hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
比較分子系統地理学によるカブトガニと共生ウズムシの共進化および集団史の解明

「生きた化石」として知られるカブトガニ類は、アジアに3種が生息する。日本のカブトガニ集団の遺伝的構造について、ミトコンドリアDNA・AT-rich領域およびマイクロサテライトDNA・8座位を用いて詳細に解析したところ、福岡県・糸島半島を境に東西に遺伝的に分化し、特にその境界に位置する壱岐島の集団は、他の隣接集団と有意に遺伝的に異なることが示唆された。本研究ではさらにカブトガニ類と本種群に寄生するカブトガニウズムシ類の分子系統を比較した。結果、寄生ウズムシの系統関係はほぼ地理的な分布と一致する一方で、一部の地域では宿主と寄生者の関係が入れ子状となり、寄生ウズムシの離合集散の歴史が明らかとなった。本研究はアジア地域に生息するカブトガニ類(カブトガニ、ミナミカブトガニ、マルオカブトガニ)とその寄生性プラナリアであるカブトガニウズムシ類を対象に、比較系統地理学的手法により、宿主と寄生者間の共進化の有無とその進化史の解明を目的としている。これまでに東南アジア地域、特にインドネシアとフィリピンを中心にカブトガニ類の分布状況とウズムシ類の寄生状況について調査した。結果、インドネシア・東カリマンタンおよびスラバヤにおいては3種のカブトガニ類がほぼ同所的に生息するが、カブトガニの個体数は他種に比べ極めて少ないこと、ミナミとマルオはほぼどの地域においても同所的に見られること、フィリピン・パラワン島においてはカブトガニのみが生息し、これまでカブトガニ類が生息するとされていたフィリピン・ルソン島中西部沿岸に本種群の生息を示す証拠がないことなどが確認された。カブトガニウズムシ類については、調査された全ての地点において虫体が得られ、このほぼ全てが本種群の初記録である。カブトガニウズムシ類の系統推定において解析対象としたmtDNA COI遺伝子の配列は未知であったが、既知ウズムシ用プライマーセットを用い、PCR産物のクローニングを経ることにより本種群の配列を同定できた。この同定配列に基づき約300塩基を増幅する種特異的プライマーセットを開発し、各地域の各宿主から得られた虫体を解析した。その結果、ウズムシの既知2種を明確に区別することはできず、大きく3つのクレードに分岐した。内2つのクレードでは宿主との関係は入れ子状態であり、本種群の宿種特異性は高くない可能性が示唆された。一方、残るクレードはマルオカブトガニから得られた個体のみで構成されていた。寄生性ウズムシが示すこの系統関係は、宿主カブトガニ類における分化と再集合の歴史と一致するとみられ、氷期-間氷期イベントの影響が推測された。これまでにミトコンドリアDNA・コントロール領域およびマイクロサテライトDNA・8座位の解析により、日本のカブトガニ集団は福岡県糸島半島を境に、大きく西側と東側の2つの遺伝的グループに分かれること、また東側集団に属する山口県・平生湾集団(2007年試料)が強い遺伝的分化を示すことが示されている。本年度はこの平生湾集団について、サンプリング年度の異なる試料(2011年試料)を解析し、この検出された遺伝的分化が安定したものであるか否かを検討した。STRUCTURE解析の結果、2007年集団にみられた強い分化は、2011年集団には検出されず、サンプリングバイアスや、繁殖個体および孵化した幼生個体に対して何らかの偏りが生じていた可能性が示唆された。カブトガニウズムシ類とカブトガニ類の比較系統解析については、ウズムシ類の解析個体数とその地域を追加して解析を行った。これまでのところ、昨年までの結果と同様に、カブトガニウズムシ既知2種を明確に区別することはできず、大きく3つのクレードが形成され、基本的に宿主との関係は入れ子状態であった。一部、マルオカブトガニから得られた個体のみからなるクレードがあり、このクレードの安定性についてはさらなる解析試料の追加が必要であろう。いずれにしても寄生性ウズムシ類が示すこの系統関係は、氷期-間氷期イベントと関連した、宿主カブトガニ類の種分化および地域集団の形成と、その後の再集合の歴史を反映していると考えられる。本研究は、アジア地域に生息する3種のカブトガニ(カブトガニ、ミナミカブトガニおよびマルオカブトガニ)とその寄生性プラナリア(カブトガニウズムシ類)におけるそれぞれの系統地理を明らかとし、宿主と寄生者の共進化の有無とその進化史の解明を目的としている。本年度は、東南アジア地域におけるカブトガニ類の分布状況とウズムシの有無について調査し、これら試料の採集に努めた。

これまでに本地域におけるカブトガニ類については、大まかな分布情報のみしか得られいなかったため、本調査においてそれらの再確認と近隣他地域における分布を確認した。結果、インドネシアのスラバヤ、東カリマンタンには3種がほぼ同所的に生息することを再確認し、いずれの地域においてもミナミとマルオが優占しており、カブトガニは個体数が少ないことが示唆された。また同じくカブトガニの生息するとされる西部スマトラ・パダンでは、本種の生息を示す証拠は得られたが、その数は非常に少ないことを示した。スマトラ・ジャンビにはマルオのみが、西ジャワ・セラン、北スマトラ・メダンにはミナミおよびマルオの生息が再確認された。またフィリピン・パラワンではカブトガニのみが分布し、個体数も比較的豊富であった。寄生性カブトガニウズムシはそのほとんどの調査地の個体から発見され、これらほぼ全てが本種群の初記録である。共同研究者による試料提供も含めて、宿主・寄生者ともに日本、台湾、マレーシア、フィリピンそしてインドネシアの各地より計400を超える試料を収集できた。現在、カブトガニウズムシ類のミトコンドリアDNA・COI領域の解析を進めている。ウズムシ類で利用されている複数のプライマー対を試験し、クローニングを経て日本、台湾、マレーシアの個体から候補配列を得ることができた。これらは種間差および地域差を示しており、本種の系統地理的解析に有効なマーカであることが示唆された。本年度は特に、国内の主要なカブトガニ生息地の中で、唯一調査が不足していた長崎県壱岐島において、本種集団の調査および得られた試料の集団遺伝学的解析をおこなった。これまでの本プロジェクトによる解析により、日本のカブトガニ集団は大きく2つの遺伝的グループ:西側グループと東側グループに分かれることが示されている。壱岐島はこの2つの遺伝的グループの境界に位置し、かつ九州本島沿岸から20km沖合に位置しており、隔離された集団といえる。9月に実施した現地調査において、幼生の生息地が特定され、混獲された亜成体6個体と合わせて、計13個体の試料を得た。また亜成体においてはカブトガニウズムシの寄生も確認された。ミトコンドリアDNA・AT-rich領域の解析では、全ての個体が同一のハプロタイプを示し、東側グループへの帰属を示した一方で、マイクロサテライト8座位の解析では、その値は小さいものの他の全ての集団と有意に異なる遺伝的分化が検出された。本集団の遺伝的多様性は低く、創始者効果/ボトルネック効果の影響が疑われた。結果として、この隔離された壱岐カブトガニ集団は、特有の遺伝的特徴を備えており、その保全において一つの独立した保全ユニットとするべきであることが示唆された。また本年度の実績として、IUCN国際カブトガニワーキンググループが中心となり、カブトガニ類の生物学、保全や関連する社会教育についてまとめた本の出版準備(2015年8月に出版)が進められ、本申請者も、ワーキンググループの一員として、これまでの一連の本研究プロジェクトの結果に基づき、日本のカブトガニ集団の遺伝的特徴と国外集団との比較、国内における保全ユニットの提案、さらに伊勢-三河湾にて報告された外来カブトガニ集団の遺伝的解析についてまとめた。
非視覚センサ情報を用いたリアルタイムな屋外画像の生成

様々なサービスで公開されるライブカメラの画像は、各地の気象状況や河川や道路の状況などを視覚的に提示するが、設置場所が非常に限定される。一方、気象状況を観測する気象レーダなど、多くの場所の観測情報が公開される非視覚センサも存在する。本研究では、公開されたセンサ情報を用いた、任意の位置、時間におけるライブカメラ画像の疑似的生成を目的とする。具体的には、任意の環境に対し、ある時点の撮影画像1枚から構造物などの静的な要素、気象レーダなどの非視覚センサから空模様など動的な要素に関連する情報が取得できると考え、与えられた画像を非視覚センサ情報に応じて変更し、環境の現状を表す画像を生成する手法を確立する。
局所及び全身性運動時の尿中重炭酸イオン,NOXの動態と疲労指標としての意義の解明

本研究では、成年男性の協力を得て、種々の運動強度の定量的運動(局所および全身負荷反復運動)を行ない、運動中および疲労困憊にならしめた後の休息期間における種々の生理学的因子、血液中乳酸濃度、尿NOx、尿重炭酸イオン、尿pHの経時的な変動について詳しく分析を行った。さらにグーリングダウン運動を導入することにより、これらの因子がどのように変動するかを詳しく検討した,その結果をもとに、血液中のNOおよび重炭酸イオンの動態や血液pH,赤血球pHの変動を推測するとともに、これらの因子のもつ生理的意義と運動医学における意義とを検討した。その結果、重炭酸イオンは運動終了後の休息期間薬3時間以内に尿中に高濃度に蓄積することが明らかとなった。同時に尿pHは著しくアルカリ化した。これらの結果は血液中に蓄積した乳酸が生体酸化により炭酸ガスへと代謝されたのち、血液中で重炭酸イオンが大量に産生され、さらに尿へと排泄されたことを示していた。また、これらの反応が進行した結果、赤血球中には大量の水素イオンが蓄積し、赤血球ヘモグロビンの酸素結合能を低下させ、全身的なチアノーゼを引き起こすことが考えられた。このようなプロセスが激しい運動後の疲労と関連していることが示唆された。クーリングダウン運動を導入すると尿へはほとんと重炭酸イオンは排泄されず、生体内の生理的環境は大きく改善し、疲労の蓄積が少ないことが明らかとなった。本研究により、激しい運動後の疲労因子として赤血球細胞内pHの低下が大きいこと、また赤血球細胞内pHの変動を推定するうえで尿重炭酸イオンの測定が容易かつ重要であることが明らかとなった。1)強度の異なる動的膝伸展運動試験(=局所性運動)、2)エルゴメーターを用いたペダリング運動負荷試験(=全身性運動)、によって起こる血液中乳酸値の変動と尿中重炭酸イオン濃度、NOx代謝物、pH変動、酸素消費量、呼気中炭酸ガス濃度、心拍数などのパラメーターについて検討を行った。これらの試験をもとに激しい運動が生体に与える影響(=疲労)の指標としての尿中重炭酸イオン濃度と尿pHの変動の測定の有用性を検討した。1)強度の異なる動的膝伸展運動試験では9名の男子バレーボール選手について80%最大反復負荷による膝伸展運動を行い、疲労困憊になるまで(約17秒)続け、150分の休息を行った。これらの期間において尿試料、血液試料を採取し、分析を行った。その結果、80%1RM負荷を受けた被験者の尿中重炭酸イオン濃度は負荷前と比べ、負荷終了後150分で4倍に増加し、尿のpHも1.13倍になった。しかし、尿中NOx濃度の変動はみられなかった。2)エルゴメーターを用いたペダリング運動負荷試験(=全身性運動)では、1)の結果よりさらに劇的な尿中重炭酸イオン濃度と尿pHの変動が、運動後の休息期間にみられた。運動後に酸素消費量、最小呼吸量、呼気中炭酸ガス濃度、心拍数は5分以内に正常範囲に回復した。しかし、運動中に急激に増加した血中乳酸の正常レベルへの回復は運動休止後1時間かかった。一方、運動前と運動休止後150分とを比較すると、尿中重炭酸イオン濃度は2.6ミリモル濃度から10.4mMまでに増加し、尿pHは6.2から7.0へと上昇した。尿pHのアルカリ化は血液酸性化と相関すると考えられ、運動後の150分の休息中に血液の酸性化がおきていることを示している。本結果は尿中重炭酸イオン濃度とpHの測定が激しい運動後の生体への影響指標として有用であることをつよく示唆するものである。

1)全身性運動中および運動中止後の休止期における生体の生理学的指標の測定:全身性運動(タッチソフト運動)を10名の20才前後の健康男子学生について行わせしめた。そして運動前、運動中運動直後および運動後の休止期間において、種々の生理学的指標(血液中乳酸濃度、尿重炭酸イオン、尿pH、最小呼吸量、呼気中炭酸ガス濃度、心拍数)を経時的に測定を行った。その結果、運動中に急激に増加した最小呼吸量、呼気中炭酸ガス、心拍数は運動後5分以内に正常のレベルまでに戻った。一方、運動中、運動直後までに急激に上昇した血液中の乳酸は運動後1時間でもそのレベルは最高値の半分弱の濃度にしか低下しなかった。また、尿中の重炭酸イオンは運動直後までは、運動前のレベルであったが、運動を休止して30分以降より急激に上昇し、運動休止後3時間の間に10数ミリモル濃度まで上昇した。また、尿のpHも重炭酸イオン濃度と平行して、アルカリ性へと変化した。2)全身運動後のクーリングダウンによる生体の生理学的指標の変化:上記の健康学生が全身性運動を行った後すぐに30分間軽くジョギング運動をおこない、これの後に休息をとらせた。これらの学生について運動前、運動中、運動直後および運動後のジョギング運動期および休息期間において、種々の生理学的指標について経時的に測定を行った。その結果、尿中重炭酸イオン濃度は休息期においてもほとんど上昇せず、尿のpHの上昇もみられなかった。これらの結果はクーリングダウンを取り入れることにより、血液のpHが正常レベルにあることをしめしおり、クーリングダウンによる運動後の疲労回復の科学的根拠となりうることが示唆された。1)全身性運動の休止後におこる尿中重炭酸イオン濃度(HCO_3^-)と尿pHの上昇および血液pHの変動に関する検討:全身性運動(バスケット運動)を10名の20才前後の健康男子学生について行なわせしめた。そして運動前、運動中、運動直後および運動後の休止期間において、種々の生理学的指標(血液中乳酸濃度、血液pH、尿重炭酸イオン濃度、尿pHなど)を経時的に測定を行った。その結果、運動中に急激に増加した最小呼吸量、呼気中炭酸ガス、心拍数は運動後5分以内に正常レベルまでに戻った。一方、運動中、運動直後までに急激に上昇した血液中の乳酸は運動後1時間までもそのレベルは最高値の半分弱の濃度にしか低下しなかった。この間、血液pHはほとんど変化していないことが初めて明らかとなった。また、尿中のHCO_3^-は運動を休止して30分以降より急激に上昇し、運動休止後3時間の間に10数ミリモル濃度まで上昇し、尿pHもアルカリ化した。この結果は激しい運動後の休息期間において、赤血球内のpHが低下し、ボーア効果によりヘモグロビン結合能が低下して、全身性チアノーゼが引起される可能性を示唆している。2)全身運動後のクーリングダウンによる生体の生理学的指標の変化:上記学生が全身運動を行なった後すぐに30分間軽くジョギング運動を行い、これの後に休息を取らせた。これらの学生では、休息期間において尿HCO_3^-はほとんど上昇せず、尿のpHの上昇は見られなかった。この結果はジョギングにより、血液中に蓄積している乳酸の代謝により発生する炭酸ガスがジョギング中の呼吸量増加により呼気より排泄されるため、血液および尿中へのHCO_3^-の増加は少なかったためであると説明された。激しい運動後の軽いジョギングが生体疲労に効果があることが示唆された。本年度は次の2つのテーマについて研究を実施した。1)全身運動中および運動中止後の休止期における生体の生理学的指標の測定。
差動型光ヘテロダインレーザ顕微鏡の研究

本研究者らは、分割型検出器を用いる方法をヘテロダイン方式のレーザ顕微鏡に適用することにより、吸収率・反射率には変化がないが、位相に変化を持つ物体の光路差を検出することにより、位相勾配を持つ物体に対して画像を得ることを目的に、差動型ヘテロダインレーザ顕微鏡を理論的に検討し、実験を行った。分割型検出器は、位相物体を通過した光が偏向するために、2個の光検出器に入る光量が異なることを利用したものである。ヘテロダイン検波では、信号光と参照光とを用い、それらの位相波面が光検出器上で一致しているときのみ差周波数成分(ヘテロダイン成分)が大きくなり、一致していないときは、受光器全体としては打ち消され大きな出力とならない。そして光検出器として、応答速度の及び分解能の要請から光電子増倍管を用いるため通常の分割型検出器のように2分することができないため、ビーム・スプリッタに対して対称な位置にもう一つ光電子増倍管を置いてその各々の面に半円の覆いをつけて面を半分だけ遮蔽するという方法を採用した。但し、覆いをつける位置は、2個の光電子増倍管露出面を足しあわせたときに、1つの光電子増倍管の面になるようにする。2つの光電子増倍管からの出力が試料を置かないときに等しくなるように、増幅器を使い調整し、両者の信号の差を取る。その結果、試料がないときには、この差の出力はほぼ0になっていることが確かめられた。実際に、ガラス光導波路を試料として用いて、画像を得た。このことから、位相物体に対して、本方式が有効であることが確認された。
探査機「かぐや」による月重力・測地マッピングと月二分性の起源

かぐや月探査で、2機の子衛星と国内外8局によるVLBI観測を使い裏側を含む月全球の重力場を、レーザ高度計により極域を含む月全球の地形を、ともに世界で初めて高精度で求めた。VLBIによる衛星軌道決定精度向上を実証した。重力場と地形から月全球の地殻厚さを求め、裏側のモスクワの海の下で地殻が最も薄いことを明らかにした。裏側高地の中規模の衝突地形は、表側よりはやく冷えた厚い地殻で支えられたと考えられる。「かぐや」の重力データを高精度にするため、JAXA,国立天文台や海外局の電波望遠鏡を使った衛星観測により軌道決定を行い、月の高精度重力データを取得する。そのために国立天文台の既存の計算機システムを使い、VLBIデータの相関処理を行い、衛星の位置を決定する。さらに「かぐや」搭載レーザ高度計により詳細地形データを取得する。この両者を合わせることで、これまでよりも精度がβ高いブーゲ重力異常分布を求め、月地殻厚さマップを作成する。内部構造の解析から月の二分性の起源を制約することを目標とする。この両者を合わせることで、これまでよりも精度が1桁以上高いブーゲ重力異常分布を求め、月地殻厚さマップを作成する。VLBI観測データは、国立天文台の既存の計算機システムを使い、ソフトウエア相関処理を行い、衛星の位置を決定する。平成20年度は「かぐや」本運用の時期であり、月全球の重力データ(衛星追跡による)、地形データ(レーザ高度計による)を取得した。VLBI観測の効率を高めるために、VERA水沢局の受信部に、新たにビデオコンバーターを導入した。地球測地計測系と「かぐや」衛星観測系の切替がスムースになり配線替えによる観測時間のデッドタイムを少なくした。「かぐや」のデータ解析より、世界で初めて裏側を含む正確な月全球重力場と、極域を含む詳細な月全面地形図を求めた。この初期成果は2009年2月に、サイエンス誌に2本の学術論文として掲載されて高い評価を受けている。また、取得された重力データをもとに、裏側を含む衝突盆地について、新たに2種類のタイプが分類されることが明らかになり、表側と裏側の違いが明確になった。これにより、現在の地殻構造だけではなく、その進化過程を制約することができる。また、これまで正確な地形データが無いために求められていなかった月の極値の日照率をはじめて正確に求めることに成功した。この両者を合わせることで、これまでよりも精度が1桁以上高いブーゲ重力異常分布を求め、月地殻厚さマップを作成することを目標としている。本年度は、「かぐや」が月面に衝突するまで本衛星の観測を行い、その後、6月末まで子衛星「おうな」の観測を行った。その後は、VLBI観測データの相関処理に注力して、本研究費で雇用した研究支援員とともに、基本観測(同一ビーム、スィッチング)期間の相関処理は終えて、重力場モデルに取り込んだ。VLBIデータを入れない場合と比較すると、軌道決定精度が大きく向上して、慣性モーメントなどの算出に効いてくる、低次の重力場係数の精度の向上を確認することができた。重力データと地形データから、世界ではじめて精度の高い月全球の地殻厚さ分布を求めて、Geophysical Research Letter誌に論文として公表した。月面で最も地殻厚さが薄い場所は、モスクワの海であることが明らかになった。月の裏側の衝突盆地の環状地形は、地殻で主に支えられることを明らかにした。南極エイトケン盆地の構造が楕円形であることを確認した。この両者を合わせることで、これまでよりも精度がβ高いブーゲ重力異常分布を求め、月地殻厚さマップを作成することを目標としている。本年度は、「かぐや」が月面に衝突した昨年度までに取得したデータの解析を継続した。

本経費で雇用した研究員が主体となって、相関処理を終えた基本観測(同一ビーム、スィッチング)期間のVLBIデータを、重力場モデルに取り込み、新たな重力場モデルSGM100iを作成した。さらに本経費で半年間雇用した、研究支援員により、単独衛星データ、主衛星データ、国際基線データなど、残っていたVLBIデータの相関処理を進めた。VLBIデータを入れない場合と比較すると軌道決定精度が大きく向上して、低次重力場や潮汐ラブ数の値などに改善が見られた。また、球面調和関数のデータ解析にフィルターを加えることで、特定地域について詳細な重力場モデルを取得できる方法を確立して、南極エイトケン盆地に適用した。重力データと地形データから求めた月地殻厚さデータから衝突盆地の内部構造を解析した。月面で最も地殻厚さが薄い場所であるモスクワの海は、複数回の衝突により形成された可能性が高い。南極エイトケン盆地の中心部においても、25キロメートルよりも厚い地殻が存在して、マントル物質の大規模な露出は考えにくい。これは、かぐやの分光データとも調和的である。本研究の主目的は、「かぐや」の重力データを高精度にするため、国立天文台や海外局の電波望遠鏡を使った衛星観測により軌道決定を行い、月の高精度重力データを取得する。「かぐや」搭載レーザ高度計により詳細地形データを取得する。この両者を合わせることで、これまでよりも精度が1桁以上高いブーゲ重力異常分布を求め、月地殻厚さマップを作成する。本年度も、昨年度に引き続き、月重力場データと、地形データの高精度化を行った。重力場については、過去の衛星データも取り入れて、球面調和関数150次までのモデル、SGM150jを作成した。得られた重力、地形、地殻厚さのマップは、JAXAおよび国立天文台RISE月惑星探査検討室のホームページを通じて、一般に公開している。また、昨年度から研究員(23年度は研究支援員)のホーセンス・サンダーを中心に行ってきた球面調和関数のデータ解析にフィルターを加えることで、特定地域について詳細な重力場モデルを作成することが可能になる。この手法で得られた南極エイトケン盆地の構造解析を進めた。盆地内の数百kmサイズの衝突地形には、地殻・マントル境界のモホ面の盛り上がりを示唆する重力異常が見られるものがある。分光データでカンラン石が露出していると考えられる3盆地について、モホ面の変化が確認できた。また、研究員の石原を中心として、グローバルな衝突盆地の構造を調べた結果、非常に古いとされる中規模(数100km)の盆地では、モホ面の盛り上がりが無いか少ないことがわかった。これは月進化の初期は温度が高く、内部の流動による緩和が起きたことを示唆している。
多要素判定による歩行時におけるスマートフォンの操作防止システムの設計・開発

社会的問題となっている「ながら歩き」は生活する上で癖の1つとなっているため、歩行中の使用を自らやめることが困難である。そのため、人の行動を自動的に読み取り、端末の使用を防止させることが有効であると考えられる。通常歩行状態の把握として使用状況によって生じる端末の揺れ・振動については「加速度」を利用し、誤検出を軽減すべく加速度のみでの判別が曖昧な場合は、他の要素による補助機能として、歩行速度(GPS)、インカメラ端末による注視判別を用いて「多要素判別アプリケーション」の開発を行った。各環境下での歩行判別実験の結果、高い精度で歩行中のスマートフォン使用を検出し、非歩行時における誤検出を軽減できた。本研究は現在社会問題となっている「ながら歩き」に対して、ユーザ使用時の加速度、顔・視線の向き、GPSによる移動速度算出など多要素を取り入れ、先行研究で用いられた単要素で区分できない振動を判別できる高精度な防止アプリケーション開発を目的としている。そのため、第一段階として、各単要素を測定・分析し、それらの可用性を検討した上、其々を用いて検出システムの開発を行い、第二段階は、利用できる各単要素の特性を統合し、多要素を用いる高精度な検出システムを開発する。平成26年度は、第一段階を中心に研究・開発を行った。1.平地、電車、階段、エスカレーター、動く歩道など各状況下で、非歩行時と歩行時、及びユーザの無意識な動作の加速度データを分析し、振幅の判別閾値及び最適の判定時間範囲を明らかにした。開発したアプリケーションを用いて各環境下で実験を行った結果、約98%の正解率を得られた。2.速度が不安定している時や、移動速度が極めて遅い時に加速度のみで判別しづらいため、インカメラを利用して、ユーザの顔の向き及び目の形状で注視の検出を試みた。顔の向きに関しては、主に個人差問題を対応するために開発を行った。結果、約96%の正解率を得られた。一方、目の判別に対する試行錯誤の結果、学習型のカスケード分類器を用いて判別することが可能であるが、大量な学習データが必要であるため、リアルタイムの判別に適用されにくいと分かった。3.GPSによる移動速度の算出は、階段など垂直移動の状況下で利用しづらいが、他要素で判別しづらい自転車移動・小幅の歩き方に対応できたため、補足判別要素として可用性があると分かった。但し、一定的な時間の遅延と誤差があるため、今後多要素を組み合わせる時に、適切な判別時間に対して、さらに検討する必要がある。以上のように、各単要素を用いて防止アプリケーションを作成し、可用性と役割を明らかにした。スマートフォンの急速な普及に伴い、歩きながらスマートフォンを操作し、周囲への注意力が散漫になり事故に発展する「歩きスマホ」が社会的問題となっている。歩行中に使用している端末上でユーザの行動を読み取り、使用を防止させる手段を提供することが必要であるため、本研究では、歩行判定の誤認識問題を取り上げ、加速度ベースの判別に他のパラメータを組み込むことで、多要素判別を可能にし、多数の環境下やユーザの無意識的な行動に対応した判別精度の高いアプリケーションを開発した。開発にあたり、第一段階として、加速度センサ、GPSセンサ(歩行速度)、顔認識(注視・非注視)など各単要素を用いたアプリケーションを開発し、実際の歩行環境下(通常歩行・すり足歩行・階段・エスカレータ・動く歩道・自転車・電車)での事前計測及び検証実験を行い、単要素での検出正解率を95%97%に確保した。第二段階では、歩行判定に最も優れていると判断された「加速度センサ」をメイン判定として端末に生じる揺れや振動の検出に利用し、加速度のみでの判別が曖昧な場合の補助機能としてGPSや顔認識を取り入れる多要素判別アプリケーションを開発した。実際の歩行環境下で検証実験を行った結果、97%98%の検出正解率を確認できた。なお、研究成果をアプリとして無料配布するために、インカメラの電池問題とプライバシー問題を考慮した上、加速度センサとGPSを中心に利用する判別アプリケーションも作成し、高い検出精度を確認できた。現在、アプリストアに配布の申請を行い、2回目の審査を受けている。今年度の前期中に配布できる見込みである。また、2本の査読論文を投稿し、現在査読中である。今後、より円滑にインカメラの判別に移行でき、バックグランドで動かす可能性をさらに検討し、ユーザの不快感を抑える警告の方法も試み、アプリケーションを定期的に更新する予定である。本研究の各年度の目標として、平成26年度は、歩行検出に利用できると考えられる各単要素を測定・分析し、それぞれを用いて検出システムの開発を行い、実験によってそれらの可用性を検討し、27年度は、実質上利用可能な各単要素の特性に基づき、統合的なアルゴリズムを考案し、多要素を用いる高精度な検出システムを開発することである。よって、平成26年度は主に各単要素に対して、検出・判別アプリケーションの開発を行った。

成果としては、加速度ベースのAndroid/IOSシステム用の検出アプリケーション、IOSシステム用の顔向き認識アプリケーション及び目の検出アプリケーション、合計4つのアプリケーションを作成し、端末に実装した。また、実装しアプリを用いて各利用環境下で実験を行った結果、1.加速度と顔向き認識において、単要素でも高い正解率、低い誤認識率を得られた。2.目の検出は可能であるが、リアルタイムの判別に適用しづらいと分かった。3.GPSによる移動速度の算出は、一定的な状況下で、有効的な判別補助手法として利用できると、単要素それぞれの特性と有用性を検証し、本来の目的を達成した。予定より進展している部分は、現段階で既に各単要素の特徴に基づき、統合的なアルゴリズムを考案し、試作を行っているところである。一方、GPSによる移動速度計算の判別時間にに関しては、本来のデータ性質上に遅延があるため、他要素とあわせて検討しなければならない。未検討の部分は27年度の統合開発計画に結合し、現在多要素の検出閾値を分析しながら、適切な移動速度判別時間を検討している。以上で、全体的に本来の計画に沿って、おおむね順調に進展している。感性情報学平成27年度の目標は、実質上利用可能な各単要素の特性に基づき、統合的なアルゴリズムを考案し、多要素を用いる高精度な検出システムを開発することである。現段階では、加速度をベースに、移動速度と顔向き認識の要素を取り入れるフローを確立した。今後の推進計画としては、1.加速度によって誤検出に繋がる各状況の閾値を算出し、補助判別要素を起動するベースのイベントを確立する。2.GPSデータ取得上の遅延問題に対して、他要素の最適判別時間(現在1秒毎で5秒の連続判定によって最終判定を行っている)に合わせて処理を試みる。3.警告アラームの提示方法、カメラの起動問題、端末画面の輝度自動調整問題をさらに検討し、統合的なアプリケーションを作成する。4.検証実験を行い、アプリケーションの改善を行う。また、最終的に、アプリケーションのフリーアプリとして公開することを目指す。
不死化歯由来細胞株と生体内吸収性材料を用いた歯の再生医療用スキャフォールドの開発

1)吸収性リン酸カルシウムセラミックスとマトリゲルを用いた歯の再生実験リン酸カルシウムセラミックスチャンバーおよびラミニンを主体とした基底膜成分の調整品であるマトリゲルをscaffoldとしてヌードマウスの皮下における歯の再生について検討した。当科で樹立したエナメル芽細胞を使用し、皮下に移植するとことによって、自ら基質形成期エナメル芽細胞に分化してエナメル器様組織を形成した。免疫組織学的検索を行った結果、この組織はAmelogenin、Cytokeratin14、Cytokeratin18が陽性であり、エナルメ器の性質を発現していることが確認できた。さらに、長期の移植実験を行ったところ、移植後20週にはレントゲン不透過像が出現し、移植後40週にはレントゲンの不透過性が著明に亢進した。組織学的検査を行った結果、この組織は歯ではなく、骨や軟骨様組織を含む石灰化組織に変化していた。この結果は、我々の方法では、エナメ器形成までは生じるが、それ以上の成熟は得られないことを示している。そこで、下記のようにマウスの象牙芽細胞との共培養・移植を行った。2)マウス象牙芽細胞株の樹立とNGFによる象牙芽細胞の分化促進エナメル芽細胞株の樹立と同じ方法で、マウス象牙芽細胞株を樹立を行った。樹立中の細胞が、dentin sialophosphoprotein (DSPP)、matorix protein I (DMP1)を発現することを確認できた。そして、培養3週間程度で石灰化することを確認した。さらに、50100ng/mlのNGFを添加することによって、DSPP、DMP1の発現が亢進すると共に石灰化が促進されることを明らかにした。NGFの添加は、象牙芽細胞の分化、象牙質の再生医療に有用な方法であると考えられる。3)マウス象牙芽細胞株とエナメル芽細胞株の共培養および移植実験マウス象牙芽細胞とエナメル芽細胞のペレットを作成し、これを合体させて、マウスの腎皮膜下に移植した。多くの試料では骨や軟骨様組織を含む石灰化組織が形成されたが、20%程の試料において、初期のエナメル質と象牙質の形成が観察された。平成18年度に実施した研究の主要な3項目の結果を下記に示す。1)吸収性リン酸カルシウムセラミックス製試料の作成と生体内動態の検討カーボネイトアパタイト(CO_3-AP)およびアパタイトセメント(AC)によるディスクおよびチャンバーの作成を行った。CO_3-APは、水酸化カルシウムを炭酸化し、その後のリン酸化に使用するリン酸溶液のpHを調節することによって、炭酸基含量の異なるCO_3-APの作成に成功した。その結果、炭酸基量が17%、14%、9%のCO_3-APを作成できた。実験動物の骨内および皮下に移植したところ、比較的良好な組織親和性を示すと共に、骨内、皮下共に吸収することが判った。特に、骨内では骨置換性であることが明らかになった。2)吸収性リン酸カルシウムセラミックスが培養歯由来細胞の分化に及ぼす影響当科で樹立したエナメル芽細胞をCO_3-AP、ACおよびハイドロキシアパタイトディスク上で培養し、同細胞の増殖およびエナメル蛋白関連遺伝子の発現状態を検討した。3種類のリン酸カルシウムは、エナメル芽細胞の未熟なマーカー蛋白であるAmelogeninの発現を減弱し、成熟マーカーであるEnamelinを新たに発現させることから、これらのセラミックスがエナメル芽細胞の分化を促進させることが示唆された。なお、不死化歯乳頭細胞の遺伝子発現には変化がなかった。3)マウス象牙芽細胞株の樹立歯はエナメル芽細胞と象牙芽細胞の相互作用によって形成される。当科ではマウスエナメル芽細胞株を樹立しているが、間葉系細胞はヒト由来のものしか保持していない。そこで、エナメル芽細胞株の樹立と同じ方法で、マウス象牙芽細胞株を樹立中である。樹立中の細胞が、dentin sialophosphoproteinとdentin matorix protein Iを発現することを確認している。平成19年度に実施した研究の主要な3項目の結果を下記に示す。1)吸収性リン酸カルシウムセラミックスおよびマトリゲルを用いたヌードマウス皮下における歯の再生実験カーボネイトアパタイト(CO_3・AP)およびアパタイトセメント(AC)によるチャンバーおよびラミニンを主体とした基底膜成分の調整品であるマトリゲルをscaffoldとしてヌードマウスの皮下における歯の再生について検討した。用いた細胞は当科で樹立したエナメル芽細胞を使用し、皮下に移植するとことによって、自ら基質形成期エナメル芽細胞に分化してエナメル器様組織を形成した。移植した細胞株は、エナメル芽細胞のマーカー(アメロジェニン)を発現し、移植後20週でレントゲン不透過像が観察された。さらに移植後40週ではレントゲン不透過性のさらなる亢進がみられた。現在、この物質を組織学的に検討中で、歯の構成成分である可能性が示唆されている。2)特殊コラーゲン膜を用いたエナメルマトリックス誘導に関する検討エナメル質を再生するには、上皮-間葉相互作用が必須と考えられる。その上皮-間葉相互作用を再現するため、コラーゲン膜をin vitroにおけるscaffoldに選択した。このコラーゲン膜は特殊なバブル処理で通気孔を変更でき、エナメル芽細胞株と当教室で樹立した不死化象牙芽細胞株の両面培養に最適な通気孔の大きさは15μmであった。

現在、このコラーゲン膜に歯の形態を付与することができるか否かを検討中である。3)マウス象牙芽細胞株の樹立当科ではマウスエナメル芽細胞株を樹立しているが、間葉系細胞はヒト由来のものしか保持していない。そこで、エナメル芽細胞株の樹立と同じ方法で、マウス象牙芽細胞株を樹立中である。樹立中の細胞が、dentin sialophosphoprotein、dentin matorix protein I、Lhx6およびLhx7を発現することを確認できた。現在、継代20代目であるが、β-glycerophosphateとascorbic acid添加によって培養21日頃から石灰化することを確認している。本研究では従来より再生医療実現のための幹細胞の供給源として期待されてきたES細胞や組織特異的幹細胞に変わる新たな細胞供給源の確保の可能性につき検討することを目的とした。そこで患者自身の身体を構成している最終分化した機能細胞がなお分化の可塑性を有している可能性に着目し、生体内においては本来最終分化した機能細胞を別の機能細胞に再分化させ、各種の臓器・組織の再生に必要な細胞を確保することを試みた。まず、マウスの皮下脂肪組織より脂肪細胞を分離し、通常単層培養において真に成熟した脂肪細胞であることを確認した。この細胞を骨芽細胞分化条件下で培養することにより、これらの細胞が骨芽細胞の形質を有していることを確認し、脂肪細胞の骨芽細胞への再分化が可能であることを確認した。さらに骨組織より骨芽細胞を分離し、通常単層培養にてこの細胞が真に骨芽細胞であることを確認し、ついで神経分化誘導因子を含む培養条件下で培養を行うと、神経細胞の特徴である細胞突起の形成・伸長を形態学的に認め、さらに神経分化マーカーおよび神経細胞特異的蛋白質発現を確認し得、骨芽細胞が神経細胞への再分化能を有する可能性が確認された。さらにこれらの再分化過程を予め脱メチル化剤である5-azacitidineにて処理することにより分化転換が時間的に促進されることを確認した。またこれらの細胞にGFPをトランスフェクションし、安定発現クローンを得た。これらを先に示した培養方法によりそれぞれ骨芽細胞、神経細胞へと分化させた後、免疫不全マウスの脳内および骨欠損部へ移植し、移植後にこれら細胞の局在分布につきGFPをマーカーとして蛍光顕微鏡を用いて組織学的に観察したところ、移植部位にGFPを発現する細胞が観察され、これらの細胞、および方法が再生医療実現につながる可能性が示唆された。今後もこれらの細胞を用いて再生医療実現の可能性に付き検討を進める予定である。1)吸収性リン酸カルシウムセラミックスとマトリゲルを用いた歯の再生実験リン酸カルシウムセラミックスチャンバーおよびラミニンを主体とした基底膜成分の調整品であるマトリゲルをscaffoldとしてヌードマウスの皮下における歯の再生について検討した。当科で樹立したエナメル芽細胞を使用し、皮下に移植するとことによって、自ら基質形成期エナメル芽細胞に分化してエナメル器様組織を形成した。免疫組織学的検索を行った結果、この組織はAmelogenin、Cytokeratin14、Cytokeratin18が陽性であり、エナルメ器の性質を発現していることが確認できた。
保存則に基づくマルチスケール・フェーズフィールドモデルと再結晶シミュレーション

エネルギー原理と等価な保存則に基づいてPhase-fieldモデルを構築した.その際,基礎となる保存則は,結晶格子スケールの微視的物理量に基づいて導出した.構築したPhase-fieldモデルを用いて静的再結晶シミュレーションを実施した.さらに, Multi-phase-fieldモデルと転位-結晶塑性モデルを連成させ,転位蓄積による核生成を考慮した動的再結晶モデルを構築した.エネルギー原理と等価な保存則に基づいてPhase-fieldモデルを構築した.その際,基礎となる保存則は,結晶格子スケールの微視的物理量に基づいて導出した.構築したPhase-fieldモデルを用いて静的再結晶シミュレーションを実施した.さらに, Multi-phase-fieldモデルと転位-結晶塑性モデルを連成させ,転位蓄積による核生成を考慮した動的再結晶モデルを構築した.平成21年度においては,結晶格子オーダーの離散量に対する保存則を代表体積要素内で加算平均し,連続体の一物質点に収束させることで,再結晶現象に対する質量,運動量,角運動量の保存則を定式化した.また,静的再結晶問題に対する秩序および方位の発展を支配する釣合い方程式をそれぞれ再結晶相の体積分率で表現した質量保存則および結晶の格子回転に対する角運動量保存則から導出した.秩序流束・方位流束の構成式についてエントロピー増大則に基づく検討を行い,秩序と再結晶方位の連成を考慮した新たなPhase-Fieldモデルを構築した.その際に,オーダー評価を介して角運動量方程式を巨視的部分と微視的部分に分離し,前者からは格子回転を考慮する場合でも応力テンソルが対称に保たれること,ならびに後者から結晶方位の支配方程式が導出されることを明らかにした.さらに,保存部分を無視した結晶方位の支配方程式に時間積分を施し2次元化することでKWC形Phase-Field方程式へ帰着することを示した.構築したPhase-Fieldモデルを用いた2次元解析を行い,対応粒界および幽霊核を考慮した母相からの核成長を再現した.その際,拡散項および反応項の係数が再結晶パターニングに及ぼす影響について検討し,各係数の関数形および物質定数を決定した.また,大角粒界を有する亜結晶粒群を基点とした再結晶核生成に対する2次元解析を行い,亜結晶粒の回転・合体を再現するためのPhase-Field方程式系における諸材料係数の関数形を決定した。さらに,上記のPhase-Fieldモデルを結晶塑性論と連成させることによって,動的再結晶に関するマルチスケールモデルを構築した.本モデルを用いて,双結晶の粒界に1個の核がある簡単な場合を想定した数値解析を実施し,応力-ひずみ線図において塑性変形および粒成長に起因する硬化および軟化を表現した.平成22年度においては,平成21年度に提案した保存則に基づいたPhase-fieldモデルを用いて,核生成・核成長を同時に考慮した静的再結晶モデルを構築した.まず,大角粒界で囲まれたサブグレイン群を再結晶核候補とし,周りを囲む大角粒界上に拘束条件を設定した.次に解析開始後に計算される秩序変数の平均値および結晶方位の標準偏差が核生成条件を満足する場合を核生成の完了とした.さらにそのような核が臨界核半径より大きな核半径を有する場合のみ,その核は成長を開始するように設定した.以上の解析モデルに基づいて数値解析を実施した結果,核半径が臨界核半径に満たない幽霊核が,それ以外の結晶核の成長によって飲み込まれる様子,ならびに核ごとの核生成潜伏期間および核生成期間後の自律的な核成長が再現され,核生成・成長に対する基礎的な知見を得た.また,多数核を対象とした動的再結晶モデルも開発した.ここでは多数核の粒成長を表現するため,Multi-phase-fieldモデルを新たに導入した.ただし,Multi-phase-fieldモデルにおけるBulkの自由エネルギーは転位の蓄積エネルギーによる駆動力の変化を表現できないという問題点を有していたため,蓄積エネルギーを再結晶の駆動力とした新たなBulkの自由エネルギーモデルを提案し,Multi-phase-fieldモデルを導出した.さらに,得られたモデルを用いて,結晶の変形場と再結晶組織の秩序場を連成させ,動的再結晶のマルチフィジックスモデルを構築した.本モデルに基づいて数値計算を実施し,材料の硬化および軟化に伴う応力-ひずみ線図の振動現象とともに,複数の核が変形を受けながら成長する動的再結晶現象を再現した.以上から,動的再結晶過程におけるマクロ挙動およびミクロ組織の発展の基礎的なメカニズムに対する知見が得られた平成22年度までに構築したMulti-phase-fieldモデルと転位-結晶塑性モデルを運成させ,核成長と変形にともなう転位密度変化を結晶の硬化係数に反映させた.蓄積した転位密度に立脚した核生成のクライテリオンを設け,変形過程における核生成を考慮した動的再結晶モデルを構築した.さらに,本モデルに基づいてマルチフィジックス解析を行った.粒界等の高転位密度サイトに生成された再結晶核に対して,Phase-field解析を行えば,転位の蓄積エネルギー差が駆動力となって再結晶核が成長を開始する.このとき,母相が新相へと変化した領域では,転位密度およびすべり値を初期化し,核成長解析から得られた情報を結晶塑性有限要素法に与え,変形解析を実施した.

更新された転位密度を差分格子点に戻し,再度核成長解析を行うことによって,塑性変形に伴う動的再結晶現象を数値解析的に表現した.その際に,転位密度に立脚した核生成のクライテリオンとして,臨界転位密度を定義し,その値に達した一つの有限要素の重心から臨界核半径内に存在する有限要素がほぼ臨界転位密度を満たしていれば,その領域を再結晶核とするとした.本研究では,転位-結晶塑性モデルはFEMを用い,Multi-phase-fieldモデルはFDMを用いてFEM-FDMハイブリット解析を行った.解析から得られた微視組織の発展とマクロな応力-ひずみ曲線の増減との関係を考察した結果,以下の知見を得た.蓄積転位密度に基づくクライテリオンを用いて核生成モデルを構築すれば,副次的核生成を考慮した動的再結晶解析が可能となり,応力-ひずみ線図が硬化と軟化を複数回繰り返す様子が再現される.また,得られたマルチフィジックスモデルを用いて数値解析すれば,易動度の変化によって結晶成長と加工硬化のバランスが変わり,それに応じて応力-ひずみ曲線が異なる挙動を示す様子が再現される.
ジェンダーの視点からみた更年期不定愁訴の新しいニーズアセスメント指標の開発

本研究は、更年期女性にみられる様々な不定愁訴を、心理学的社会学的な側面からとらえ直し、患者の主体的な生き方と希望とその実現のために必要な支援を考慮した新しいニーズアセスメント指標を開発することで、患者の主体的な症状との向き合い方と医療と関連領域の専門職や支援者の共通理解と全人的ケアの実現に資することを目的として実施した。今回の研究から、更年期障害の評価には、BSRIを用いたジェンダー役割意識と自己評価の類型化、対人関係構築傾向の指標を用いたパーソナリティの類型化をアセスメント指標に加えることで、女性自らのセルフケアの向上および関係者による愁訴の共通理解の促進に活用できる可能性が示された。本研究は更年期の不定愁訴をジェンダー意識と心理学的側面からとらえ直し、患者の主体的な生き方の希望とその実現のための支援内容を加えた新たなニーズアセスメント指標を開発することにより、患者の主体的な症状との向き合い方(セルフケア)と、医療と関連領域の専門職や支援者の共通理解と全人格的ケア(トータルケア)の実現に資することを目的としている。25年度は、ニーズアセスメント指標の基本項目を作成するための基礎調査を実施した。(1)女性外来受診者を対象とした、閉経期関連の自覚症状、重症度、QOLの評価、治療効果、ジェンダー意識、主観的健康度、心理テスト、対処のための支援ニーズ調査を実施した。対照群として、(2)健康診断受診者の女性を対象に、閉経期関連の自覚症状の種類と重症度、上記(1)と同様の調査を実施した。また予防医学的視点から、(3)若年女性(女子大学生)の月経関連症状と同調査を実施した。これらの予備的分析によりジェンダー意識、心理学的特性と不定愁訴になんらかの関連があることが示唆された。研究計画のもう一つの柱としての、不定愁訴の自覚に関わる地域的文化的な背景に関しては、医学、心理学、社会学等多分野にわたる文献検索と、海外の研究協力者を通じて関連研究の現況についての情報収集を行ない、主として北米における更年期医療の現況を疫学研究やガイドライン、実践例等の様々なレベルで把握することに努めた。欧米においては日本と比較して、多岐にわたる不定愁訴そのものよりも、閉経後の骨粗鬆症等の疾患予防や性的活動等の具体的なQOLや健康度の維持と改善に主たる目標がおかれている。本研究の中心課題であるジェンダー意識と更年期不定愁訴との関連については、世界的にも研究は限られており、さらに文化的社会的背景を含んだジェンダー意識の影響の研究例は極めて少ない。今後とも学際的な立場での本研究をさらにすすめていく。本研究は更年期の不定愁訴をジェンダー意識と心理的側面からとらえ直し、患者の主体的な生き方と希望とのその実現のために支援内容を加えた新たなニーズアセスメント指標を開発することにより、患者の主体的な症状との向き合い方と医療と関連領域の専門職や支援者の共通理解と全人的ケアの実現に資することを目的としている。26年度は、昨年度に引き続きニーズアセスメント指標の作成に必要な基礎資料をさらに収集分析した。(1)閉経期女性について、更年期障害の治療群、健康診断の受診群で、自覚症状と重症度、QOL、治療効果、ジェンダー特性、主観的健康度、心理テスト、対処のための支援ニーズの調査を実施した。その結果、自覚症状の内容と重症度がジェンダー特性および心理的傾向と関連することが示唆された。(2)若年女性(女子大学生)について、月経関連症状と重症度、主観的健康度、ジェンダー特性、心理テスト、対処法の調査を実施した。その結果、月経関連症状の種類と重症度がジェンダー特性と関連することが示唆された。(3)女性のヘルスケア診療現場の医療従事者(医師)へジェンダーに関する知識および視点について予備調査を実施した。その結果、症状の発現とジェンダー特性や心理的背景に関連性がある感触をある程度持っていると回答したものが多数を占めた。研究計画のもう一つの柱は新しいニーズアセスメント指標の開発のための、不定愁訴に関わる社会的文化的背景の研究であり、海外の研究協力者を通じて今年度は女性のジェンダー特性と閉経期の不定愁訴の関連を調査した。ジェンダー特性と閉経期の不定愁訴の関連を調べた報告は稀少で、ジェンダー特性とうつ状態との関連は、閉経期以外の集団の研究が複数あった。以上から、ジェンダータイプが不定愁訴の表現型に影響を持つという、産婦人科的視点からの仮説を検証しようとする今回の研究は独自性と新規性を持つと考えられた。本研究は、更年期女性にみられる様々な不定愁訴を、心理学的社会学的な側面からとらえ直し、患者の主体的な生き方と希望とその実現のために必要な支援を考慮した新たなニーズアセスメント指標を開発することにより、患者の主体的な症状との向き合い方と医療と関連領域の専門職や支援者の共通理解と全人的ケアの実現に資することを目的としている。27年度はこれまで収集した基礎資料の分析から、(1)閉経期女性について、ジェンダー特性の違いに注目した自覚症状の種類、重症度、QOL、治療効果、主観的健康度、心理テストの差異の分析をすすめた。(2)閉経期女性の対照研究として若年女性について、ジェンダー特性の違いにより、月経に関連した自覚症状の種類、重症度、QOL、治療効果、主観的健康度、心理テストの差異の分析をすすめた。その結果、いずれの対象においても、ジェンダー特性により自覚される症状の種類に差異がみられた。

これらの結果をもとに、対象者への介入研究を実施する準備を行った。研究計画のもう一つの柱である新しいニーズアセスメント指標を開発するための、不定愁訴に関わる社会的文化的な背景の研究班では、海外の研究者を通じて当研究で用いたジェンダー特性の指標と不定愁訴の関連を調査した。ジェンダー特性評価指標としてはBem's Sexual Role Inventory (BSRI)が最も諸外国で用いられており、本研究におけるジェンダー特性の評価においてもBSRIに準拠することが妥当と考えられる。更年期症状、特に不定愁訴におけるジェンダー特性の影響は諸外国では多くの研究がなされていないが、本研究でこれまで得られ結果から日本においては治療戦略を立てるうえで有用となる可能性が考えられた。タイプの分類に加えBSRIの質問カテゴリーとの相関を見ることによってこれを向上させることのできる可能性が考えられた。閉経期女性の不定愁訴と対照として若年女性の月経関連症状の分析をすすめ、自覚される身体的精神的な症状の分類や重症度の評価、ジェンダー特性のタイプ分けや評価法の妥当性の検討は順調に進んだが、連携研究者として本研究の心理学的分析班を担当していた当学教授が病気療養、逝去したため、当初の研究計画であった対人関係構築指標をもとにした心理学的背景と自覚症状の関連について分析する研究体制の再検討が必要となった。そのため、心理学的な要因に関する分析が遅れ、それらの結果をもとにした介入研究を今年度中に実施することが出来なかった。本研究は、更年期女性にみられる様々な不定愁訴を、心理学的社会学的な側面からとらえ直し、患者の主体的な生き方と希望とその実現のために必要な支援を考慮した新しいニーズアセスメント指標を開発することで、患者の主体的な症状との向き合い方と医療と関連領域の専門職や支援者の共通理解と全人的ケアの実現に資することを目的としている。今年度は(1)対人関係構築傾向の指標を用いた心理学的な背景と不定愁訴の関連の分析を進めた。パーソナリティのタイプと不定愁訴の自覚の重症度には関連が認められた。(2)BSRIを用いたジェンダー尺度と不定愁訴の自覚や健康感について、乳幼児を育児中の母親について分析した。生物学的、社会的な女性のライフイベントである妊娠出産を経験した直後の女性では、月経関連症状は女子大学生と同頻度で認められるにもかかわらず、主観的健康感は他のライフステージの女性に比較して良好であった。(3)更年期障害で通院中の患者と同世代の女性に対し、セルフケア意識を高めるため健康講座を開催し、これまでのジェンダー尺度と更年期障害の分析結果を報告した。本研究のもう一つの柱である社会的文化的背景から見た日本と欧米の更年期不定愁訴の比較に関しては、海外の研究協力者の調査で日本と欧米ではジェンダーの概念に今後検討すべき差異が存在することから、ジェンダー尺度の影響についての日本と欧米のデータの比較は慎重であるべきと考えられた。具体的には、ジェンダーという言葉自体への認識の相違や、性生活や性行動に関する意識や論議のされ方の違いを考慮する必要性がある。これまでの研究から、更年期障害の評価には、BSRIを用いたジェンダー役割意識と自己評価の類型化、対人関係構築傾向の指標を用いたパーソナリティの類型化をアセスメント指標に加えることで、女性自らのセルフケアと関係者による共通理解に活用できる可能性が示された。
超音波励起によるプラズマCVD表面反応の制御

薄膜作製において膜の構造や物性を決定する過程は、気相活性種が表面居吸着し固相へと変化していく表面反応である。表面反応のモードや速度を制御するには、基板温度が重要なパラメターとなる。本研究では、ポリマー基板の使用が可能な低い(100°C程度)基板温度を維持したまま積極的に表面反応を制御する新手法を開発した。プラズマCDVによるアモルファスシリコンの作製時に、圧電素子により2MHzの超音波振動を基板に印加し、薄膜の光電特性の向上に成功した。従来から報告されている、紫外光励起やイオン照射等の高エネルギー励起ではなく、低エネルギー量子のマイルドな励起により、従来から報告されているよりも低欠陥密度のアモルファスシリコンを作製できた。SiH_4を原料とする容量結合型プラズマCVDにより基板温度120°Cでアモルファスシリコンを堆積した。基板は共振周波数2MHzのPZT振動子にInで貼り付けた。圧電振動の印加により光導電率は2x10^<-7>OMEGAcm^<-1>から6xl0^<-5>OMEGAcm^<-1>に向上し、暗導電率は双方ともlxl0^<-10>OMEGAcm^<-1>台であり、光感度の大幅な向上が達成できた。一定光電流法により評価した膜中の欠陥密度は、圧電振動の印加により、lxl0^<16>cm^<-3>から7x10^<14>cm^<-3>に低減できた。圧電振動の効果が表面反応の変調であることを確かめるために、in-situ XPS-とAFMによる表面分析を行った。圧電振動を印加してSnO_2透明電極上に作製したアモルファスシリコン超薄膜は明らかな島状成長をしており、表面でのプリカーサーのマイグレーションの促進が確認できた。