるpolar ejection force依存的に動原体間の距離が広がり、その結果AuroraBがその標的である動原体外側に局在する基質のリン酸化効率が悪くなることを見出した。これらの結果を現在論文投稿中である。本年度は主にキネシン8ファミリーに属する分裂期モーター分子Kif18Aについての解析を行った。Kif18Aはプラス端指向性のモーター分子である。その細胞内局在には動原体微小管のプラス端に分裂中期になると顕著に集積するという特徴があるが、そのメカニズムや意義は不明である。まず微小管重合/脱重合阻害剤や、動原体微小管の安定化/不安定化因子の過剰発現やRNAiによる発現抑制、または阻害剤による機能阻害実験を行い、Kif18Aの集積に必要な微小管プラス端の状態変化について検討を行った。その結果、微小管プラス端の安定化を引き起こすと、Kif18Aは速やかに微小管のプラス端に集積すること、またこのときの微小管は紡錘体微小管に限らずほぼ全ての微小管プラス端に集積することを見出した。またKif18Aの各種変異体を用いた実験を行い、Kif18Aのプラス端集積にはキネシン8ファミリーに特徴的なモーター領域の活性(プラス端からの微小管重合抑制活性)は必要ないこと、また他のプラス端指向性モーターにKif18Aのtail領域を融合することで、微小管プラス端への顕著な集積を誘導できることを示した。また、AMPK gammaが微小管と動原体との誤った結合を修正する機構に関与することを見出した。

また、動原体微小管結合修正機構の要であるAurora BキナーゼはAMPK gamma発現抑制細胞においても活性を保っているが、染色体を紡錘体極から離す方向に働く力であるpolar ejection force依存的に動原体間の距離が広がり、その結果AuroraBがその標的である動原体外側に局在する基質のリン酸化効率が悪くなることを見出した。これらの結果を現在論文投稿中である。
不安定核における陽子中性子分布の不調和現象の探究

軽い中性子過剰領域では、魔法数の変化など、異常な核構造が見出され注目を集めている。研究代表者は、中性子過剰な^<16>Cに着目し、その第一2^+励起状態の寿命測定(Physical Review Letters誌2004年第92巻号062501頁)及び陽子非弾性散乱実験(Physical Review C誌2006年第73巻号024610頁)により、^<16>Cの四重極集団運動に中性子物質の寄与が支配的であることを明らかにした。これは、原子核の四重極集団運動に陽子物質と中性子物質がほぼ同様に寄与するという従来の常識に反する実験結果である。研究代表者は2006年7月14日に理化学研究所で行われた「RIKEN Mini Workshop」にて両実験の結果について口頭発表を行った。^<16>Cと同様に四重極集団運動に中性子物質の寄与が支配的であるような原子核を探り、そしてこの不調和現象の機構を明らかにするために、^<18>Cの第一励起状態の寿命測定及び陽子非弾性散乱実験を行った。寿命測定は、^<16>Cの励起状態の寿命測定のために開発されたRecoil Shadow Methodを高度化することによって行った。^<18>Cの場合では、ビーム量が低下するという困難があったが、高効率NaI(Tl)γ線検出器群を用いた実験セットアップを考案してこの問題を克服した。また、今回の実験で、従来の実験では課題であった脱励起ガンマ線の角度分布依存性を取り消すことに成功し、効率よく寿命を測定することができた。データ解析により、^<18>Cの第一2^+励起状態の寿命が第一2^+励起状態のエネルギーから予測される値より4倍小さいことがわかった。この結果は陽子物質の四重極集団運動への寄与が小さいという現象が^<18>Cにも起きていることを示唆する。今後、更に陽子非弾性散乱実験のデータを解析し、中性子物質の四重極集団運動への寄与を明らかにする。研究代表者は、中性子過剰な^<16>Cの第一2^+励起状態の寿命測定及び陽子非弾性散乱実験を通して、^<16>Cの四重極集団運動に中性子物質の寄与が支配的であることを明らかにした。これは、原子核の四重極集運動に陽子物質と中性子物質がほぼ同様に寄与するという従来の常識に反する実験結果である。研究代表者は2004年9月に米国で行われた国際会議(ENAM04)に出席し、ポスターセッションで^<16>Cの陽子非弾性散乱実験の結果を発表した。また、この実験結果を論文にまとめ、米国のPhysical Review C誌に投稿した。論文は現在審査中である。^<16>Cと同様に四重極集団運動に中性子物質の寄与が支配的であるような原子核、そしてこの不調和現象が起りうる原子核の領域を探るために、研究代表者は2004年6月に^<18>C及び^<15>Bの第一励起状態の寿命を測定した。実験は理化学研究所で入射核破砕片分離装置を用いて行われた。実験では、^<16>Cの励起状態の寿命測定のために開発されたRecoil Shadow Methodを改良し、従来の実験セットアップでは課題となった脱励起ガンマ線の角度分布の測定を可能にし、精度よく寿命を測定することに成功した。また、この実験で、励起状態の寿命が知られている幾つかの原子核を同時に測定することによって、寿命のキャリブレーションを行った。実験データの初期解析より、^<18>Cの第一励起状態の寿命が^<16>Cのそれと同じオーダーであることがわかった。この初期結果を、2005年3月に行われた日本物理学会年次大会で発表した。研究代表者は、中性子過剰な^<16>Cに着目し、その第一2^+励起状態の寿命測定及び陽子非弾性散乱実験により、^<16>Cの四重極集団運動に中性子物質の寄与が支配的であることを明らかにした。寿命測定の論文は米国のPhysical ReviewLetters誌2004年第92巻号に掲載された。そして、研究代表者が執筆した^<16>Cの陽子非弾性散乱の論文は米国のPhysical Review C誌2006年第73巻号に掲載された。研究代表者は2005年5月24日に理化学研究所で行われた「RIKEN RIBF International Workshop」及び2006年3月9日に東京大学で行われた「International Symposium on Structure of Exotic Nuclei and Nuclear Forces」にて両実験の結果について口頭発表を行った。^<16>Cと同様に四重極集団運動に中性子物質の寄与が支配的であるような原子核、そしてこの不調和現象が起りうる原子核の領域を探るために、研究代表者は^<18>C及び^<15>Bの第一励起状態の寿命を測定した。

データ解析より、^<18>Cの第一励起状態の寿命が^<16>Cのそれと同じオーダーであることがわかった。この結果は陽子物質の四重極集団運動への寄与が小さいという現象が^<18>Cにも起きていることを示唆する。軽い中性子過剰領域では、魔法数の変化など、異常な核構造が見出され注目を集めている。研究代表者は、中性子過剰な^<16>Cに着目し、その第一2^+励起状態の寿命測定(Physical Review Letters誌2004年第92巻号062501頁)及び陽子非弾性散乱実験(Physical Review C誌2006年第73巻号024610頁)により、^<16>Cの四重極集団運動に中性子物質の寄与が支配的であることを明らかにした。これは、原子核の四重極集団運動に陽子物質と中性子物質がほぼ同様に寄与するという従来の常識に反する実験結果である。研究代表者は2006年7月14日に理化学研究所で行われた「RIKEN Mini Workshop」にて両実験の結果について口頭発表を行った。^<16>Cと同様に四重極集団運動に中性子物質の寄与が支配的であるような原子核を探り、そしてこの不調和現象の機構を明らかにするために、^<18>Cの第一励起状態の寿命測定及び陽子非弾性散乱実験を行った。寿命測定は、^<16>Cの励起状態の寿命測定のために開発されたRecoil Shadow Methodを高度化することによって行った。^<18>Cの場合では、ビーム量が低下するという困難があったが、高効率NaI(Tl)γ線検出器群を用いた実験セットアップを考案してこの問題を克服した。また、今回の実験で、従来の実験では課題であった脱励起ガンマ線の角度分布依存性を取り消すことに成功し、効率よく寿命を測定することができた。データ解析により、^<18>Cの第一2^+励起状態の寿命が第一2^+励起状態のエネルギーから予測される値より4倍小さいことがわかった。今後、更に陽子非弾性散乱実験のデータを解析し、中性子物質の四重極集団運動への寄与を明らかにする。
CCDカメラマイクロフォンの実現に関する研究

通常のマイクロフォンが空気の振動としての音声を入力とし、音声の電気信号を出力とするのに対し、本研究はCCDカメラによる口唇及び舌の動画像情報を入力信号とし、ニュートラルネットやその他の信号処理により音声信号を出力とするものである。これまでに声道の伝達関数を口唇付近の動画像から推定し、適当な励振源で励振し、出力音声信号を合成する方式を提案している。本CCDカメラマイクロフォンは口唇付近の画像による音声認識・合成とは異なり、声道の伝達関数から出力音声信号を合成するため、認識合成系と異なり言語に依存しないという特徴を持つ。すでに基礎的実験を開始し、母音の合成にはほぼ成功していた。しかしながら、コミュニケーションシステムとして見た場合、子音に対応させることが急務であった。そこで平成8年度は、子音に対応させるための手法を検討した。まず、従来のシステムの子音に対応できない主な理由のうち以下の三点を改善することで有声子音の一部に対応が可能となった。(1)画像フレーム間における口唇特徴量の値の時間的変化を考慮した声道の伝達関数の推定精度の向上(2)子音を特徴づけるための口唇特徴量の追加による推定精度の向上(3)調音結合を考慮した学習データセットの構成による性能向上。しかしながら、(1)全子音への対応は不十分で、また声道断面積関数の小さな部分の存在する場合は合成音が不安定になることがある。(2)中国語への適用には子音を中心に再検討の必要がある。(3)意思伝達システムとしての性能評価が必要。の三点が問題点として残り、平成9年度はこれらを中心に検討を進めた。(1)については声道断面積関数を介さず,画像の特徴量から直接声道の伝達関数に写像することで非線形変換を処理から減らし、かなりの改善が見られることがわかった。小規模な定量化の実験は終わっているが、大規模な実験は(3)を含め現在進行中である。(2)についても中国語独特の四声についての対応のシステムを構築中である。以上、性能評価の定量化にはもう少し時間がかかるが、コミュニケーションシステムとしての可能性は示唆された。通常のマイクロフォンが空気の振動としての音声を入力とし、音声の電気信号を出力とするのに対し、本研究はCCDカメラによる口唇及び舌の動画像情報を入力信号とし、ニューラルネットやその他の信号処理により音声信号を出力とするものである。本CCDカメラマイクロフォンは口唇付近の画像による音声認識・合成とは異なり、声道の伝達関数から出力音声信号を合成するため、言語に依存しないという特長を持つ。そこで本年度は、子音に対応させるための手法を検討した。まず、従来のシステムの子音に対応できない主な理由のうち次の2点に着目しその改善策を検討した。すなわち、母音が定常的なのに対し、子音は動きが速く過渡的であること、また種類も多岐にわたるためその全てを静確に推測することが難しいという点である。そこで、次の改善を行った。(1)予測輪郭を用いた輪郭追従性能の向上(2)画像フレーム間における口唇特徴量の値の時間的変化を考慮した声道の伝達関数の推定精度の向上(3)子音を特徴づけるための口唇特徴量の追加による推定精度の向上。(4)調音結合を考慮した学習データセットの構成による性能向上。以上の改善を行ったシステムと従来のシステムの性能比較を子音を交えた単語(地名)の聴取実験により行った。その結果従来のシステムでは35%しか開き取れなかった地名が67%の認識率に向上した。これによりコミュニケーションシステムとしての可能性が示唆された。さらに実際のコミュニケーションシステムとしての応用に向けて研究中である。

(3)意思伝達システムとしての性能評価が必要。の三点が問題点として残り、平成9年度はこれらを中心に検討を進めた。(1)については声道断面積関数を介さず,画像の特徴量から直接声道の伝達関数に写像することで非線形変換を処理から減らし、かなりの改善が見られることがわかった。小規模な定量化の実験は終わっているが、大規模な実験は(3)を含め現在進行中である。(2)についても中国語独特の四声についての対応のシステムを構築中である。以上、性能評価の定量化にはもう少し時間がかかるが、コミュニケーションシステムとしての可能性は示唆された。
向精神薬服用患者に対する安全な全身麻酔管理に関する基礎的研究

向精神薬と全身麻酔薬の相互作用は未だ明らかでない.当該研究では,ラット海馬シナプス伝達に及ぼす全身麻酔薬と種々の向精神薬の相互作用の影響を検討する目的で,海馬/扁桃体スライス標本を用いた電気生理学的検討を行った.全身麻酔薬は海馬シナプス伝達を抑制するが,この作用は扁桃体からの入力によって修飾されている.今回の検討から,双極性障害やうつ病の治療に用いられるバルプロ酸ナトリウムは,扁桃体による修飾作用を増強し,全身麻酔薬の海馬シナプス伝達抑制作用を修飾することが明らかになった.したがって,向精神薬服用患者では全身麻酔薬作用の不安定性が増す可能性が示唆され,より慎重な循環管理が求められる.【背景】臨床において精神疾患患者を麻酔する機会は増加しつつあるが,向精神薬による全身麻酔作用の修飾に関する機序は明らかでない.全身麻酔薬作用に及ぼす向精神薬の影響を検討する目的で,ウィスター系雄性ラットから作製した海馬スライス標本を用いた検討を行った.【実験方法】ラットを麻酔後断頭して海馬を摘出し,海馬スライス標本を作成した.標本は,Roth教授(海外共同研究者)と共同開発した脳スライス用チャンバーに移し,サーキュレータを用いて37°Cに保った.刺激電極および記録電極は,マイクロマニピュレーターを用いて操作した.シナプス電位は電気刺激装置を用いて誘発し,微小電極増幅器で観察した.実験は除振台上で行った.【結果】海馬白板に逆行性に電気刺激を与えることにより、γーアミノ酪酸(GABA)を抑制性シナプス伝達物質とする反回性抑制経路が賦活され、抑制性シナプス伝達を観察することができる.一方双極性障害やうつ病の治療に用いられるバルプロ酸ナトリウムはシナプス前終末からのGABA放出を促進すると考えられている.バルプロ酸ナトリウム(0.5-2.0 mM)は抑制性シナプス伝達を促進したが,frequency-dependentやuse-dependentな変化は認められず,静脈麻酔薬(チオペンタール,プロポフォール)とは作用機序が異なると考えられた.次年度はバルプロ酸ナトリウムと静脈麻酔薬との相互作用についてin vitroで検討する.《背景》臨床において精神疾患患者を麻酔する機会は増加しつつあるが,向精神薬による全身麻酔薬作用の修飾は明らかでない.今年度は、臨床的に安全性の高い鎮静剤と期待されている、新しく開発された水溶性・非ベンゾジアゼピン系鎮静剤JM-1232(-)(以下JM)について、JMの中枢神経作用および加齢による修飾効果をin vitroで検討し,静脈麻酔薬チオペンタール(TH)のそれと比較した.《結果》RIEにおいてJM(1μM)は,E群およびY群のPSを抑制したが(47±25,44±13, %control)両群間に有意差は認められなかった.一方,TH(10μM)はY群のPSを著明に抑制したが(31±10%),E群における効果は有意に少なかった(61±21%).《結語》JMとTHは,抑制性シナプス伝達を促進すると考えられた.THの中枢神経作用は加齢の影響を受けたが,JMは年齢依存性が少なかった.本大学の耐震化工事のため、昨年度に引き続き、実験は中断せざるを得ない状況であった.本年度、秋の工事終了とともに引っ越し後、実験室の再構築を行った結果、今冬より実験開始可能となった.実験室再開後に、向精神薬ラット作成のために必用な小動物用驚愕反応測定装置を購入、搬入することができた.搬入時期が遅れたため、向精神薬ラットの作成は次年度へ延期となった.統合失調症(SZ)の病態は不明な点が少なくないが,海馬/扁桃体の機能不全が発症に関与する可能性が示唆されている.今回,SZモデルラットから摘出した海馬/扁桃体スライス標本を用い,統合失調症による全身麻酔作用修飾機序を検討した.《脳スライス実験》ラットを麻酔後,脳を摘出し海馬/扁桃体スライスを作製した.海馬放線状層を電気刺激することにより,海馬CA1錐体細胞の集合電位(PS)を誘発した.また刺激電極を扁桃体海馬野(AH)に置き,扁桃体からの入力をシミュレートした.《結果と考察》海馬CA1を高濃度のチオペンタール(0.1 mM)で前処置し,PSをほぼ完全に抑制した.AHにトレイン刺激(200Hz, 5s)を与えると,Train-Induced Disinhibition(TID)によりPSはチオペンタール投与前値に回復する.TID後に再びPSが抑制されるまでの時間経過を解析した結果,SZ群ではC群に比較してTIDが有意(P=0.0001)に遷延していた.TIDはシナプス前の抑制性伝達物質(GABA)の一時的な枯渇により生じるが,C群ではGABAの再取り込みにより再びPS抑制が認められるようになる.一方、SZ群ではGABA recruitmentの何らかの障害によりシナプス前からのGABA放出が抑制され,TIDが遷延したと推察された.TIDの遷延は,海馬シナプス伝達の過剰興奮をきたす.統合失調症におけるTIDの遷延は,静脈麻酔覚醒後の興奮やせん妄に関与する可能性が示唆された.向精神薬と全身麻酔薬の相互作用は未だ明らかでない.当該研究では,ラット海馬シナプス伝達に及ぼす全身麻酔薬と種々の向精神薬の相互作用の影響を検討する目的で,海馬/扁桃体スライス標本を用いた電気生理学的検討を行った.

全身麻酔薬は海馬シナプス伝達を抑制するが,この作用は扁桃体からの入力によって修飾されている.今回の検討から,双極性障害やうつ病の治療に用いられるバルプロ酸ナトリウムは,扁桃体による修飾作用を増強し,全身麻酔薬の海馬シナプス伝達抑制作用を修飾することが明らかになった.したがって,向精神薬服用患者では全身麻酔薬作用の不安定性が増す可能性が示唆され,より慎重な循環管理が求められる.今年度は、向精神薬ラットを作成し、我々の研究してきた抑制性シナプス伝達モデル、ならびに海馬/扁桃体スライスモデルを用い、全身麻酔薬の作用ならびに新しく開発された水溶性・非ベンゾジアゼピン系鎮静剤JM-1232(-)の作用について検討する.麻酔科学ラット海馬スライス標本モデルの作製に成功し,シナプス伝達の電気生理学的検討が予定どおり進んでいる.昨年度から引き続いた当大学の耐震化工事のため、長期間にわたり実験室が稼働できなかった.実験動物搬入や新規に購入予定であった物品の購入時期を延期したため、今回残額が生じた.今年度冬より実験室は稼働可能となったため、今年度3月に購入した小動物用驚愕反応測定装置を使用し、当初の目的であった向精神薬モデルラットを作成する.このモデルラットを使用して、向精神薬ラットにおける全身麻酔薬作用の修飾、扁桃体への影響などについて研究を進める予定である.今年度は,バルプロ酸ナトリウムの抑制性シナプス伝達促進メカニズムが,静脈麻酔薬のそれと異なることを明らかにした.この知見を基に次年度は,さまざまな向精神薬と麻酔薬の相互作用を検討し,結果を解析・考察する.当初予定していた物品の購入価格が安価に済んだため、繰越金が発生した.残金は来年度に繰り越して使用予定.来年度は研究発表が増加する予定である.さらに再来年度に向精神薬投与ラットの作成予定であるため、その資料収集機会が増加すると考えられる.今年度残金は、旅費・資料収集費用に使用することを考えている.