hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ART由来出生児の遺伝的安全性に関するエピゲノムコホート研究

生殖補助医療(ART)による出生児では、先天性インプリンティング異常症や精神発達障害の発症頻度が高いことが指摘されている。しかし、その原因がART操作によるものか、年齢や生活環境などの患者背景によるものか明らかではない。本研究では、様々なART操作により出生した児について、出生状況と出生後の身体的発育・発達に加え、認知行動面をも考慮した徹底的な観察研究を行い、また、生体試料(胎盤、血液)のエピゲノム解析を実施し、科学的根拠に裏付けされた安全性とリスクについて検討する。本年度は、新鮮胚と凍結胚(FET)の満期(39-40週)の胎盤組織(細胞性栄養膜細胞)の低分子RNA(microRNA)の発現を網羅的に比較し、その表現型との関連性について検討した。その結果(1)FET由来胎盤にユニークなmicroRNAの発現が認められた(2)インプリンティング領域(C19MC)のmicroRNAとDNAメチル化に特異的な変化がみられた(3)変異の認められた領域のGO解析の結果、胎児、胎盤への成長に関与する遺伝子がリストアップされた(4)疾患関連Pathway解析よりII型糖尿病や様々な癌と関連するシグナル伝達経路が変化することが明らかとなった。受精卵の凍結操作により、microRNAを含むエピゲノムの変化が生じ、特にゲノムインプリンティングが確立、維持される時期の受精卵を取り扱う際、インプリント遺伝子の発現調節に変化がみられると推測した。今後、このエピゲノムの変化について、その影響が新生児にどのような影響をもたらすのか長期的なFollow upが必要と考える。本研究では、ART治療によるリスクと安全性について評価するため、ART出生児を対象に、患者背景と生活習慣を考慮した出生状況調査と、出生後の身体的発育、認知行動面をも考慮した神経行動学的な発達に関する観察研究を、子どもの成長のマイルストーンに照らし、大多数例の自然妊娠群と比較することで、戦略的に把握することを目的としてきた。最終年度は、『エコチル調査(10万人の子どもの健康と環境に関する全国調査)』を活用し、ART治療内容と出生状況、出生後の身体的発育、神経行動学的発達に関する縦断的な観察研究を行い、ARTによる出生児への影響を明らかにする。特に凍結胚移植(FET)は、新鮮胚移植(Fresh ET)に比し、出生児の体重増や性比の偏り(男児の増加)を示す事が報告されており、その関連性について交絡要因を十分に加味し、検討を行う。生殖補助医療(ART)出生児では、先天性インプリンティング異常症や精神発達障害の発症頻度が高いことが指摘されている。しかし、原因ART操作によるものか、年齢や生活環境などの患者背景によるものか明らかではない。本研究では、様々なART操作により出生した児について、出生状況と出生後の身体的発育・発達に加え、認知行動面をも考慮した徹底的な観察研究を行った。また、生体試料(胎盤、血液)のエピゲノム解析を実施し、科学的根拠に裏付けされた安全性とリスクについて検討した。初年度は、1.研究計画の確定、研究体制の整備2.東北大学倫理委員会に申請、承認(番号:2017-1-201)3. ART出生児の分類、データ解析を開始:エコチル全国調査(全固定データ104,102人の出生児)を活用し、ART群(顕微授精、体外受精)(BT(胚盤胞)群2,081人、ET(分割胚)群752人)、非ART群(人工授精)(3,716人)、自然妊娠群(92,281人)のデータを抽出した。まず、BTと性比の関係及びBTとMZTの頻度について、交絡要因について補正し、多変量解析により正確に評価した。その結果、BTにより出産した児は、性比に偏りがみられ、男児が多い傾向がみられた(OR: 1.10, 95% CI: 1.01-1.20)。また、一卵性双胎の頻度も高いことが判明した(OR: 4.12, 95% CI: 2.57-6.59)。これらの成果は、現在論文投稿中である。本年度はほぼ計画通りに進み、2報の論文を投稿(うち1報は掲載)した。学会でも招待講演として5回行った。また、計画を前倒しし、次年度の計画であるART由来先天性GI異常症のメチローム解析を開始し、データを取得している。その結果(1)FET由来胎盤にユニークなmicroRNAの発現が認められた(2)インプリンティング領域(C19MC)のmicroRNAとDNAメチル化に特異的な変化がみられた(3)変異の認められた領域のGO解析の結果、胎児、胎盤への成長に関与する遺伝子がリストアップされた(4)

疾患関連Pathway解析よりII型糖尿病や様々な癌と関連するシグナル伝達経路が変化することが明らかとなった。受精卵の凍結操作により、microRNAを含むエピゲノムの変化が生じ、特にゲノムインプリンティングが確立、維持される時期の受精卵を取り扱う際、インプリント遺伝子の発現調節に変化がみられると推測した。今後、このエピゲノムの変化について、その影響が新生児にどのような影響をもたらすのか長期的なFollow upが必要と考える。先天性GI異常症患児(ART群と非ART群)の末梢血DNAを用い、全てのメチル化インプリント領域について、DNAメチル化の解析を行い、メチル化異常のパターン分類と特徴について比較する。これらの結果に基づいてインプリント異常症の発症機序(時期)、つまりメチル化の獲得、維持、消去のいずれの過程の異常による発症であるか明らかにし、ARTによるリスク要因を症例毎に評価し、ART治療の確率的影響について検討する。本研究では、ART治療によるリスクと安全性について評価するため、ART出生児を対象に、患者背景と生活習慣を考慮した出生状況調査と、出生後の身体的発育、認知行動面をも考慮した神経行動学的な発達に関する観察研究を、子どもの成長のマイルストーンに照らし、大多数例の自然妊娠群と比較することで、戦略的に把握することを目的としてきた。最終年度は、『エコチル調査(10万人の子どもの健康と環境に関する全国調査)』を活用し、ART治療内容と出生状況、出生後の身体的発育、神経行動学的発達に関する縦断的な観察研究を行い、ARTによる出生児への影響を明らかにする。特に凍結胚移植(FET)は、新鮮胚移植(Fresh ET)に比し、出生児の体重増や性比の偏り(男児の増加)を示す事が報告されており、その関連性について交絡要因を十分に加味し、検討を行う。
マルチボディパワーアナリシスによるエネルギーフローを考慮したむち運動の解析

本研究は、むち運動であるキック動作をマルチボティーパワーアナリシス法を用いて解析し、エネルギーフローからみた動作の評価をするとともに、その数理モデルを構築しようとするものであった。本研究では、日本代表選手を含むサッカー選手、学生サッカー選手等を被験者とし、3次元動作分析システムによって収集した身体の位置に関するデータを二重振り子モデルを用いて解析した。その結果、スイング速度への筋力の貢献はある一定程度にとどまり、スイング速度の大小は、内力による貢献に左右されることがわかった。スイング速度の高い技術巧者は、まず、高い助走速度によって身体を移動させ、それによって蹴り脚大腿に大きなエネルギーが流入していた。その後股関節屈曲によってエネルギーが生成されていた。そのエネルギーが下腿へと流出して行く際、膝関節角度を制御し、もっとも効率のよい姿勢をとろうとしていたと考えれられる。大腿の角速度が最大の時、膝関節角度が90度であることが本モデルで最も効果的にエネルギーを伝達できる。本実験での技術巧者の多くもおよそ90度の姿勢をとっていた。また、膝関節伸展によってエネルギーが更に生成され、ボールインパクト直前にスイング速度が最大となっていた。これらのことあから、ある一定程度の筋力を有する選手が、さらにスイング速度を高めようとする際、まず、助走速度を高め、さらにその後の支持脚接地による急激な停止によって大腿の回転を加速することが有効と考えられる。更に、大腿のエネルギーを効率的に下腿に伝達するため、大腿の角速度が最大になる時、膝関節角度を90度に近づけることが望ましい。これらの知見から、筋力は十分にある大学女子サッカー選手を対象にトレーニングを行い、その後のスイング速度の変化を観察する調査を実施中である。本研究で用いた二重振り子モデルでは、二関節筋を考慮できないため、今後の更なる考察が必要である。
嚥下障害解明に向けた基礎的研究:嚥下誘発における上位脳の役割

咽頭や喉頭の機械的刺激は上位中枢の影響を排除して嚥下反射を誘発すると信じられてきた。しかし、食物の物性によっては咀嚼中に喉頭蓋の上まで食塊が流れ落ちることがvideofluorograph(VF)で観察され、しかもこの食塊の刺激では嚥下は誘発されず、口腔内の食物が十分に咀嚼されて初めて嚥下が誘発されることも明らかとなった。そこで本研究では、ヒトを対象として嚥下関連脳磁場を記録する方法、ならびにVFでの観察結果と、動物を使った動作学的・電気生理学的実験結果を比較することで、随意的嚥下誘発に関与する大脳皮質部位の同定ならびに各部位の機能・相互関係について明らかにすることを目的に実施した。ウサギをモデルにした動物実験では食物の口腔内摂取から嚥下までの全過程を筋電図学的・動作学的に記録解析できた。特に、舌と咀嚼筋の協調運動に加え、頬筋・口輪筋などの表情筋の咀嚼における役割も明らかにできた。大脳皮質を電気刺激して嚥下関連部位を調べた結果、咀嚼に伴う嚥下を促通または抑制する部位は確認できたが、単独で嚥下を誘発できる特定の部位は確認できなかった。ウサギのような大脳皮質の発達の悪い動物では嚥下関連皮質部位の発達が悪く、微小電極による従来の電気生理学的手法では検索が困難か、またはヒトや霊長類のように随意的な嚥下は十分発達していないと結論できる。脳磁図計の実験結果より、ヒトの随意的嚥下誘発に2秒ほど先立ち帯状皮質が活動し、その後島・弁蓋部が嚥下開始まで持続的な活動を示すことが明らかとなった。帯状皮質は情動と関連する部位であり、嚥下に先立つ認知過程に関与する活動と考えられる。一方、島・弁蓋部は嚥下中枢を直接活性化する部位と考えられる。また、VFでの観察から、動物実験で観察されてきた一連の咀嚼過程同様、ヒトでも一口量の食塊を2回から3回に分けて嚥下することが確認された。ヒトの実験においては、これまでに随意的嚥下の誘発に関する大脳皮質活動部位は明らかにされている。しかし、それらの時間的関係を明らかにすることは出来ていない。本研究の目的の1つは、高い時間空間分解能を合わせ持つ脳磁図計を用いて、随意的嚥下誘発に関わる部位の時間空間的関係を明らかにすることにある。被験者9名に水を随意的に嚥下する課題と、右手中指を随意的に素早く伸展する課題の2つを行わせ、その間の脳磁場信号を非侵襲的に記録し、解析検討を行った。その結果、随意的嚥下に関連する大脳皮質活動は、運動開始前の2000ms付近から嚥下開始まで、広く分布しているのに対し、指の運動に関連する活動は、基準点前の500ms付近から生じていた。また、指の運動課題では中前頭回が主に活動したのに対し、随意的嚥下運動前に活動する主な部位は、島、帯状皮質と下前頭回であった。

これは嚥下誘発に複雑な中枢制御が必要であることを示唆するものと思われた。動物実験では、自由行動下のウサギを用いて、嚥下中枢・咀噛中枢・上位中枢の相互作用について検索を行った。その結果、自由行動下の動物においても麻酔下の動物と同様に、上喉頭神経刺激により嚥下が誘発され、この嚥下は食塊により誘発される嚥下のモデルになることが示唆された。また咀噛時と安静時における嚥下誘発に対する上喉頭神経刺激効果はほぼ同じであることから、末梢から嚥下中枢に対する入力は咀噛中枢の興奮レベルとは関係なく、嚥下中枢に入力を送っていることが明らかとなった。昨年度に続きヒトの随意性嚥下誘発域について脳磁図計を用いて検索した。昨年度の研究では嚥下に先行して「島」および「帯状皮質」が活動することを見いだしているが、今年度はその活動タイミングと左右差について詳細に検索した。帯状皮質は嚥下の約2秒前に活動が集中しており、左右差はみられなかった。また前部と後部で機能的に違いが報告されているが、前部でも後部でも潜時に差はみられなかった。一方、島については左優位で、主に前部に活動がみられた。潜時は帯状皮質と異なり記録開始(嚥下前2.5秒)から広い範囲に分布し、特に特定の潜時は見いだせなかった。動物実験でも島を刺激すると、単発刺激では嚥下は誘発できないものの、連続刺激をすると誘発される点、嚥下障害者の島前方に器質的障害が観察されるなど、脳磁図計で観察された島の活動は従来の研究結果とよい一致を見ている。動物実験のグループは26羽のウサギから95カ所の大脳皮質咀嚼野を同定し、周期性顎運動時に上喉頭神経を電気刺激することで嚥下を誘発した。その中で「大脳皮質咀嚼野刺激のみ」、「上喉頭神経刺激のみ」、「大脳皮質咀嚼野と上喉頭神経の同時刺激」の3条件下で誘発閾値の変化を比較した。その結果、末梢性の嚥下誘発に比較して皮質咀嚼野刺激を同時に加えた場合、95カ所の皮質咀嚼野のうち49カ所(52%)で促通が観察されたが、残りの46カ所では誘発効果に変化が見られず、結果的に抑制を示す部位は無かった。続いて、嚥下誘発における大脳皮質咀嚼野刺激の促通効果が、皮質から嚥下中枢への直接的な影響なのか、または大脳皮質咀嚼野刺激により誘発される下顎運動が口腔内の受容器を刺激した結果なのかを明確にするため、口腔内感覚受容器を支配している眼窩下神経と上歯槽神経を切断した上で同じ実験を行い、末梢性感覚入力の影響は無いことが明らかとなった。健常者の随意性嚥下時の顔面口腔および頸部を前方より撮影したビデオを見せる課題を実施した予備実験の結果、複数の被験者で視覚野に加え頭頂部皮質に有意な活動が記録できたことから今年度は視覚課題を中心に実験計画を立案した。しかし、精査した結果一貫した結果は得られなかった。一方、脳磁図計により皮質活動を記録した昨年度までの研究成果の中で、嚥下に先立ち帯状皮質に活動が認められた。この結果は嚥下に先立ち情動に関する情報処理が必要であることを示唆している。そこで、通常忌避される食品を嚥下課題に選択し、皮質活動の変化を観察した。実験にはコントロールとして飲料水を、忌避的食品として青汁を選択し、水嚥下30回→青汁嚥下30回→水嚥下30回の試行を9名の被験者で実施した。それぞれの嚥下課題に対応する脳磁場を記録し、嚥下時の舌骨上筋からの筋電図を基準点として加算平均によって得られる磁場分布を求めた。その結果を元に、電流源の位置と方向を、時間変動性複数双極子解析法を用いて推定した。その結果、随意的嚥下運動前に活動する主な皮質部位は帯状皮質と左側の弁蓋部であり、本研究の初期に得られた結果を裏付けるものであった。しかし、青汁嚥下では誘発前の脳磁場変動はコントロールと比較して明らかに少なく、青汁の味や臭いに対する脳皮質活動や「飲み込みつらさ」に関する脳活動が影響したものと思われた。また、右側の弁蓋部にも活動が認められ、青汁の味ないし臭いが嚥下の誘発に何らかの影響を及ぼしていると思われた。島・弁蓋部の活動に半球優位が報告されているが、前回に続き健常者では左側優位であることが明らかになった。
非行少年のいじめ被害経験が心理特性と非行性に及ぼす影響－援助者の有無に注目して

本研究の最終的な目的は、非行少年の家庭・学校・地域等の生活環境における被害体験、特に「いじめ」の被害経験に着目し、非行少年の心理特性と非行性の関連について、被害体験が性格特性や非行性にどのように関連しているのか明らかにすることである。さらに、被害が発生した際に、周囲の援助者の役割についても注目し、非行少年の更生のための手掛かりや回復への手立てを探る。本研究で重視しているのは、非行少年の被害体験と心理特性、非行性との関連を明らかにするために、仮説モデルを実証的に検証し、妥当性、信頼性および適合度の高いモデル図へと改良していき、完成度の高いモデルを構築することである。また、被害体験からの回復における援助者の役割について検討し、更生改善の有効な処遇を検討する。更生のために周囲の援助者はどのような役割を果たせばよいのか、更生改善への処遇には何が必要なのかを明らかにすることに研究の全体的意義がある。そこで、まず本年度(2018年度)は初年度であり、最初に国内外の文献をもとに非行少年のいじめ被害に関する先行研究の整理・検討を行い、とりわけ、いじめ研究では先進的な英国及び北欧の海外文献をあたりながら、日本と海外のいじめ研究比較を行っている。調査研究においては、従来行ってきた家庭・学校・地域等の生活環境における様々な生活体験についての質問紙調査を実施するにあたって、調査項目を精査し再検討した。また、今年度の一般青少年の調査においては、家庭・学校・地域等の生活環境における日常生活感覚、生活習慣の調査を実施した。とりわけ、生活の乱れにつながる依存傾向(ネット依存)についてその実態動向を調査・分析した。本年度,大学運営の仕事に携わり大幅に時間が取られているため、研究のエフォートが縮小している。しかしながら、文献研究を中心に、研究動向のまとめを進めており、調査項目の見直しも行っているので、来年度に向けた準備は進んでいる。また、研究協力者の転勤等に伴い、新たな協力施設における研究協力者への了解を求める手続きを進めているので、今後は研究協力が実施できると見込まれる。2019年度は、非行少年に対する調査及び比較対照群としての一般青少年の調査に向けて、調査協力者を進めていく。そのためには、これまでの研究データの見直しや、分析方法の再検討を進めながら、今後の調査を実施していく必要がある。わずかに7,160円の残高があるが、ほとんど支出しており、次年度繰越使用額はほとんどない。
コンドロイチン硫酸に含まれる高硫酸化ドメイン構造の生物学的機能

コンドロイチン硫酸(CS)に含まれるGalNAc(4,6-bisSO_4)構造は、多彩な生理学的機能をもつことが示唆されている。この構造は、N-アセチルガラクトサミン4-硫酸6-O硫酸転移酵素(GalNAc4S-6ST)により合成される。本研究では、高硫酸化CSの機能を解明することを目的に研究を進めてきた。今年度は、主に個体レベルでの解析を中心に研究を行った。(1)GalNAc4S-6ST遺伝子KOマウスは、正常に生まれ、繁殖可能であったが、KO同士の交配の場合に生まれる仔の数が、Hetero同士の交配の場合より少ない傾向がみられ、生殖での機能が示唆された。(2)GalNAc4S-6ST KOマウスでは、CS-Eだけでなく肝臓や脾臓に多いDS-E(デルマタン硫酸骨格でGalNAc(4,6-SO_4)をもつ糖鎖)も消失することから、GalNAc4S-6STがCSとDSの両方のGalNAc(4,6-bisSO_4)構造の合成に関与していることがわかった。2.GalNAc4S-6STの選択的阻害剤の開発※有機合成専門の研究者との共同研究。コンドロイチン硫酸E(CS-E)やCSに含まれる高硫酸化ドメインは、多彩な生理学的機能をもつことが示唆されている。N-アセチルガジクトサミン4-硫酸6-0-硫酸転移酵素(GalNAc4S-6ST)はこれら高硫酸化構造の合成に関与している。本研究では、GalNAc4S-6ST遺伝子ノックアウト(KO)マウスを用いて、高硫酸化CSの機能を個体レベルで解析すること、またin vitro合成した高硫酸化オリゴ糖を用いてCSに存在する高硫酸化非還元末端構造の機能を解析している。1.GalNAc4S-6ST遺伝子ノックアウト(KO)マウスの解析KOマウスの各組織におけるCS分析を行った結果、すべての組織においてCS-E構造が欠失しており、このことによりGalNAc4S・6STはE構造を合成する唯一の酵素であることが考えられた。骨髄由来肥満細胞(BMMC)におけるCS-Eの機能解析において、KOマウスのBMMCではCS-E合成活性が欠失しており、GalNAc4S-6ST遺伝子発現も完全に消失していた。また、BMMC特異的プロテアーゼ活性を調べた結果、トリプターゼ活性が野生型に比べKOマウスのBMMCでは激減していた。しかし、遺伝子の発現には影響がなかった。さらに、BMMCの細胞形態を調べた結果、KOのBMMCでは空胞化細胞が確認できた。これらのことは、CS-Eが顆粒内でのタンパク質貯蔵に関与していることを示唆する。2.CSの非還元末端に存在する高硫酸化構造の機能解析CSの非還元末端構造に存在する高硫酸化構造の機能を解明するために、ウロノシル2-O-硫酸転移酵素(2OST)、GalNAc4S-6STにより放射性オリゴ糖を調製し、トロンビンを固定化したカラムを用いて結合活性を測定した結果、オリゴ糖の結合活性はみられなかった。本研究では、CSの高硫酸化構造の合成に関与するN-アセチルガラクトサミン4-硫酸6-0-硫酸転移酵素(GalNAc4S-6ST)の遺伝子ノックアウト(KO)マウスを用いて、高硫酸化CSの機能を個体レベルで解析すること、またin vitro合成した高硫酸化オリゴ糖を用いてCSに存在する高硫酸化非還元末端構造の機能を解析しているが、今年度は、主にKOマウスの解析を中心に研究を行った。1.BALB/c系統7週齢のマウスを用いて、各組織におけるCS分析をポスト蛍光法で行った結果、すべての組織においてCS-E構造が消失していることを確認した。BMMC特異的プロテアーゼ活性を調べた結果、トリプターゼ活性が野生型(WT)に比べKOマウスのBMMCでは低下しているが、トリプターゼ(mMCP-6,mMCP-7)遺伝子の発現は変化しないことを明らかにした。タンパク質発現では、mMCP-6のタンパク量がKOではWTに比べ減少していた。BMMCの形態として、KOのBMMCでは細胞内顆粒の空胞化した細胞がWTに比べ多いことを確認した。3.mMCP-6遺伝子KOマウスで観察された、エンドトキシンによる好中球遊出の減少を、GalNAc4S-6ST遺伝子KOマウスでも調べた。その結果、エンドトキシン(LPS)による好中球の遊出が、KOマウスでは減少している傾向がみられた。

(2)GalNAc4S-6ST KOマウスでは、CS-Eだけでなく肝臓や脾臓に多いDS-E(デルマタン硫酸骨格でGalNAc(4,6-SO_4)をもつ糖鎖)も消失することから、GalNAc4S-6STがCSとDSの両方のGalNAc(4,6-bisSO_4)構造の合成に関与していることがわかった。2.GalNAc4S-6STの選択的阻害剤の開発※有機合成専門の研究者との共同研究。
英語学習における英語らしさの追求―事態把握の志向性に基づくライティング教育の提案

日本語を母語とする英語学習者が「英語らしい」英語を書くための教育的アプローチを提案することを目的に、言語学的理論を英語教育の領域で指摘されてきた諸問題に適用することを試みた。具体的には、英語らしさを欠いていると考えられる英語には日本語話者が志向する「主観的事態把握」の影響が見られること、また客観的な事態把握を促すために1人称代名詞の過剰使用を是正するような指導を行うと一定の効果が得られることが分かった。さらに、研究期間を通して学習者の語彙力の低さが大きな課題であることが分かった。本研究の目的である、1英語話者と日本語話者の事態把握の違いが、日本の英語学習者の英語にどのような影響を与えているかを実証的に明らかにすること、2日本の英語学習者が「英語らしい」英文を書く力を身につけるための教育方法および教材を開発することの2点のうち、当初の研究実施計画では平成24年度は2点目に重点を置く予定であったが、平成23年度に完了することができなかった作業仮説の設定に時間を充てたこと、また教育方法発案の前段階として平成23年度に行っていた1点目に関する研究の継続が必要であると判断したことから、2点目に着手しつつも、平成23年度に引き続き1点目に焦点を置きながら研究を進めることとなった。具体的には、平成23年度の「移動表現」に関する考察をさらに実証的なものとするため、英語で書かれた小説とその日本語訳を比較することにより、両言語話者の事態把握の現れについてさらなる考察を行い、その結果を平成24年7月英国認知言語学会(ロンドン)にて発表した。また、平成23年度に収集したデータの分析結果として、日本の英語学習者による関係代名詞の多用に注目し、その現状と根源的要因について平成24年10月Pan-Korea English Teachers Association (PKETA)国際会議(釜山)にて成果発表を行った。研究実施計画で予定していた、データ収集および分析については平成25年度へ持ち越すこととなったが、平成24年度中にデータ分析方法についての入念な再検討等を実施し、当初計画していた方法での収集・分析以上の成果が期待される。平成24年度科学研究費実施状況報告書提出の際、平成25年度の研究推進方策として、1事態把握に関するさらなる考察、2データ収集および分析、3教育手法・教材開発、4研究成果報告の4点を挙げていた。しかしながら、研究代表者が産前・産後休暇および育児休暇(平成25年7月15日平成26年1月31日)を取得したため、当初の計画通りの研究遂行が困難となり、最終的には3を除く、1、2、4の実施にとどまった。具体的には、1事態把握に関するさらなる考察として、日英語話者の移動表現に見られる事態把握の傾向性について、両言語によるサッカーの実況中継の中での表現と視点について考察を進め、論文にまとめた(多々良直弘(2014)「好まれる事態把握と移動表現ー実況中継における移動表現と視点に関する一考察ー」『桜美林論考言語文化研究』第5号、pp. 21-35、桜美林大学)。また、2データ収集および分析として、平成23年度から25年度にかけて収集した学生のライティング課題で学習者コーパスを作成し、日本語を母語とする英語学習者が頼りがちな英語表現の傾向を分析するとともに、本研究課題の中で「英語らしい」英文を書くための教材作成を進めて行くにあたっての今後の課題を明らかにした(阿久津純恵・青木敦子(2014)「日本語を母語とする大学生英語学習者の英語ライティングにみられる傾向の分析ー語彙と共起表現に関する一考察」『桜美林論考言語文化研究』第5号、pp. 37-49、桜美林大学)。計画を変更しての研究実施ではあったが、日英語話者の事態把握の傾向性という、本研究課題の理論的基盤についての考察を進めつつ、実際に収集したデータについてコーパスを作成しながら分析を行ったことは研究全体において非常に重要性の高いプロセスであり、また特にデータ分析によって今年度の課題が明らかになった点は大変意義のあるものとなった。本研究の目的は、(1)英語話者と日本語話者の事態把握の違いが、日本語話者の英語学習および英語力にどのような影響を与えているかを実証的に明らかにすること、さらに(2)日本語を母語とする英語学習者が「英語らしい」英文を書く力を身につけるための教育方法および教育教材を開発することの2点であるが、このうち平成23年度の研究は、当初の予定通り(1)に重点を置いた。平成23年度の研究実施計画の1点目である「先行研究分析と作業仮説設定」については、日本語話者の「主観的事態把握」および英語話者の「客観的事態把握」の傾向性を指摘した先行研究を発展させるため、英語と日本語の「移動表現」の構造的違いに着眼し、その違いが両言語話者の事態把握の傾向性に起因するものであることを指摘した。

「移動表現」に関しては、その構造的違いを指摘する研究は多いものの、要因にアプローチする研究はいまだ少ないのが現状であることから、「事態把握」の傾向性を主軸に考察を行ったという点で意義があったものと考える。本考察の成果については、『中央大学英語英米文学(第52集)』にて発表した。2点目の「他のアプローチとの比較」については、高校生向け学習参考書に掲載されている誤った英語表現例(Common Error)をいくつかの文法項目に分けて整理し、それらが日本語話者の「主観的事態把握」を反映したものと考えられるか検証した。その結果、これまで単なるリストとして提示されることの多かったCommon Errorに相関関係が(特にIの多用、thereの誤用などの主語の選択において)見られ、「主観的事態把握」の傾向性に影響を受けているとの結論に至った。考察内容は平成23年7月国際語用論学会(マンチェスター大学)にて口頭発表を行った。本研究の目的は、1英語話者と日本語話者の事態把握の違いが、日本の英語学習者の英語にどのような影響を与えているかを実証的に明らかにすること、2日本の英語学習者が「英語らしい」英文を書く力を身につけるための教育方法および教育教材を開発することの2点であった。平成26年度は、1について「日本の英語学習者の英語」の傾向性を把握するためのライティングデータ分析、2について「教育方法」の検討を行った。具体的には、前年度に収集したライティングデータから学習者コーパスを構築し、使用語彙・品詞・キーワード・頻度分析などを実施した。さらに外部のネイティブコーパスと比較し、学習者英語の傾向性を明らかにした。また、平成25年度に実施したアンケート結果を用いて、キーワード抽出やコード化を行い、学習者の英語ライティングに対する認識について考察した。これらのコーパス分析とキーワード分析を比較検討し、学生の実際の英語力と認識との間のギャップを明らかにしながら、教育方法の一つとして学生の意識をそのギャップに向けさせることを提案し、その内容を論文にまとめ、口頭発表を行った。1の「事態把握の違い」に関しては、日本語と英語のサッカー実況中継におけるアナウンサーと解説者の相互行為を分析し、話者は目の前で行われている出来事を把握すると同時に、自身のおかれている状況や相互行為を行っている相手との関係を認識しながら適切な言語表現を選択しコミュニケーションを行っていることを示した。分析の対象とした学生の英語力に予想以上のばらつきがあった等、研究計画時に想定していなかった問題が顕在化し、当初予定していた教授手法の提案や教材の作成についての大きな成果を上げることはできなかったものの、今後の研究に必要な問題の所在の特定や学習者コーパスの構築などの面で成果を上げることができた。英語学平成24年度に実施予定であった、「ライティング課題の作成」、「課題の実施とデータ収集」、「データ分析」については、平成23年度に行った作業仮説設定の継続や、データ収集および分析方法の再検討を実施したことにより、進捗状況に若干の遅れが出る結果となった。しかしながら、効果的な研究の遂行には不可欠なプロセスであり、最終的な研究成果の質向上のためにはやむを得ない変更であった。なお、平成23年度終了時に提出した実施状況報告書にて平成24年度の研究課題として追加した、研究分担者追加による事態把握研究におけるさらなる考察については予定通り実施し、成果発表も行っており、目標を達成している。
微小重力環境下における流体や粉粒体との相互作用の理解

日本が世界に先駆けている小惑星からのサンプルリターンでは,はやぶさに代表される瞬間のタッチ&ゴー方式から,安全な長時間滞在へ向けたより高度な技術開発が求められている.小惑星の環境条件,特に重力環境が地球上と異なり,かかる重力の大きさに依存して挙動が変化する,衛星(探査機)内部の燃料等流体の運動や着陸装置が接触するレゴリス等の粉粒体との相互作用の把握が機器設計の鍵となる.実績の多い月(1/6G)や火星(1/3G)の探査機が置かれた重力環境と違い,小惑星(1/1000G以下)では流体や粉粒体に作用する複数の力のバランスが大きく崩れることが理論上認識されており,微小重力実験で粉粒体/流体の応答を確認する必要がある.本研究では,小惑星への安全な長期滞在を実現することを目指し,落下棟を利用した微小重力実験で粉粒体/流体と機械の相互作用に関する基本データを取得し,探査機に影響する卓越した作用力を力(反力)の観点で単純化したモデルを獲得することを目的としている.基本データ取得のためには外乱が少なく重力品質の良い微小重力実験を行うことが必須であり,それを日本国内で行うことは現在できないため,海外機関(DLR)と協力の下,ドイツの落下棟施設(ZARM)を利用する.本年度,海外機関と相談の上,来年度の落下棟試験の試験キャンペーンの調整を行った.また,試験回数が限られるため,国内の2.5秒程度の低重力環境を提供できる施設を利用した,事前確認試験を行うための装置準備を行った.国内落下棟を利用した試験準備を前倒しで完了することができたため.当初の計画どおり進める.日本が世界に先駆けている小惑星からのサンプルリターンでは,はやぶさに代表される瞬間のタッチ&ゴー方式から,安全な長時間滞在へ向けたより高度な技術開発が求められている.小惑星の環境条件,特に重力環境が地球上と異なり,かかる重力の大きさに依存して挙動が変化する,衛星(探査機)内部の燃料等流体の運動や着陸装置が接触するレゴリス等の粉粒体との相互作用の把握が機器設計の鍵となる.実績の多い月(1/6G)や火星(1/3G)の探査機が置かれた重力環境と違い,小惑星(1/1000G以下)では流体や粉粒体に作用する複数の力のバランスが大きく崩れることが理論上認識されており,微小重力実験で粉粒体/流体の応答を確認する必要がある.本研究では,小惑星への安全な長期滞在を実現することを目指し,落下棟を利用した微小重力実験で粉粒体/流体と機械の相互作用に関する基本データを取得し,探査機に影響する卓越した作用力を力(反力)の観点で単純化したモデルを獲得することを目的としている.基本データ取得のためには外乱が少なく重力品質の良い微小重力実験を行うことが必須であり,それを日本国内で行うことは現在できないため,海外機関(DLR)と協力の下,ドイツの落下棟施設(ZARM)を利用する.本年度,海外機関と相談の上,来年度の落下棟試験の試験キャンペーンの調整を行った.また,試験回数が限られるため,国内の2.5秒程度の低重力環境を提供できる施設を利用した,事前確認試験を行うための装置準備を行った.国内落下棟を利用した試験準備を前倒しで完了することができたため.当初の計画どおり進める.国内落下棟での事前確認試験の実施日が2月末から4月に変更されたため,試験費用の繰り越しが生じた.
脊髄後角細胞に対する麻薬と局所麻酔薬の相互作用

雄ラットの硬膜外腔にモルヒネ、リドカインまたは両者の混合液を投与し、その体性痛、内臓痛に対する鎮痛効果を検討した。体性痛刺激としてはtail flick testを内臓痛刺激としてはcolorectal distension testを用いた。単独では抗侵害効果がほとんど見られないモルヒネ、リドカインの少量の混合投与により、体性痛および内臓痛に対する著明な抗侵害効果が認められた。モルヒネとリドカインの相互作用はisobolographic analisisおよびpotencyratioを用いて検討した結果、相乗作用であることが証明された。さらにモルヒネ、リドカインまたは両者の混合液のクモ膜下腔持続注入を行い、同様に抗侵害効果を検討した。モルヒネとリドカインの著明な抗侵害効果の増強は主に脊髄における両者の相乗作用に起因することが明らかになった。ハロセン麻酔下に下部胸椎にかけて椎弓切除を行い硬膜外より微小電極を挿入し、単一の脊髄後角細胞活動電位の導出を行った。非侵害刺激および熱.ピンチによる侵害刺激に対する反応によりwide dynamic range neuronを同定した。現在、サンプル数は少ないものの、侵害刺激に対する細胞活動発射はモルヒネまたはリドカインのクモ膜下腔単独投与により抑制された。モルヒネとリドカインの同時投与に対する結果は未だ得られていない。雄ラット(Sprague-Dawly)をハロセン麻酔下に、外頸静脈および大腿動脈よりカニュレーション、気管切開を行なった後、調節呼吸とした。下部胸椎から腰椎にかけて椎弓切除を行い脊髄を露出させ、定位固定装置に固定した。微小電極を用いて脊髄後角細胞活動電位の導出、AD変換後、パーソナルコンピューターに入力し、種々の侵害刺激、非侵害刺激に対する反応から神経細胞を分類した。コントロール値を記録後、モルヒネおよびリドカインをクモ膜下腔へ投与し、侵害刺激、非侵害刺激に対する活動電位の変化、感覚受容野の変化を観察した。しかしながら、AD変換機、パーソナルコンピューターと既存の活動電位導出記録機器との接続、調整および単一の脊髄後角細胞の導出に長期間を要した。このため、現段階ではモルヒネまたはリドカインの脊髄後角細胞に対する効果、さらに両者の相乗効果を検討するのに十分な標本数が集まっていない。最近は手順も向上し、細胞外活動電位の検出率も増加してきたので、今後の成果が期待できる。ハロセン麻酔下に下部胸椎から腰椎にかけて椎弓切除を行い、硬膜外より微小電極を挿入し、単一の脊髄後角細胞活動電位の導出を行った。非侵害刺激および熱、ピンチによる侵害刺激に対する反応からwide dynamic range neuronの同定を試みているが、特に内臓痛にも反応を示す細胞はきわめて少なく、現在十分な細胞数が得られていない。同定された細胞にモルヒネのクモ膜下腔投与を行ったところ、侵害刺激に対する細胞活動発射が容量依存性に抑制されることが示唆されたが結論できるまでには至っていない。一方、脊髄レベルにおけるモルヒネ、リドカインの体性痛および内臓痛に対する相互作用を機能的に検討した。体性痛刺激としてはtail flick testを、内臓痛刺激としてはcolorectal distension testを用いた。モルヒネとリドカインの相互作用はisobolographic analisisおよびpotency ratioを用いて検討した結果、相乗作用であることが証明された。
地殻変動を想定し高圧載荷と除荷作用を与えた場合の泥岩の強度・変形特性への影響

プレート境界付近に存在する地盤は、地殻変動により大きな圧力を受けることが予想される。本研究では、応力履歴を受けた泥岩地盤の力学特性を明らかにするため、スラリー状にした泥岩試料にセメントを混合して、人工的なセメンテーションを発達させた供試体を作製し、これに応力履歴として載荷時期の異なる圧力を与えたものを用いて三軸圧縮試験を行った。具体的には、乾燥土質量に対して、20%のセメント量と、110%の含水状態の試料で供試体を作製し、打設から1日目、28日目に三軸セルに供試体をセットし、7日間を要して軸応力1.37MPa、側方応力0.69MPaを載荷した。それぞれの圧力条件を与えた供試体は、養生5週間を経過した時点で三軸圧縮試験装置にセットして、せん断試験を実施した。また、圧力条件の影響を調べるために、ここでは圧力を与えない供試体についてもせん断試験を行った。応力履歴を与えた供試体の降伏曲面の形状は、セメンテーション作用のみを与えたそれに比べて拡大しており、セメンテーションの発達後に応力履歴を与えた場合の降伏曲面の状況は、圧力条件に依存した形状であった。また、セメンテーションの発達前に応力履歴を与えた場合の降伏曲面の形状は、セメンテーションの発達後に応力履歴を与えたものに対し、おおむね相似形に拡大しており、応力履歴はセメンテーションの発達後も影響を及ぼすことが明らかになった。破壊基準に関して、セメンテーションの発達後に応力履歴を与えた場合の最大強度線と残留強度線から求められる過圧密領域は、セメンテーションの発達後に応力履歴を与えたものと比べて、若干拡大の傾向を示していたが、明確な相違は確認できなかった。過去に受けた圧力の大きさや時期が、泥岩地盤の力学特性に影響を与えていることが明確になった。このことより、泥岩地盤の設計や施工には、地質年代や地質的な履歴を考慮すべきであると考えられる。第三紀に堆積した泥岩材料は、セメンテーション作用の発達によって安定した組織形態を形成している。しかし、プレート境界にある地域の地盤特性は、地殻変動により大きな応力を受けており、セメンテーション作用と応力履歴の双方を想定する必要がある。また、応力履歴の大きさや受ける時期がその後の強度・変形特性に影響を与えることにも考慮すべきである。本研究では、セメンテーション作用と応力履歴を受けた地盤の力学特性を明らかにすることを目的にしている。実験は泥岩をスラリー状にした試料を用いて、応力履歴とセメンテーション作用を組み合わせた供試体を作製し、一軸、三軸圧縮試験を実施した。今年度は、セメンテーション作用をセメントで代用した供試体を作製するため、4種類の混合条件の供試体を作製し、養生2、4、8週後に一軸圧縮試験を行い、適切な混合および養生条件を決定した。作製した供試体は縦割モールドに入れて三軸セルにセット後、セメンテーション作用による強度を超える高い垂直応力(1MPa)を与えた。セメンテーション作用と応力履歴を与えた供試体の力学特性を明らかにするために、過圧密な側圧条件で圧密排水せん断試験を実施した。その結果、最大強度線には応力履歴の影響が確認できた。また、せん断初期の応力ひずみ関係からは降伏応力が求まり、これらを集約した降伏曲面の形状は、実験個数が少なく明言はできないが、セメンテーション作用のそれとは異なる応力履歴を受けた場合の形状が予想できた。

今年度は固化後に応力履歴を与えたが、固化前に与えるケースも実施し、両者の比較から応力履歴を受ける時期の影響が明らかにする予定にしている。また、作製条件の違いによる力学特性を明確にすることで、地盤の形成過程の相違による応力解放の影響を明らかにする。プレート境界にある地域の地盤特性は、地殻変動により大きな応力を受けることが予想される。本研究では、地殻変動を受けた泥岩地盤の力学特性を明らかにすることを目的にした。実験は、スラリー状にした泥岩試料にセメントを添加して供試体を作製し、これに地殻変動を想定した応力履歴を与えた。応力履歴の影響を調べるために、ここではセメンテーション作用のみを与えた供試体と応力履歴の時期を変えた供試体を作成した。今年度は、昨年度の実験結果を基に養生期間を5週間に絞り、打設から1日目、28日目にそれぞれ三軸セルに供試体をセットし、7日間を要して軸応力1.37MPa、側方応力0.69MPaを載荷した供試体を用いて、各種の三軸圧縮試験を実施した。上記の方法で作製した3種類の供試体の力学特性から以下のことが明らかになった。応力履歴を与えた供試体の降伏曲面は、セメンテーション作用のみを与えたそれと比べて拡大しており、セメンテーションの発達後に応力履歴を与えた場合は、応力条件に依存した異方性の形状であった。また、セメンテーションの発達前に応力履歴を与えた場合の降伏曲面は、セメンテーションの発達後に応力履歴を与えた結果に対して、おおむね相似形に拡大しており、応力履歴はセメンテーションの発達後も影響を及ぼしていることが明らかになった。セメンテーションの発達前に応力履歴を与えた場合の過圧密領域は、セメンテーションの発達後に応力履歴を与えたそれに比べて、わずかに拡大の傾向を示していたが、明確な相違は確認できなかった。また、3種類の供試体の破壊基準は、応力履歴に関係なくおおむね近似していた。本研究を通して、泥岩地盤を設計や施工の対象にする際には、地質年代や地殻変動など地盤環境の情報の必要性が明確になった。
全球エアロゾル化学気候モデルの開発と黒色炭素粒子の放射効果の高精度評価

本年度は、これまでに開発・改良を行ってきた全球エアロゾル化学気候モデル(気象研究所地球システムモデルを構成するサブモデル)を用いて、観測が充実する近年(2008-2015年)を対象とする全球モデル計算を行い、モデル計算結果の検証・解析を継続して実施した。観測により検証されたモデル計算結果を用いて、全球規模でのブラックカーボン(黒色炭素粒子)の時空間分布を推定するとともに、全球平均でのブラックカーボンの大気中寿命は5日程度と推定された。全球平均での大気上端におけるブラックカーボンによる瞬時放射強制力は0.2 W m-2程度と推定され、発生源域である東アジア域および遠方域である北極域におけるブラックカーボンによる瞬時放射強制力は、それぞれ、1.0 W m-2程度、0.2 W m-2程度と推定された。これらの放射強制力は、他エアロゾル成分の被覆に伴う光吸収の増大効果により40%程度増大することが推定された。また、CMIP6(第6期結合モデル相互比較計画)に向けて、本研究で開発・改良を行ってきた気象研究所地球システムモデルを用いて、産業革命前から現在まで(1850-2014年)を対象とした歴史実験計算を実施し、エアロゾルによる強制力が気候に及ぼす影響を評価した。さらに、領域気象化学モデルの開発・検証を行い、東アジア域でのエアロゾルが放射特性に及ぼす影響を評価した。これらの研究成果は、学術論文として掲載され、今後の気候モデルによる研究を実施する上での重要な知見である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、気象研究所の地球システムモデルを構成する全球化学気候モデルに組み込むためのエアロゾルモジュールの開発・改良を中心に行った。特に、気相成分とエアロゾル成分の取り扱いを整合的にできるエアロゾルモジュールおよび気相化学反応モジュールの開発・改良を実施した。また、ブラックカーボン(黒色炭素粒子)の混合状態に基づき、エアロゾルの放射特性を計算できる手法を開発した。さらに、エアロゾルの降水による除去過程の扱いについても改良を実施した。本研究により得られた成果は、今後のモデル開発・モデル研究を行う上で基盤となるので、非常に重要である。また本研究で考案した研究手法と沖縄県辺戸岬において観測されたブラックカーボンの湿性沈着量の観測結果を用いて、東アジア域におけるブラックカーボンの湿性沈着の季節変動を明らかにした。さらに、本研究成果および研究手法と春季西太平洋域において実施されたエアロゾル航空機観測結果を組み合わせることで、西太平洋域におけるエアロゾル数濃度の変動メカニズムについて新たな知見を得た。また、本研究成果の一部を全球エアロゾルモデルの相互比較実験の結果と組みあわせることで、現在の全球エアロゾルモデルによるブラックカーボンの放射強制力と大気中寿命の推定精度について体系的に評価した。これらの研究成果は、今後のモデル開発・検証を行う上で非常に重要である。本年度は、これらの研究成果をとりまとめ、三篇の学術論文(共著)としてそれぞれ掲載された。本年度は、気象研究所の地球システムモデルを構成する全球化学気候モデルに組み込むためのエアロゾルモジュールの開発・改良を継続して行った。特に、モデルでの多様なエアロゾル表現(エアロゾルのサイズ分布やブラックカーボン(黒色炭素粒子)の混合状態など)に応じたエアロゾルの放射特性モジュールの開発を中心に行った。その結果、他エアロゾル化学成分との内部混合に伴うブラックカーボンの太陽光吸収の増大効果を従来よりも高精度で推定することが可能となった。また、エアロゾルが積雲対流活動に伴い上部対流圏・下部成層圏へ上方輸送される過程と、積雲対流活動に伴い降水により大気中から除去される過程を同時に整合的に扱うスキームを新たに開発することで、ブラックカーボン濃度の高度分布の再現性を従来よりも大きく向上させることができた。従来の全球モデルでは、ブラックカーボンの放射特性や高度分布の再現性に大きな不確定性が含まれていたので、本研究により得られた成果は、今後のモデル開発・モデル研究を行う上で非常に重要である。さらに、本研究で考案した研究手法と西太平洋域において実施されたエアロゾル航空機観測結果を組み合わせることで、東アジア域での冬季と春季におけるブラックカーボンの輸送過程および除去過程の違いについて新たな知見を得ることができた。本研究成果は、学術論文として掲載され、今後のモデル開発・検証を行う上で非常に重要である。本年度までに、気相成分とエアロゾル成分を整合的に取り扱うことができるエアロゾルモジュールおよび気相化学反応モジュールの開発・改良、エアロゾルのサイズ分布とブラックカーボンの混合状態に基づいたエアロゾル放射特性モジュールの開発、エアロゾルの降水による除去過程の改良、積雲対流活動に伴うエアロゾルの鉛直輸送過程と除去過程のスキームの開発などを実施し、今後のモデル開発・改良を行う上で必要不可欠な研究成果をあげることが出来た。また、ブラックカーボンの湿性沈着過程や輸送過程などについて新たな知見が得られ、今後のモデル検証を行う上で必要不可欠な研究成果をあげることが出来た。本年度は、気象研究所地球システムモデルを構成する全球エアロゾル化学気候モデルの開発・改良を継続して行った。またモデルの再現性を確認するために、多点での地上観測および航空機観測により得られた観測結果とモデル計算結果との比較を行った。開発したモデルは、ブラックカーボン(黒色炭素粒子)の主要な発生源である東アジア域で、ブラックカーボン濃度の季節変動や鉛直分布の観測結果を定量的に再現することができた。

また遠方域である北極域では、従来の変質過程(ブラックカーボンの混合状態の変化)を用いた計算では、観測されたブラックカーボン濃度を大幅に過小評価し、季節変化を再現することができなかったのに対し、開発したモデルでは、ブラックカーボンの季節変化の再現性が大きく向上した。また従来の降水による除去過程を用いた計算では、特に太平洋域において上部・中部対流圏中でのブラックカーボン濃度を過大評価したのに対し、開発したモデルでは、鉛直分布の再現性が向上した。従来の気候モデルでは、ブラックカーボンの時空間分布の再現性に大きな不確定性が含まれていたので、本研究により得られた成果は、今後のブラックカーボンの気候影響評価を行う上で非常に重要である。さらに、大気中に大量に放出されたブラックカーボンが地表面気温や降水量に及ぼす影響をモデルで評価することで、ブラックカーボンの気候影響に関する新たな知見を得ることができた。またエアロゾル観測のデータベースの整備を行うことで、気候モデルの不確定性を評価・低減する手法の確立に貢献をした。これらの研究成果は、学術論文として掲載され、今後のモデル検証・評価を行う上で非常に重要である。初年度から本年度にかけて、全球エアロゾル化学気候モデルの開発・改良を継続して実施した。特に従来の気候モデルで採用されている表現と比較して、ブラックカーボンの変質過程、放射過程、湿性沈着過程などについて新しいスキームの開発・導入を実施した。またモデルを用いて、エアロゾルの時空間分布・放射特性の計算を実施し、多点での地上観測および航空機観測により得られた観測結果とモデル計算結果との比較を行うことで、モデルの再現性の検証を実施した。さらに、ブラックカーボンの気候影響やモデルの不確定性の評価・低減に関する新たな知見が得られ、今後のモデル検証・評価を行う上で必要不可欠な研究成果をあげることが出来た。本年度は、これまでに開発・改良を継続して行ってきた全球エアロゾル化学気候モデル(気象研究所地球システムモデルを構成するサブモデル)を用いて、観測が充実する近年(2008-2015年)を対象とする全球モデル計算を行い、モデル計算結果の解析を実施した。また、北極域(グリーンランド)においてエアロゾル等の観測を実施し、モデルの検証に活用できる観測データを取得した。ブラックカーボン(黒色炭素粒子)の大気中濃度や地表面への沈着量などの観測結果と全球モデルによる計算結果の比較を行い、モデル計算結果の妥当性を検証した。観測により検証されたモデル計算結果を用いて、発生源域(アジア域)や遠方域(北極域)におけるブラックカーボンの空間分布(水平分布と鉛直分布)とその季節変動を明らかにするとともに、アジア域から北極域等へ輸送されるブラックカーボンの水平質量輸送フラックス、およびその地表面への沈着量の推定を行った。さらに、アジア域・北極域および全球平均でのブラックカーボンの直接放射強制力を評価した。また、東アジア域で観測されたブラックカーボンの大気中濃度の変化や北極域(ニーオールスン)で観測されたブラックカーボンの沈着量の季節変化を明らかにするとともに、モデルの検証に活用できる観測データを取得した。
家屋改造が障害者の日常生活動作とその家族に与える影響に関する研究

本研究は,病院から自宅への退院時に,リハビリテーションの専門家(医師,理学療法士,作業療法士)により,「家屋改造が必要」と判断された身体障害者に対し,簡易な家屋改造を施し,家屋改造が障害者とその家族(主たる介護者)に与える影響について調査を行ったものである。なお,ここでいう「簡易な家屋改造」とは,必要個所に手すりを取り付けたり,安価な福祉機器(対象者自己負担)を用いる程度の家屋の改造を意味している。実際家屋改造を行った対象者は,2病院および2町村より紹介があった中で,十分なインフォームドコンセントを行った後に了解が得られた計6名である。この6名に対し,バ-セルインデックスを用いた日常生活活動と,在宅障害者家族関係評価表を用いた家族との人間関係の現状をそれぞれについて,家屋改造と前2ヵ月後に評価を行った。その結果は,これら双方について統計学的な有意差はみられなかったものの,改造後に双方の値が上昇する傾向がみられた。また,上記2項目の評価を補助する目的で計測した「家屋改造箇所に関係のある動作」の遂行時間を家屋改造の前後で比較したところ,改造後に有意に遂行時間が短縮していた。このことは,家屋改造が動作時の安定性を増加させる効果があることを意味している。そしてさらに,障害者本人に対する動機付けになるばかりでなく,家族,特に主たる介護者の介護負担を減ずる効果があるものと考える。今後は,対象群である「家屋改造が必要にもかかわらず、家屋改造を行っていない障害者」の評価を急ぎ,上記の群との比較を行うものである。これら成果は,東北理学療法士学会または,青森県農村医学会にて発表予定である。
薬物依存動物モデルにおける海馬アミノ酸神経伝達と認知機能障害に関する研究

近年、統合失調症の認知機能障害と前頭葉や海馬との関連性が注目されている。海馬では、学習や認知などへの神経新生現象の意義が論じられている。そこで統合失調症類似の症状を惹起させるPCPを単回および連続投与したラットにおいて、海馬歯状回の神経新生への影響を検討した。方法:SD系雄性ラットにコカイン20mg/kgおよびPCP 7.5mg/kgを腹腔内投与し、以下の4つの実験を行った。なお対照群は同量の生理食塩水(対照群)とした。実験1;コカインおよびPCPを単回投与し24時間後に5'-bromo-2'-deoxyuridine(BrdU)を投与した。実験2;コカインおよびPCPを1回/日、2週間連続投与し、最終投与の24時間後にBrdUを投与した。実験3;連続投与終了の1週間後にBrdUを投与した。実験13ではBrdU投与後2時間後に脳を潅流固定した。実験4;連続投与終了の24時間後にBrdUを投与し4週間後に潅流固定した。行動異常の観察は、コカインおよびPCP投与開始後数日間隔で自発運動量を測定した。常同行動や失調症状、首振り運動(weaving)はビデオ撮影後、その程度を観察し評価した。脳から海馬を切り出し50μm厚切片を作成し、抗-BrdU抗体を用いて歯状回顆粒細胞層の新生細胞を染色した。実験4では、新生細胞の分化を検討するため、BrdU陽性細胞、神経細胞、グリア細胞を3重螢光染色し、共焦点顕微鏡で細胞数を測定した。結果:コカインおよびPCP投与群では、自発運動量が対象群の約4倍に増加し、常同行動は投与日数とともに有意に顕在化し行動感作を認めた。失調症状や首振り運動は漸減し耐性現象を認めた。BrdU陽性細胞数は、コカインおよびPCP群(実験2)で約2326%減少したが、1週間後(実験3)および単回投与(実験1)では有意差を認めなかった。分化については、両群ともに新生細胞の約9割が神経細胞に分化していた。以上からコカインおよびPCP慢性投与では神経新生現象を一時的に抑制している可能性が示唆された。コカインおよびフェンサイクリジンの薬物依存物質をラットに慢性投与し、行動感作現象を惹起させた後に海馬顆粒細胞層における神経新生現象の変化を検討した。SD系雄性ラットにコカイン20mg/Kg(コカイン群)、フェンサイクリジン7.5mg/kg(フェンサイクリジン群)および同量の生理食塩水(対象群)を一日一回2週間連続して腹腔内投与した。この間自発運動量の測定、常同行動の出現、失調症状の出現などの行動解析を行った。最終投与24時間後5'-bromo-2'-deoxyuridine(BrdU)を投与し、BrdU投与2時間後に潅流固定した。その結果、投与2週間目には自発運動量は有意に亢進し明らかな常同行動も出現し、行動感作現象が確認された。失調症状は投与後期に減弱し耐性現象も確認された。