hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
注意の片寄りによって生じる知覚抑制が「ヒヤリハット」の要因となる個人特性の解明

様々な分野で作業への注意集中力をいかに維持させるかが求められてきた。しかし注意集中が過度になると他の事象に対する知覚抑制が生じ、「ヒヤリハット」事故につながりやすい。本研究は、注意集中と関連するFmθ脳波が「ヒヤリハット」に結びつく知覚抑制と関連する可能性を検討した。実験には運転シミュレータを用い画面周辺に英文字をランダムに提示した。文字の識別度を比較したところ、文字認知率とFmθ出現は有意な負の相関があった。質問紙によるヒヤリハット行動の自覚量の多さに対しFmθ出現の有無は有意に逆相関した。しかし文字認知不能時の直前200m秒間の脳波分析では、文字認知時に比べFmθ出現に違いはなかった。24年度に周辺視野刺激時の脳波計測を実施した25名における文字刺激と文字認知の時間関係を個別に精査したところ、ゲーム作業中の上下左右への眼球運動、および瞬目の発生と関連して前頭部に出現する低周波のアーチファクトがシータ成分を含んでいることがわかった。そこで、それらのアーチファクトと本来の脳活動によるシータ波を識別するため、視線追跡装置を装着した状態で、同様の実験を行った。得られた脳波記録とともに、同時記録をした視線の動き、上下左右への眼球運動記録、をオフラインでウェーブレット時間周波数解析処理を行った。その結果、これらのアーチファクトと関連して前頭部に波及して同時に記録されていると思われるシータ成分を除外し、それらとは時間的に独立して発生していると思われる本来の脳活動によるシータ成分を識別することが可能となった。その新基準をもとに、ゲーム中に前頭部シータ波の出現する被験者と全く出現しないについて、周辺視野刺激に対する識別認知度を比較したところ、シータ波出現者(15名)ではゲーム中、シータ波非出現者(10名)に比較して有意に周辺視野に対する文字認知度が低いことが明らかとなった。これらの結果を元に、前年度に作成し実施した実際の日常生活におけるヒヤリハット度アンケートやその他の性格検査の結果に対し、共分散構造分析を行ったところ、被験者の「ヒヤリ・ハット行動」や「うっかり度」の自覚が、シータ波の出現の有無と有意に逆相関している結果が得られた。このことはシータ波出現者は、注意を向けている事象以外の刺激に対する認知度は低いにもかかわらず、日常のヒヤリハット行動の自覚あるいは記憶自体が少ないことを意味している可能性がある。課題としてドライビングシミュレータを用い、モニタ上の市街地道路を径25cmのハンドルとアクセル、ブレーキの操作によって走行した。左側方の別モニタにランダムな時間間隔で径2cmの英文字提示を行った。被験者には文字をすぐ口頭で答え文字の識別ができないときは「わかりません」と答えるよう教示した。被験者の運転操作、走行画面、他車や周囲との接触や衝突状況についてはビデオ記録した。生理指標に、19ch脳波、眼球運動、口輪筋筋電図、眠気尺度を記録した。文字提示直前の脳活動の波形そのものは刺激に対して加算することで事前の脳波の波形成分はほとんど消失してしまう。そこで今年度は、脳波raw活動での記録に対し1回ずつ成分波形を抽出した結果を連続ウェーブレット変換した。文字認知時、応答遅延非認知時、無反応時に分けて、文字提示前後の1回ずつのraw波形に対し、ウェーブレット解析を用いて文字提示前後500msの周波数解析を個別に行った。その結果、被験者が「わかりません」と回答したとき、あるいは文字提示に気づかなかったときは、刺激提示約200m秒前から前頭部を中心にθ成分が出現し始めて増強し、それが文字提示開始時点後の約300m秒後まで持続していることがわかった。被験者が提示文字を認知できたときは、文字提示時点でこのθ成分はみられないあるいは非常に弱かった。文字提示に対する「わかりません」の回答率、および文字刺激に対する無反応率は、θ波の高頻度出現者において高い割合で確認された。以上の結果は、前頭部シータ波が頻繁に出現する者は、自身が注意を向けている対象以外の刺激に対して、瞬間的に注意の配分が少なくなる状況が多くあることを示唆しており、何らかの事故につながる確率が高い可能性がある。ただしアンケートからは、日常のヒヤリハット行動の自覚あるいは記憶自体も少ないことが示唆された。本研究の実施に当たり、大阪府立大学高等教育推進機構研究倫理委員会における倫理審査申請手続きを行い、承認を得た。23年度は、まず、日常的な「ヒヤリハット」経験と注意集中、Fmθ脳波出現頻度との共分散分析を行うための検査用紙の作成を行った。

「ヒヤリハット」の日常生活での実際の経験頻度項目とともに、何かに注意し過ぎる傾向はないかということに関連した性格検査項目を設定し、数値化するために(0)から(3)までの4段階で自己評価をしてもらう20問から成る「ヒヤリハット」検査用紙を作成した。また、脳波と知覚抑制の関係を新たに研究するための視覚刺激装置の開発を行った。被験者の正面に設置した運転ゲーム用のモニター画面の背後に、周辺視野刺激のための大画面モニターを設置し、周辺視野のランダムな位置と時間で文字を提示するプログラムの試作を行った。新たに学生被験者を募集し、10名について運転ゲーム中における試作プログラムによる周辺視野刺激の認知実験を行った。同時に「ヒヤリハット」検査用紙に回答してもらった結果とゲーム中の脳波についての対応の検討を現在行っている。一方、過去に測定した脳波記録のFmθ判定において、その周波数、出現頻度、Fmθ律動持続時間等について再検討するための統一した基準作りを行った。そこで、過去にゲーム中の脳波を計測した50名の被験者の脳波記録を対象にFmθ律動の出現について再検討したところ、1秒以上持続するθ律動波がゲーム中頻繁に出現した者4名、θ律動波の持続1秒以下3波以上のθ律動が出現した者21名、3波以上持続する律動波ではなくθ成分としてのパワー値が見られた者15名、全くθ成分波の見られなかった者10名であった。この分類に従って今後、本検査用紙を送付して「ヒヤリハット」のアンケート調査し、Fmθ律動との関連を検討していく足掛かりができた。23年度から24年度にかけて,25名の被験者に対する課題として,一方の目で通常のTV画面での運転ゲームを行わせ,他方の目には単眼式ヘッドマウントディスプレイ(HMD)を用いランダムな時間と場所に標的文字をフラッシュ提示した。25名中15名においてゲーム中にFmθが出現した。周辺視野への標的文字刺激に対する識別認知度を比較したところ,ゲーム中に提示した文字の認知率とFmθ出現は相関分析で有意な負の相関があった。日常生活の自己のヒヤリハット行動に対する20項目の質問表を用い,ヒヤリハット度の自覚の多さに対し共分散構造分析を行ったところ,被験者の「ヒヤリハット行動」や「うっかり度」の自覚が,Fmθの出現の有無と有意に逆相関していた。Fmθ出現者は,ゲーム中のように注意を向けていない刺激に対する識別認知度は低いにもかかわらず,日常のヒヤリハット行動の自覚あるいは記憶自体は少ないことが示唆された。25年度における17名の実験では,ステアリングつきのドライビンクシミュレーション装置を用いて,より実際場面に近い実験を行った。19ch脳波記録に対しMATLAB及びEEGLABを用いて独立成分分析を行い,Fzを中心とした6.5Hz成分を抽出して時間周波数分析を行った。しかしながら,「ヒヤリハット」に結びつく知覚抑制が生じる頻度と程度に対し,Fmθ出現が対応する頻度の高さとの間に有意な関係は認められなかった。26年度は期間延長研究であり,25年度に行ったドライビングシミュレータ実験の解析を中心に行った。文字刺激に対し認知不能であった時と認知可能であった時の刺激直前200msec前から刺激時までの時点の周波数power分析を連続ウェーブレット変換を中心に行った。文字認知可能時と比較して認知不可能時直前でのFmθ出現の有意な違いは認められなかった。「ヒヤリハット」対策にFmθフィードバックシステムを構築する方策は今のところ完成していない。生理心理学
物流・ロジスティクスの発展と中国への学術的な応用可能性に関する研究

21世紀の今日、企業経営の分野では物流やロジスティクスに対する関心が急速に高まり、学術的な研究の必要性が強まってきた。他方、経済成長の著しい中国では物流やロジスティクスが経済発展にとって大きな課題となり、物流やロジスティクスに対する研究活動が活発化してきている。そこで本研究では物流やロジスティクスの理論的な発展を研究するとともに、日本と中国の研究交流を推進し日本の優れた研究成果を中国へ学術的に応用できるか否かを考察した。本研究の目的は、物流やロジスティクスの理論的な発展を研究し、その成果をベースに物流にかかわる日本と中国の研究交流を推進して中国の物流分野へ学術的に応用できるか否かを考察する点にある。したがって本研究の実施計画は基本的に次の2つの方向で推進される。その第1は、物流の理論的な発祥地で、日本の物流研究に大きな影響を与え、今日では戦略的なロジスティクスあるいは価値伝達システムとしてのSCMと捉えられるようになった物流先進国の米国における物流研究の進捗状況と物流インフラの実情を調査すること。第2は、新興国の中国では物流分野が政策や実務だけでなく学術的にも重要な研究課題に浮上したため、日本の進んだ物流研究に大きな関心を寄せている。この動向を背景に日中間の学術面における研究交流を深め、日本の物流・ロジスティクス研究を中国へ応用できるか否かを分析し検討する点にある。このような現状を踏まえ、平成24年度に実施した本研究の活動と成果について次のように実績概要を報告する。1平成25年3月に米国西海岸に海外出張し、物流インフラの視察調査および物流・ロジスティクスに関する最新の研究資料の収集を行った。2平成24年11月に中国の北京市で開催された「第6回中国流通現代化フォーラム」にて招待講演を行うとともに中国の物流研究者と交流し、中国の学術専門誌にも論文を投稿した。3日本では物流を発展させたロジスティクス・マーケティングに関する論文を1本公表した。4平成24年4月に中国低温物流協会の訪日団と東京にて研究交流した。ただし、昨年(2012年)秋に勃発した尖閣諸島問題で日中間の政治的緊張関係が悪化し、中国各地で過激な反日デモが頻発したたため、2012年11月に中国の武漢市で開催予定の「第9回中国国際物流節」(中国交通運輸協会と武漢政府の共催)へ招待講演が内定していたが、最終的に訪中できなかった。本研究の目的は、物流やロジスティクスの理論的な発展を研究し、その研究成果を踏まえて物流・ロジスティクス分野にかかわる日本と中国との研究交流を推進して日本の優れた物流・ロジスティクス研究の成果を中国へ学術的に応用できるか否かを考察する点にある。したがって本研究の実施計画は基本的に次の2つの方向で推進される必要がある。その第1は物流・ロジスティクスの発展に関し、物流・ロジスティクス理論の発祥地で、日本の物流・ロジスティクス研究に大きな影響を与え、今日では物流から進化したロジスティクスは戦略的な経営管理、さらにSCM(サプライチェーン・マネジメント)は価値伝達システムと捉えられるようになった物流・ロジスティクスの先進国といえる米国における物流・ロジスティクス研究の進捗状況と物流インフラの最新事情を視察し調査すること。第2は中国への学術的な応用可能性に関し、新興国の中国では経済発展のインフラ(社会的基盤)となる物流・ロジスティクス分野が国家政策や産業振興だけでなく学術的にも重要な研究課題として注目されるようになってきた、このため日本の進んだ物流・ロジスティクス研究に大きな関心を寄せており、この動向を背景に日中間の学術面における研究交流を一層深める点にある。以上の観点から平成25年度における研究実績の概要は次の4点に集約できる。1米国における調査研究の必要性が再認識されたため、前年に引き続き平成26年3月後半に米国西海岸に海外出張し、物流・ロジスティクス・インフラの視察調査および最新の研究資料の収集を行った、2平成25年度中に中国の重慶市(6月)と北京市(12月)へ海外出張し、日本の物流・ロジスティクスにかかわる招待講演を行った、3日本で物流・ロジスティクスに関する著書1冊と論文1本を公表した、4平成25年11月に中国山東省の物流企業等の訪日団と日本で研究交流を行った。本研究の目的は、物流やロジスティクスの理論的な発展を研究するとともに、その成果をベースに物流にかかわる日本と中国の研究交流を推進し中国の物流分野へ学術的に応用できるか否かを考察する点にある。したがって本研究の実施計画は基本的に次の2つの方向で実施される。その第1は、物流の理論的な発祥地で、日本の物流研究に大きな影響を与え、今日では戦略的なロジスティクスあるいはシステムとしてのSCM(サプライチェーン・マネジメント)として捉えられるようになった物流先進国の米国における物流研究の進捗状況と物流インフラの実情を調査すること。第2は、21世紀になっても経済成長が続く新興国の中国は物流が重要な研究課題に急浮上し、物流の効率化や3PL(サードパーティ・ロジスティクス)の導入が進んでいる日本の物流研究に大きな関心を寄せているが、この情勢を背景に日中間の学術面における研究交流を深め、日本の物流研究を中国へ応用できるか否かを分析・検証することである。このような動向を踏まえ、平成23年度に実施した本研究の成果について次のように実績概要を報告する。

(1)平成24年3月に米国西海岸における物流インフラ(道路・鉄道・港湾)の視察調査および物流・ロジスティクスに関する研究資料の収集を行うため、米国西海岸(主にロサンゼルスやサンフランシスコ、カリフォルニア大学のUCLA、スタンフォード大学、ネバダ大学等)に海外出張し、米国の物流やロジスティクスにかかわる現状を把握するとともに研究資料を収集した。(2)平成23年10月に中国の北京市で開催された「第5回中国流通現代化フォーラム」(北京物資学院主催)にて招待講演ならびに中国の物流研究者と研究交流を行うとともに、中国の物流研究状況の聞き取り調査を行ったうえで中国の学術誌に論文を投稿した。(3)日本では物流に関する論文を2本掲載し、著書(訳・論説)1冊を公刊した。本研究の目的は、物流・ロジスティクスの理論的および学術的な発展を研究し、その研究成果を基に物流やロジスティクスの分野に関する日本と中国の両国間にわたる研究交流を推進して日本の優れた物流・ロジスティクス研究の成果を中国へ学術的に応用できるか否かを分析し考察を加える点にある。中国はいまや日本を抜いて米国に次ぐ世界第2位の経済大国に躍進し、かつての「世界の工場」から21世紀の今日では「世界の消費地」へと変貌を遂げつつあるが、中国の経済発展にとって物流網の整備が必須となってきている。このような昨今の情勢を踏まえ、本研究活動の4年目に当たる当該年度においては、以下のような研究実績を挙げることができた。第1に指摘しておきたいのは、前年度末の平成26年3月に中央経済社から出版した著書(単著)『企業経営の物流戦略研究』が、物流・ロジスティクス分野では日本最大の学術団体となる日本物流学会から学会賞(著書)を受賞した点である。第2に、日本では共同物流や物流共同化に対する関心が最近高まってきており、この動向は早晩、中国でも現れると推測されるため、平成26年12月に「日本の共同物流に関する研究}と題する論文を日本で発表した。第3に、平成26年7月に中国の上海にある上海国際会議センターで開催された中国国際食品サプライチェーンサミットにおいて「日本における低温物流の社会性と食品問題」と題する招待講演を行い、中国への応用という国際的な観点から研究報告した。第4に、研究出張として物流施設等の視察・調査を行うために米国の南東部へ行き、同時に最新の研究資料の収集活動を実施した。加えて中国で「物流の都」と呼ばれる山東省の臨沂市を視察・調査するとともに中国の物流研究者等と交流することができ、本研究活動を推進するうえで大変有益となった。以上のように当該年度は順調に研究実績を積み上げることができた。本研究の目的は物流やロジスティクスの理論的な発展を研究し、その研究成果を踏まえて物流・ロジスティクス分野にかかわる日本と中国との研究交流を通して日本の優れた物流・ロジスティクス研究の成果を中国へ学術的に応用できるか否かを考察する点にある。したがって本研究は基本的に次の2つの方向で推進される必要があると考えられる。その第1は、物流・ロジスティクスの発展に関し、物流・ロジスティクス理論の発祥地で、日本の物流・ロジスティクス研究に大きな影響を与え、まさに物流・ロジスティクスの先進国と呼べる米国における物流・ロジスティクス研究の進捗状況と物流インフラ整備の最新情勢を調査し考察する点にある。ちなみに21世紀の今日では物流から進化したロジスティクスは戦略的な経営管理、さらにSCM(サプライチェーン・マネジメント)は価値伝達システムと捉えられるようになってきている。
安全に関わる機能システムにおける人的過誤対策とリスク解析に関する研究

人的過誤には,システム設計の不完全さ,計装系の欠陥に誘起されて発生するものもあり,誤判断や誤操作の起こり難い対策が不可欠であり、冗長性のある機能システムの設計を行い安全性を確保する必要がある。ただ、安全性の確保には経済的負担を伴い、何らかの負担の限度を定める必要がある。このため、人的・物的損失の評価額と過誤対策のコストの比較より損失期待値の最小化から安全レベルを設定するリスク評価を行う必要がある。本研究では,機能システムの設計時にその安全性に関する構造分析を行い,事故の生起確率を推定し,これにより改善すべき事象を抽出して,その対策の効果を予め予測する方法を導いた。さらに人間と機械の機能配分と人的過誤の発生過程の分析を行い,これにより機能システムの安全性評価のための解析法とリスク解析手法を確立した。まず平常時における人的過誤の解析例として乗組員のスキルおよび作業の量的負担の軽減が要求される荷役作業の自動化システムの安全性評価を取り扱い、人的過誤の排除を重要視したシステム設計のあり方について考察した。これには,タンカー荷役実務経験者へのヒアリングおよび実船での荷役操作の実態調査を行い,実業務の分析結果を基に荷役設備のシステム設計を実施し,これより人的過誤の排除対策とリスク評価を試みた。次に、緊急時の人的過誤の解析例として,船舶居住区の火災時における避難安全システムの設計を取り扱った。このためにまず煙流動状態の解析および避難シミュレーション計算の方法を確立した。これには、緊急時の心理情報の処理過程を模した数学モデルを構築し、認知心理的な影響を組み入れた避難行動の数値シミュレーションを行い,この結果に対し人的過誤対策とリスク評価を行った。本研究では,機能システムの設計時にその安全性に関する構造分析を行い,事故が生起する確率をある精度で推定し,これにより改善すべき事象を抽出して,その対策の効果を予め予測する方法を考える。また、平常時および非常時における人間の行動パターンを踏まえて,機能システムにおける事故災害の構造を考え,さらに人間と機械の機能配分と人的過誤の発生過程の分析を行い,これにより機能システムの安全性評価のための解析法とリスク解析手法を確立する。(1)人的要因を考慮した火災時の避難安全性年齢別の歩行特性を考慮した群集流の行動モデルを基本として、非常時の反応行動である煙層降下による歩行速度の低下や思考遮断の状態生起を組み込んだ避難モデルを構築している。また、避難安全設計のための評価指標として、避難行動と煙流動の数値シミュレーション結果とを重ね合わせた、避難経路の危険度および人命に危険が及ぶ重大危険度を定義した。この避難モデルにより、客船の公共区画における避難行動の数値シミュレーションを行った。(2)船舶火災の拡大条件と火災伝播の現象解析船舶火災の拡大条件と火災伝播現象の理解のために、多区画構造における火災伝播の様相を、ガスの生成・消費に関してのみ瞬時拡散とし、区画内の乱流熱拡散,壁体間の放射熱伝達および壁体内の熱伝導を考慮したフィールドモデルにより解析した。これにより開口・破損孔がある連結空間の対流熱伝達状態および防熱構造に応じた隣接区画の発火の成否と熱的状態を調べ、火災拡大の限界条件を明らかにした。人的過誤には,誤判断や誤操作の起こり難い対策が不可欠であり、冗長性のある機能システムの設計を行い安全性を確保する必要がある。

さらに人間と機械の機能配分と人的過誤の発生過程の分析を行い,これにより機能システムの安全性評価のための解析法とリスク解析手法を確立した。まず荷役作業の自動化システムの安全性評価を取り扱い、人的過誤の排除を重要視したシステム設計のあり方について考察した。これには,タンカー荷役実務経験者へのヒアリングおよび実船での荷役操作の実態調査を行い,実業務の分析結果を基に荷役設備のシステム設計を実施し,これより人的過誤の排除対策とリスク評価を試みた。次に、緊急時の人的過誤の解析例として,船舶居住区の火災時における避難安全システムの設計を取扱った。このためにまず煙流動状態の解析および避難シミュレーション計算の方法を確立した。これには、緊急時の心理情報の処理過程を模した数学モデルを構築し、認知心理的な影響を組み入れた避難行動の数値シミュレーションを行い,この結果に対し人的過誤対策とリスク評価を行った。
電磁誘導型補聴システムの開発-シミュレーションを導入した最適法の検討-

従来のイアホンを用いた補聴器はその特性上,高音域まで正確な音圧増幅特性を維持するのは困難である.その問題を解決するため,近年は,磁石や特殊な振動子を耳小骨に取り付け,磁力により駆動する電磁誘導型補聴器が開発されつつある.これらは駆動力が強く,高音質である利点を有するが,いずれも装着の際に中耳手術が必要であり,広く実用化される段階には至っていない.そこで本研究では,中耳侵襲が少なく装着が容易であり,且つ,高音域でも高い補聴効果が得られる電磁補聴システムを開発する.今回設計したデバイスは,鼓膜面に留置する軽量の振動コイルとそれを駆動させるための駆動コイルとからなる.振動コイルは鼓膜面に直接,オイルを用いて留置させる.2つのコイルに同位相の交流電流を流すことにより,磁力の作用によって振動コイルが振動する.上記の概念に基づいてデバイスを試作し,性能を評価した結果,以下のような知見を得た.1.鼓膜に見立てたゴム円形膜中央に試作したデバイスを取り付けて,その出力を計測した結果,高周波数まで高利得を実現することができ,120dB以上の高度難聴でも安定した補聴が可能であることが示唆された.2.上記の円形膜中央にオイルを用いてコイルを留置させても,振動コイルが軽量であるため,長期間その位置を維持することができた.今後は,コイル形状や配置の最適化を試みた後,試作したデバイスを動物の耳に取り付け,その時の聴力閾値を聴性脳幹反応(ABR)などを用いて計測し,デバイスの有効性を確認する予定である.人口の高齢化に伴い,老人性難聴は増加の一途をたどっており,早急な対策が望まれる問題となっている。老人性難聴の場合,比較的高い周波数成分を持つ子音が聞こえにくくなり,会話に支障を来すようになる。近年,デジタル技術の発達により,音声明瞭度の向上を目指した補聴器が開発されつつあるが,これらイアホンを用いた従来型の補聴器はその性質から,高音域まで正確な音圧増幅特性を実現するのは困難であるという根本的な問題を抱えている。この問題を解決するため,外耳道の音響特性の影響を受けず,駆動力が強く高音質であるなどの利点を有した電磁誘導型補聴器が開発されつつある。しかし既存の方法では装着時に中耳手術が必要であり,広く実用化される段階には至っていない。そこで,本研究では,高い補聴効果が得られる,最適な電磁誘導型補聴システムを,コンピューターシミュレーションと振動計測実験により開発する。中耳侵襲を少なく、且つ装着を容易にするため,鼓膜面に振動子を張り付け磁力で駆動する方式を採用した。現在までに有限要素(FEM)中耳モデルを用いて,鼓膜に張り付ける振動子の質量が蝸牛内音圧に及ぼす影響を解析した。その結果,数10mg程度の質量の増加でも伝音特性が低下したため,高周波数域においても高い補聴特性を維持するには,軽量の振動子が必要であることが示唆された。そこで,振動子として,従来の方法で用いられてきた,重い永久磁石ではなく,軽量ながらも電流を流すことで振動させるのに十分な磁界が得られる超小型コイルを用い,駆動部の試作を作った。今後,試作したデバイスの振動特性の測定を行うと共に,高周波数域での増幅,効率の向上を目指した解析を行う予定である。従来のイアホンを用いた補聴器はその特性上,高音域まで正確な音圧増幅特性を維持するのは困難である.その問題を解決するため,近年は,磁石や特殊な振動子を耳小骨に取り付け,磁力により駆動する電磁誘導型補聴器が開発されつつある.これらは駆動力が強く,高音質である利点を有するが,いずれも装着の際に中耳手術が必要であり,広く実用化される段階には至っていない.そこで本研究では,中耳侵襲が少なく装着が容易であり,且つ,高音域でも高い補聴効果が得られる電磁補聴システムを開発する.今回設計したデバイスは,鼓膜面に留置する軽量の振動コイルとそれを駆動させるための駆動コイルとからなる.振動コイルは鼓膜面に直接,オイルを用いて留置させる.2つのコイルに同位相の交流電流を流すことにより,磁力の作用によって振動コイルが振動する.上記の概念に基づいてデバイスを試作し,性能を評価した結果,以下のような知見を得た.1.鼓膜に見立てたゴム円形膜中央に試作したデバイスを取り付けて,その出力を計測した結果,高周波数まで高利得を実現することができ,120dB以上の高度難聴でも安定した補聴が可能であることが示唆された.2.上記の円形膜中央にオイルを用いてコイルを留置させても,振動コイルが軽量であるため,長期間その位置を維持することができた.今後は,コイル形状や配置の最適化を試みた後,試作したデバイスを動物の耳に取り付け,その時の聴力閾値を聴性脳幹反応(ABR)などを用いて計測し,デバイスの有効性を確認する予定である.
Atg分子群による脂質・オルガネラ動態制御の新しい分子機構

本研究課題においては(1)オートファジーが細胞の脂質代謝に与える影響を分子レベルで理解すること、そして(2)真核微生物が自然界で生存するためのオートファジー機能をより詳細に理解するため、様々な栄養・ストレス条件変化が誘導するオートファジー経路を明らかにすることを目的としている。本年度は(1)に関して、出芽酵母のオートファジー膜構造体のメーカータンパク質であるAtg8が中性脂質代謝に及ぼす機能を見いだすことができた。具体的にはAtg8の欠損が定常期の酵母の中性脂質量の減少をもたらすこと、中性脂質分解酵素であるTgl3,Tgl4をさらに欠損させるとAtg8欠損株における中性脂質量減少が見られなくことが主たる発見である。本研究からAtg8が中性脂質蓄積の場である脂肪滴動態の制御を通じて中性脂質の量調節を行うことが分かった。(2)に関しては、前年度の本課題研究で見いだしていた、メタノール資化性酵母Candida boidiniiの硝酸還元化酵素Ynr1のオートファジーによる分解機構についての新たな発見を得た。本酵素が窒素源の変換によって選択的オートファジーの基質となることを前年度に見いだしていたが、この分解がメチルアミン特異的に誘導され、硝酸存在下でもメチルアミンがYnr1の分解を誘導しうることが分かった。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の主目的は、(1)これまで解析の進んでいなかった、オートファジーが細胞の脂質代謝に与える影響を分子レベルで理解すること、また(2)真核微生物が自然界で生存するためのオートファジー機能をより詳細に理解するため、さまざまな栄養・ストレス条件変化で誘導されるオートファジーおよびそのシグナリング経路を明らかにすることである。本年度は(1)に関して、オートファジーで輸送された脂質を分解する液胞内酵素Atg15の機能解析に関して進展を見た。すなわち、Atg15の欠損した出芽酵母変異株では、細胞が増殖後定常期にある条件で、中性脂質蓄積のためのオルガネラ、脂肪滴の量が著しく減少することを見いだした。この減少は他のオートファゴゾーム形成のためのAtgタンパク質をさらに欠損させると見られなくなった。さらなる研究から、Atg15欠損株では、脂肪滴内の中性脂質分解(リポリシス)が正常株と比較して亢進していることを見いだした。(2)に関しては、メタノールを単一の炭素源として生育可能な酵母(メタノール資化性酵母)Candida boidiniiが、環境中の窒素源の変化に応答して、選択的オートファジーを介した窒素源代謝酵素の分解を行うことを見いだした。本酵母は私たちの以前の研究から、植物葉上で生育可能であることが分かっていたが、本年度の研究から、本酵母が若い植物体上で生育する際には硝酸の資化経路が必要なことを見いだした。生育の場となる植物体が老化すると酵母はメチルアミン資化経路を誘導することから、植物のライフサイクルに応じて酵母の利用窒素源が変化することが強く示唆された。このように窒素源が硝酸からメチルアミンに変換された培養条件では、本酵母内の硝酸資化経路の酵素である硝酸還元酵素が選択的オートファジーによって液胞へと輸送され分解されることが分かった。(1)オートファジーが脂質代謝に与える影響として、Atg15の機能解析が大きな知見をもたらしている。これまで、オートファジーの生理機能は主にタンパク質分解・アミノ酸供給という観点から語られることが多く、その機能のためのシグナリング経路などが盛んに研究されてきた。本課題研究により、オートファジー不全による脂質リサイクリングの阻害が起こりうること、そしてその阻害が中性脂質蓄積の場である脂肪滴の量制御につながることを見いだしたことは、オートファジーの生理機能の新しい側面を理解することにつながる成果を得たと考えている。(2)に関しても、微生物の自然界での生存戦略としてオートファジーが重要であることは私たちの以前の研究からも示されていたが、本年度の本課題研究により、植物体上の窒素源変化に対応する微生物の戦略としてもオートファジーが重要であるという知見が得られた点が大きな進展である。真核微生物における選択的オートファジーの生理学的意義が明確に示された例はこれまで少なく、植物ー

微生物の相互作用の詳細解明という生態学的観点からも、本研究成果は重要な知見を与えるものになったと考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。(1)オートファジーが細胞の脂質代謝に与える影響の分子レベルの理解に関しては、脂肪滴を液胞内に取り込むリポファジーと呼ばれるオートファジー経路の分子機構解明が重要である。リポファジーはこれまで、哺乳類細胞や真核微生物(酵母・植物病原性真菌)などで報告があるが、その分子機構および形態学的な詳細が解明されたとはいいがたい状況にある。今後はこのリポファジーの分子機構について、出芽酵母を対象として解明することを企図している。(2)微生物の生存戦略としてのオートファジーおよびそれを支えるシグナリング経路の解明に関しては、メタノール資化性酵母のひとつPichia pastorisを用いた研究を今後進めていく。これまでの私たちの研究等から、本酵母はペルオキシソームを分解する選択的オートファジーであるペキソファジーの機構解明のための最も進んだモデル生物となっている。特にペルオキシソームとオートファジー分子装置の橋渡しをするタンパク質Atg30のリン酸化による機能制御の仕組みが詳細に報告されている。そこで本課題においては、さまざまな環境条件でAtg30リン酸化・脱リン酸化を行う酵素群を同定することで、本酵母の環境変動に応じたオートファジー誘導の仕組みを明らかにすることを企図している。
地球温暖化が海産魚の性決定機構に与える影響を評価するバイオアセスメント魚の確立

異常水温が魚類の性決定機構へ与える影響を評価する指標生物選定の一環として、日本沿岸域に生息するトウゴロウイワシ目魚類であるギンイソイワシが温度依存型性決定機構(TSD)を保持するかを検証した。捕獲した野生個体を、耳石の日輪数から推定した孵化日により春期孵化群(5月、6月孵化:平均水温20.2°C)と夏期孵化群(7月孵化:23.9°C)に分類し、各群の性比を調査した。その結果、春期孵化群では性比が約1:1であったが、夏期孵化群では雄に偏っていた。高温による雄への性比の偏りは、孵化稚魚の水温別飼育試験でも確認され、本種はTSDを保持することが明らかとなった。本課題では、性決定機構が水温変化に敏感とされているトウゴロウイワシ目魚類に着目し、地球温暖化が海産魚性分化に与える影響を評価する指標生物としての有用性を検証した。本年度は、ギンイソイワシ野生個体の耳石輪紋解析から孵化日を推定し、産卵期初期(低水温期)と後期(高水温期)に産まれた個体群の性比を比較調査することで、本種が温度依存型性決定機構(TSD)を保持しているかの検証を試みた。まず、輪紋形成が日周性を示すか否かを検証するため、産卵期に捕獲した親魚から得た孵化稚魚を一定期間飼育した。51,73,108日齢の稚魚(n=5/群)より耳石(扁平石)を摘出・研磨した後、核から縁辺部までの輪紋数を計測した。その結果、孵化稚魚輪紋数(Y)は孵化後日数(X)とともに直線的に増加し、回帰式は、Y=1.03X-0.28(r=0.971, n=15)となった。式の傾きは1.0と有意な差は認められず(p>0.01, t検定)、本種の扁平石には輪紋が1日にほぼ1本ずつ形成されることが示唆された。次に、2013年10月、11月に千葉県館山市周辺で野生個体当歳魚を捕獲し、輪紋解析から孵化日推定を行った。推定孵化日から捕獲個体を低水温期孵化群(5月下旬ー6月上旬孵化:平均水温20.2°C, n=26)と高水温期孵化群(7月:23.9°C, n=27)に分類し、各群の性比を検証したところ、産卵期初期に孵化した低水温孵化群では性比がほぼ1:1(雄率42.3%)であったのに対し、水温の高い産卵期後期に孵化した群では、大きく雄(雄率70.4%)に偏っていた。同様の性比の偏りは孵化稚魚の温度別飼育実験からも確認された。以上の結果から、日本沿岸部に生息するギンイソイワシは自然環境下においてTSDを保持していることが明らかとなり、本種が地球温暖化が海産魚性分化に与える影響を評価する指標生物として有用であることが示唆された。本研究では、性決定機構が水温変化に敏感とされているトウゴロウイワシ目魚類に着目し、地球温暖化が海産魚性分化に与える影響を評価する指標生物としての有用性を検証する。その第一段階として、日本産トウゴロウイワシ目魚類が温度依存型性決定機構を保持するか否かを検証するため、耳石を用いた経験水温履歴推定技術の開発を目指す。本年度は、定置水温情報が蓄積されている千葉県県館山(緯度34°97)において、ギンイソイワシ(合計394尾)およびムギイワシ(合計384尾)を釣獲法および手網を用いて複数回捕獲し、得られたサンプルの体長、体重、性別、生殖腺重量等の基礎情報を収集し、頭部より耳石を摘出した。得られたギンイソイワシ耳石を、電子線マイクロアナライザ(EPMA)に供し、各耳石に含まれる微量元素ストロンチウム(Sr)含量のマップ解析を行ったところ、耳石上Sr含量には輪紋状の明らかな周期性が認められた。そこで、このSr値の周期性が水温の季節変化と相関があるのか否かを検証するため、5月(海水温;19.7°C)および8月(26.5°C)に捕獲した個体の耳石を用い、捕獲直前の環境情報を最も反映していると考えられる耳石最外縁部のSr値を測定し比較したところ、5月(n=7)のSr値は8月(n=9)よりも有意に高く水温とSr値間に負の関係性が認められた。

一般に耳石Sr値は塩分濃度や個体の生理状態など水温以外の要因の影響も受けることが知られている。現在、外縁部以外の耳石Sr値の測定を行い、水温との関係性をより詳細に精査している。次年度は、ギンイソイワシおよびムギイワシの各耳石Sr値を指標とした経験水温履歴の調査を継続するとともに、耳石輪紋解析から各個体の孵化時期を推定し、過去の水温データおよび個体の表現型性とを照らし合わせることで、これらの種が温度依存型性決定機構を持つか否かを複合的に検証していく予定である。概ね研究実施計画書通り進んでいる。現時点で特に大きな推進方策の変更は必要ないと考えており、当初計画通り実施する予定である。核当なし
寄生虫由来の遺伝子組換え免疫抑制因子の作用と免疫抑制機序の研究

マンソン裂頭条虫幼虫由来の免疫抑制因子(ES90)の遺伝子をクローニングし、コムギ胚芽の無細胞系で組換えタンパク質を作成したが、マクロファージのNO産生の抑制作用は認められなかった。一方、旋毛虫感染マウスの腹腔マクロファージでは、FIZZ, Ym1, arginaseなどの遺伝子発現が認められ、これに関連して2種類のPRXをクローニングした。Prx-1は発育ステージによって遺伝子発現に変化がみられたマンソン裂頭条虫幼虫由来の免疫抑制因子(ES90)の遺伝子をクローニングし、コムギ胚芽の無細胞系で組換えタンパク質を作成したが、マクロファージのNO産生の抑制作用は認められなかった。Prx-1は発育ステージによって遺伝子発現に変化がみられたこれまでに、マンソン裂頭条虫のプレロセルコイド(幼虫)の分泌物質中にLPS活性化マクロファージの一酸化窒素(NO)産生およびTNF-αやIL-1βの遺伝子発現を抑制する免疫抑制因子(ES90)を見出し、精製した。そして、この因子のN末端と内部のアミノ酸配列を基にしたdegenerate PCRによってcDNA断片を得ていた。このcDNAの塩基配列は、374bpで2種類の塩基配列のパターンが確認された。いずれのアミノ酸情報も今までに相同性の高いものは報告されておらず、新規の免疫抑制因子と推察された。本研究では、免疫抑制因子ES90の主要なisoformのcDNA断片を基にして、3'RACE法および5'RACE法を用いて全長のcDNAを合成し、その塩基配列を決定した。N末端側には26アミノ酸からなるシグナル配列があり、485アミノ酸をコードする1458塩基のcDNAをクローニングした。このcDNAを解析すると、フィブロネクチンドメイン(FNm)とホモロジーのある部位を挟んでシステインが同数のアミノ酸ごとに13個ずつ認められる構造をしていた。この全長のcDNAと2種類の部分的に欠失させたcDNAを無細胞のコムギ胚芽蛋白合成系で遺伝子組換え蛋白を合成するために、プラスミッド(pEU-E01-GST-TEV-MCS-N2)に組み込んだ。以上のように、寄生虫由来の免疫抑制因子(ES90)をクローニングし、無細胞コムギ胚芽系を用いた蛋白合成の準備が完了した。我々は、これまでにマンソン裂頭条虫のプレロセルコイド(幼虫)の分泌物質中の免疫抑制因子(ES90)を精製し、この因子がlipopolysaccharide (LPS)活性化マクロファージの遺伝子発現および破骨細胞形成を抑制することを見い出した。そして、ES90のN末端と内部のアミノ酸配列の一部を決定した。そして、このアミノ酸配列を基にしたdegenerate PCRプライマーを作成し、幼虫由来のmRNAからRT-PCR法によってcDNA断片が得られた。このcDNAの塩基配列を基にして、3'RACE法および5'RACE法を用いて全長のcDNAの塩基配列を決定し、無細胞のコムギ胚芽系で遺伝子組換えタンパク質を作成したが、LPSで刺激した活性化RAW264.7マクロファージのnitrite(NO)産生の抑制作用は認められなかった。一方、旋毛虫感染マウスでは、腹腔マクロファー数が増加し、これらのマクロファージの遺伝子発現をRT-PcR法で検討したところ、TNF-α,IL-1β,誘導型のNo合成酵素(iNos)の遺伝子発現は認められず、classical activationは起きていなかったが、FIZZ,Ym1,arginaseなどの遺伝子発現が認められ、alternative activationが起きていると考えられた。腹腔に旋毛虫の新生幼虫を注射で投与しても、旋毛虫筋肉内幼虫の経口感染と同様に腹腔マクロファージの増加とalternative activationが観察され、Th2優位な免疫応答との関連が推察された。我々は、これまでにマンソン裂頭条虫のプレロセルコイド(幼虫)由来の免疫抑制因子(ES90)の遺伝子組換えタンパク質を作成したが、マクロファージのnitrite (NO)産生の抑制作用は認められなかった。一方、旋毛虫感染マウスでは、腹腔マクロファー数が増加し、これらのマクロファージでは、TNF-α,IL-1β,誘導型のNO合成酵素(iNOS)の遺伝子発現は認められず、classical activationは起きていなかったが、FIZZ, Ym1, arginaseなどの遺伝子発現が認められ、alternative activationが起きていると考えられた。近年、寄生蠕虫の肝蛭由来のperoxiredoxin (PRX)がマクロファージのalternative activationを起こすとの報告があるため、我々は旋毛虫のPRXのクローニングを試み、2種類のPRXをクローニングした。Prx-1は642bpでPrx-2は588bpであり、この2つの塩基配列の一致率は57%、アミノ酸配列では53%であった。いずれのPrxもマウスや他の寄生虫で保存されている酵素活性中心付近の領域は保存されていた。また、発育ステージごとにPrxの発現を調べたところ、Prx-2は被嚢幼虫、成虫、新生幼虫の3つの発育段階で同様な発現がみられた。しかし、Prx-1は成虫や新生幼虫ではほとんど発現が認められず、被嚢幼虫でのみ強く遺伝子発現がみられ、筋肉内での被嚢幼虫の生存に関与している可能性が示唆された。
統合失調症における感覚情報処理異常の解明-ミスマッチ反応を用いて

取り巻く環境の変化を速やかに検出することは生存において重要な情報戦略のひとつである。本研究では、聴覚刺激において変化発生から約100ms後に誘発されるN1, N1mを標的とし、変化関連脳活動の解明を進め、この変化関連脳活動の切り口でもって統合失調症における聴覚情報処理異常の解明を試みた。主な結果は以下のとおりである。1)この変化関連脳活動には感覚記憶が関与し、これは主に上側頭回に起因するものである。2)個々の音特性変化(音源、周波数、音圧)に関わらず、聴覚皮質(おそらく上側頭回)にその信号源が推定された。3)個々の音特性変化に関わらず、統合失調症患者では健常者と比較して変化関連脳活動強度が統計学的に有意に低くみられた。上側頭回はsensory gateの役割を担い、統合失調症にはこの高次な階層レベルの情報処理異常が存在すると考えられる。脳内には危険から身を守るために感覚情報における変化を自動的に検出する機構が存在し、事象関連電位におけるmismatch negativity(MMN)に反映されることはよく知られている。我々は、脳内では常に先行する状態との比較がなされているのではないかと考えている。聴覚情報においては音の始まり(ON刺激)は無音からの変化、音の終わり(OFF刺激)は無音への変化、そして連続音からの突然の変化(Change刺激)は先行する音からの変化であり、ON・OFFを含めて音の変化に対する変化探知反応はすべて同じ神経細胞群がその役割を担うという仮説を持っている。本年度は健常者を対象として、時間分解能に優れた事象関連電位と脳磁図を用いて聴覚における変化探知メカニズムについて以下のことを明らかにした。1)事象関連電位と双極子解析により、ON・OFF反応は上側頭回、さらに続く注意シフト(変化に対して注意を向ける)は前帯状回にそれぞれ信号源が推定された。2)脳磁図により、連続する音の周波数・音圧・音源定位を突然に変化させたChange刺激に対する変化探知反応はすべて上側頭回に推定された。変化探知反応は意識的に制御することのできない極めて安定した3次元精神生理学的指標であり、この指標は統計学的画像解析と組み合わせることで統合失調症の病態解明に有用なものとなるであろうと考える。次年度は論文による成果の公表を進めるとともに、更に変化探知反応の精神生理学的意義について解明を進め、この指標を用いて統合失調症を対象としてdataの収集を開始し、統合失調症の自動注意処理過程異常について検討を行う予定である。我々は、脳内の感覚情報処理過程における基本的情報戦略は常に、先行する感覚情報との比較による変化探知に他ならないと考えている。我々の標的とする事象関連電位は刺激変化(音の始まり、音の終了、音の変化)後約100msにみられる前頭・頭頂優位の陰性電位(N1)である。平成21年度は音の始まり(ON応答)、音の終わり(OFF応答)に加えて連続音の突然の変化(Change応答)について健常者を対象とした脳波・脳磁図解析を行い、これらすべての反応は同一の神経細胞群(上側頭回)がその役割を担うことを明らかにした。つまり、その後に続く注意シフト(帯状回など)へのsensory gateが上側頭回に存在すると考えられる。本年度は健常者(21名)と慢性統合失調症患者(21名)を対象として連続する音の周波数・音圧・音源定位を突然に変化させた場合にみられる変化探知反応について検討した。3種類のすべての音刺激変化において健常者と比較して慢性統合失調症患者ではN1の振幅に有意な低下を認め、潜時については音源を変化させた場合においてのみ統合失調症群で健常者より有意な延長がみられた。統合失調症では個々の音特性処理過程にその異常が存在するのではなく、認知機能障害の責任部位は上側頭回のsensory gateを担う皮質活動である可能性が示唆された。我々は、この聴覚変化探知反応は意識的に制御することのできない極めて安定した統合失調症の客観的診断指標となるのではないかと考えている。ヒトは生存するうえで、取り巻く感覚情報変化を速やかに自動検出して必要に応じて注意を向けて適応した行動をとる必要がある。この変化探知は脳内基本的情報処理戦略の最初期段階に位置するが、時間分解能の極めて優れた脳波および脳磁図でのみ捉えることができる。我々が標的とするのはイベント発生後100ms遅れて明瞭に観察できる比較的大きな3相性の誘発脳活動成分(P1-N1-P2,P1m-N1m-P2m)である。

前年度までに脳磁図を用いて、音特性に関わらず上側頭回の同一神経細胞群が主に変化探知の役割を担うことを明らかにし、さらに慢性統合失調症においてはこのsensory gateに異常が存在するであろうことを明らかにした。本年度はこの変化探知系の機序解明をさらに進めた。1)音源を突然移動させる連続音を逸脱刺激としたoddball課題において逸脱刺激の出現頻度を変化させて誘発電位を測定し、N1には感覚記憶が関与することを明らかにした。2)4つの純音から構成されるtrain pulse音刺激を用いて誘発脳磁場を測定した。第1音に比してその後の音に対する活動は有意に低く、これはsensory gateを示唆する所見と考えられる。従来の報告にもあるが、P1mとN1mではその信号源は同一とは考えにくく、このふたつの成分で第1音から第2音への減衰率が異なることから、変化検出に関わる情報処理活動には幾つかの階層において閾値の異なるsensory gateが存在する可能性が考えられた。統合失調症における脳内情報処理異常は疑いようのないものであるが、複雑な情報処理過程以前の最初期段階の変化探知系にすでに何らかの機能異常が存在する。変化関連脳活動は感覚記憶が関与することを明らかにしたが、引き続きその機序・意義を明らかにすることで統合失調症の認知機能障害の病態解明に迫るとともに統合失調症の安定した生理学的指標の確立を目指す。
パーキンソン病診断支援を目的とした自律神経活動を評価可能な血管力学モデルの提案

本研究ではHead-up tilt testを対象とした血管力学モデルに基づく新たなパーキンソン病診断支援のための自律神経活動評価システムの開発を目的としている.本年度はこれまでに当研究員が提案した血管力学モデルから得られる血管力学特性の簡易推定法の検討,および起立試験時におけるパーキンソン病とパーキンソン症候群の血管力学特性変化の違いについて調査した.実験では,パーキンソン病患者15名とパーキンソン症候群患者10名に対して仰臥位10分,起立10分,再度仰臥位5分のHead-up tilt testを施し,手指尖部の血管力学特性を評価した.その結果,各被験者群間で体位変化に伴う血管剛性パラメータおよび指尖容積脈波振幅の変化率,体位変化中の血管剛性パラメータおよび指尖容積脈波振幅の変化速度の各特徴量を用いて,ニューラルネットワークによる解析を行なったところ,各被験者群間に有意な差があることを確認した.また,提案法を用いて自律神経機能治療法(光療法)を施したパーキンソン病患者の治療効果を評価できる可能性を示した.本研究により,パーキンソン病とパーキンソン症候群の鑑別だけでなく,パーキンソン病の自律神経機能異常度を評価できる可能性を示唆した.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではHead-up tilt testを対象とした血管力学モデルに基づく新たなパーキンソン病診断支援のための自律神経活動評価システムの開発を目的としている.本年度はこれまでに当研究員が提案した血管力学モデルが自律神経特性を十分計測可能であるかを検討するために,ヒトに疼痛刺激を与えた時に不随意的に変化する血管力学特性とヒトが主観的に感じる痛みの関係について調査した.実験では,健常者4名に対して仰臥位で前腕部に電気刺激を施し,逆側の非侵襲連続血圧および指尖容積脈波を計測し,血圧計血管力学特性を評価した.なお,刺激強度は30秒ごとに変化させ,血管力学特性およびヒトが主観的に感じた痛みは各30秒中,最大の反応値を刺激に対する特性して評価した.その結果,刺激強度と血管力学特性,刺激強度とヒトが主観的に感じる痛み,血管力学特性とヒトが主観的に感じる痛みのそれぞれに相関関係が認められ,それぞれの関係性は近似関数を用いて表現できることが明らかとなった.また,パーキンソン病患者の起立試験中の自律神経活動計測を行うために,医学分野の共同研究者(独立行政法人国立病院機構刀根山病院佐古田三郎院長)と交流・討論を行ない,Head-up tilt test中のパーキンソン病患者の生体信号を計測するため,心電図,指尖容積脈波,血圧計,角度センサを基盤としたデバイスおよび補助治具を試作した.今後,パーキンソン病患者で計測実験を行うための準備を引き続き行う予定である.本研究ではHead-up tilt testを対象とした血管力学モデルに基づく新たなパーキンソン病診断支援のための自律神経活動評価システムの開発を目的としている.本年度はこれまでに当研究員が提案した血管力学モデルから得られる血管力学特性の簡易推定法の検討,および起立試験時におけるパーキンソン病とパーキンソン症候群の血管力学特性変化の違いについて調査した.実験では,パーキンソン病患者15名とパーキンソン症候群患者10名に対して仰臥位10分,起立10分,再度仰臥位5分のHead-up tilt testを施し,手指尖部の血管力学特性を評価した.その結果,各被験者群間で体位変化に伴う血管剛性パラメータおよび指尖容積脈波振幅の変化率,体位変化中の血管剛性パラメータおよび指尖容積脈波振幅の変化速度の各特徴量を用いて,ニューラルネットワークによる解析を行なったところ,各被験者群間に有意な差があることを確認した.また,提案法を用いて自律神経機能治療法(光療法)を施したパーキンソン病患者の治療効果を評価できる可能性を示した.本研究により,パーキンソン病とパーキンソン症候群の鑑別だけでなく,パーキンソン病の自律神経機能異常度を評価できる可能性を示唆した.これまでにパーキンソン病診断のための血管力学特性評価法については,当初予定していた以上に研究を進展させることに成功したが,パーキンソン病患者診断支援への適応およびシステムの構築をするまでに至っていない.27年度が最終年度であるため、記入しない。Head-up tilt testによるパーキンソン病診断支援システム構築のため,今後治験などを行い,パーキンソン病を患ったヒトに対して提案システムが有用であることを示す必要がある.そのため,引き続き血管力学特性とパーキンソン病患者の関係性を表現するモデルを提案するための実験,解析的検討を行う必要がある.27年度が最終年度であるため、記入しない。