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シュタイナーの言語教育論の思想史的解明とその実態に関する研究

シュタイナーの言語教育論の思想史的解明を手がかりに、ヴァルドルフ教育の言語教材及びそのカリキュラムの特徴を明らかにした。これは、シュタイナーが神話や文学の分析を通じて考察した意識の進化の研究に基づいて配列されたものであり、作品と向き合いつつ、他者や世界とのかかわりを探究する側面がある。また、言語や文化の異なる英米におけるカリキュラムを調査し、その思想的変容や言語教材の特徴を指摘した。本年度は、研究実施計画に基づき、イギリスとアメリカのシュタイナー学校における言語教育のカリキュラムについても検討を行った。そこで、神話や詩などの取り扱いに着目し、どのような題材を用いているのかを調査した。ドイツで広く用いられている北欧神話などの教材を、イギリスやアメリカでどのように扱っているのかを考察した。両国でも北欧神話が題材とされることが多い。しかし、イギリスにおいては、自国の文化に関連したものとして、ベオウルフなどを取り上げる場合も見受けられる。また、ホノルルのシュタイナー学校では、北欧神話だけでなく、ハワイの神話や伝説も扱われている。また、詩などに関しては、イギリスの場合、オーエン・バーフィールドが高く評価したワーズワースやコールリッジなどのロマン主義の詩が扱われる。アメリカでは、ゲーテと同様に生き生きとした自然の変容を観照・表現したとして、エマーソンやソローの作品が扱われる。以上のように、イギリスやアメリカのシュタイナー教育では、シュタイナーがゲーテを通して捉えた詩的な想像力を、各国の詩人の中に見出そうとしているのである。さらに、日本のシュタイナー学校調査への参照枠とするため、ホノルルワルドルフスクールにおいて、第二言語としての日本語の教育の実態を授業観察及びインタビューにより調査を行った。物語の読み聞かせや、歌やリズムを用いた音楽的な教育方法を用いることで、音声面の習得では高い効果を得ているといえる。その一方で、シュタイナー学校では、絵的に文字の習得をする教育方法が用いられることが多いが、漢字の細かな線的描写の違いを認識するためには、漢字の書き取りや書道などの線的表現を取り入れた活動が不可欠であると考えられる。なお、本年度は、思春期のカリキュラムや指導法に関する研究成果の一部を活かし、「物語ること」を「哲学する」ためのしかけに関する報告を行った。本年度は、同時代のマウトナーの言語批判論を参照枠とし、「シュタイナーにおける言語の芸術性に関する考察」と「シュタイナーにおける『身体の教育』と『言語の教育』の関連性に関する考察」を行った(「シュタイナーにおける言語の芸術性と世界の認識ー身体と言語の新たな布置をめぐってー」森田伸子編『言語と教育をめぐる思想史』勁草書房、2013)。また本年度は、研究実施計画に基づき、ドイツの自由ヴァルドルフ学校における文学教育のカリキュラムについても検討を行った。まず、基礎資料としてヒルデブランドがまとめたカリキュラムを手がかりとしつつ、自由ヴァルドルフ学校の教員会議録などを参照してカリキュラムの全体像を整理した。シュタイナーが提案した物語の語り聞かせに関するカリキュラム(第1学年から第8学年)は、文学の歴史を辿るものである。これは、彼がヘッケルの反復説を受容し、7歳から14歳までに神話や英雄伝説などの古代文化期が繰り返されるという考えによるものである。シュタイナーは、文学の歴史を独自の進化論の視点に基づいた意識の進化の歴史として解釈し、透視的意識による精神世界の観照の残響がホメロスの『イリアス』に表現されていると捉えた。しかしそのような能力は自我意識の進化とともに後退し、代用としての詩的な想像力が付与されたとされる。つまり、文学の歴史は、精神世界とのかかわりにおける人間の想像力と認識の変容を物語るものと捉えたのである。第9学年以降は、文学の歴史の意味内実が検討される。文学史という観点は、言語のみならず、芸術性と歴史性を理解する必要があるため、「ドイツ語」「芸術」「歴史」の授業で関連して展開されている。そこでは、詩的言語の特質を学ぶだけでなく、歴史的背景を踏まえつつ、オイリュトミーなどの動きを通じて韻律などを体験しながら、言語の芸術的側面について理解を深めるカリキュラムが示されている。本年度は、全国大学国語教育学会において、これまでの研究成果を踏まえたシュタイナー学校の言語教育のカリキュラムとその思想的背景に関する研究発表を行った(「言語教育のカリキュラムと思想的背景ーヴァルドルフ教育をてがかりとしてー」)。そこでは、シュタイナーが神話や文学などをてがかりに、「意識の進化」を捉えている点に着目し、それらと言語教材の関連性について報告した。本年度は、これまでの分析を踏まえて、後期中等教育段階の言語教材カリキュラムについて検討を行った。そこで用いられている言語教材に関しては、シュタイナーが講演等で示した独自の解釈があり、それらを参照した教材の位置付けがなされているといえる。また、思想的背景を踏まえ、カリキュラム全体を俯瞰することで、シュタイナーが古代の理想に戻ることを求めているのではなく、近代人特有の孤独や戸惑いを感じるにもかかわらず、自分の想像力を働かせながら、自分と他者や世界とのかかわりについて探究していかなければならないと捉えていた点を指摘することができた。

学校法人北海道シュタイナー学園及びひびきの村におけるインタビュー調査では、シュタイナーの言説や海外におけるカリキュラムなどを参照しつつも、教員自身が子どもの状況を観察し、日本の物語や詩などの教材を用いていた授業展開の試みが行われていた。アメリカのルドルフ・シュタイナー・カレッジ及びサクラメント・ワルドルフ・スクールにおけるインタビュー調査では、シュタイナー教育の歴史的変遷やアメリカ独自の展開について確認することができ、エマソンなどの思想と関連させながら、シュタイナーの思想を捉えたり、アメリカの文学作品を「意識の進化」や「発達課題」などの観点から解釈したりするなど自国の文化に合わせた言語教材のカリキュラム編成を試みていることが明らかとなった。教育学本年度の海外調査によって、本研究の目的である日本のシュタイナー学校における言語教育の実態を調査するために必要な視座を得ることができた。今回の調査では言語教育の実践の実態や北欧神話を扱うことの意義について把握することができた。またアメリカでは、超越主義の作品を重視する点が確認できたものの、その内実を明らかにするためには、思想的背景を検討する必要性が出てきた。この点は次年度の検討課題としたい。シュタイナー全集のデーターベースを購入し、これを活用することで、講演録の内容などを整理することができた。まず、なぜゲルマン・北欧神話を探究するのだろうか。その点を明らかにしたい。シュタイナーによると、ロキが神々に依拠するのではなく、自由に行動する一方で、わがままやうそへの衝動に駆られるという人間の自我を象徴する存在とされる。このような観点に基づいて、シュタイナー学校では4年生の発達段階に適した教材として用いられているといえる。それでは、他の神話には北欧神話のような特徴を見出すことができるのだろうか。その点を考察していくことが課題である。次に、アメリカの超越主義とシュタイナーが見出したゲーテ的な視点との共通性と差異について検討したい。さらに、神話や詩の学習に際しては、内容の解釈のみならず、韻律などのリズムに着目するなどの指導法の実際についても考察を行っていく。以上のような観点に基づいて、日本のシュタイナー学校における言語教育の実態調査を行う。ここでは、神話の取り扱いについて検討するだけなく、NPO法人東京賢治シュタイナー学校にみられる宮沢賢治の言語観の影響などを踏まえてその理念と実践を考察していく。また、日本語という表意文字を含む言語の読み書き教育の実際についても調査する予定である。次年度は、これまでの研究成果を、全国大学国語教育学会等で成果報告を行うことにしたい。1.当初の予定通りに、オーエン・バーフィールドの言語論に着目し、「英語」圏におけるシュタイナーの言語観の受容と展開について検討する。バーフィールドが初期段階における言語の性質とロマン主義の詩人の想像力の違いに着目する観点は、シュタイナーの意識の進化の視点を継承したものと見做すことができる。
不活性X染色体のヘテロクロマチン化に関わる因子

哺乳類のX染色体はいったん不活性化するとヘテロクロマチンを形成して、その状態は体細胞分裂を通じて安定して維持される。一方、胎生期に卵母細胞が形成される際に、不活性X染色体は再活性化され、2本の活性X染色体を持つに至る。卵母細胞や初期胚と良く似た性質を持つES, EC細胞などのうち、あるものでは細胞融合などで導入された不活性X染色体のヘテロクロマチンをすみやかに解除して、雌減数分裂で起こるのと同様の再活性化を引き起こすことが知られている。このように体細胞におけるヘテロクロマチンの安定性と、未分化細胞におけるその解除とは著しい対照を為しており、染色体の機能・構造が細胞内の環境に応じて変化して発現調節を行う好例と考えられている。しかし、不活性化がこのように劇的な現象であるにもかかわらず、体細胞と未分化細胞における違いを発露させうる物質的な基盤の違いは殆ど明らかにはなっていない。本研究では未分化EC細胞MC12に保持されている不活性X染色体が、一見して正常なヘテロクロマチンを形成しているにも関わらず、体細胞中の不活性X染色体に比べて著しい頻度で再活性化を起こすことを明らかにした。単離したクローンのうち約半数で、再活性化はマーカーとして用いたhprt座にとどまらず、X染色体全長の再活性化が観察された。このことはMC12細胞中にはX染色体の不活性状態を維持するのに必要な因子が欠乏していることを示している。調べ得た範囲では、MC12の不活性X染色体は体細胞のそれと性質を同じにしていることから、この因子は、不活性X染色体に特有な性質の呈示に必要な既知の因子、例えば、晩期複製、ヒストンの低アセチル化、macroH2A1.2の集積、Barr小体の形成(染色体の異常凝縮)、DNAの高メチル化、Xist RNAの局在等ではない。今後はMC12を用いてヘテロクロマチンの維持に働く因子を同定していきたい。マウス細胞中に単独で導入されたヒト不活性X染色体が示す行動異常から、不活性X染色体のエピジェネティックなヘテロクロマチン化に関わる(1)Xist RNAの染色体局在、(2)ヒストンH4の低アセチル化、(3)Barr小体の形成と核膜周縁部への局在に必要な種(ヒト)特異的因子の存在が明らかになった。マウス細胞中で異常を示した不活性X染色体をヒト細胞に戻すと異常はすべて解消されたため、ヒト不活性X染色体がマウス細胞中に維持されている雑種細胞に微小細胞融合法を用いてヒト染色体を一本ずつ導入して相補実験を行った。昨年までにヒストンH4の低アセチル化を回復させると思われる染色体が3種見いだされていたが、詳細な観察によるとごく僅かなアセチル化の低下が数%の細胞で見いだされるだけで相補までには至らないことが判明した。XistRNAの染色体局在についても全染色体について解析を終了したが、染色体導入により局在が回復する例は認められておらず、不活性X染色体のヘテロクロマチン化には少なくとも2つ以上の因子(各々、別の染色体に座乗している)が関与していると考えられた。一方、一連の相補実験の過程で、macroH2A1.1はXistRNAの染色体局在には直接関わらないことが明らかになった。

一方、胎生期に卵母細胞が形成される際に、不活性X染色体は再活性化され、2本の活性X染色体を持つに至る。卵母細胞や初期胚と良く似た性質を持つES, EC細胞などのうち、あるものでは細胞融合などで導入された不活性X染色体のヘテロクロマチンをすみやかに解除して、雌減数分裂で起こるのと同様の再活性化を引き起こすことが知られている。このように体細胞におけるヘテロクロマチンの安定性と、未分化細胞におけるその解除とは著しい対照を為しており、染色体の機能・構造が細胞内の環境に応じて変化して発現調節を行う好例と考えられている。しかし、不活性化がこのように劇的な現象であるにもかかわらず、体細胞と未分化細胞における違いを発露させうる物質的な基盤の違いは殆ど明らかにはなっていない。本研究では未分化EC細胞MC12に保持されている不活性X染色体が、一見して正常なヘテロクロマチンを形成しているにも関わらず、体細胞中の不活性X染色体に比べて著しい頻度で再活性化を起こすことを明らかにした。単離したクローンのうち約半数で、再活性化はマーカーとして用いたhprt座にとどまらず、X染色体全長の再活性化が観察された。このことはMC12細胞中にはX染色体の不活性状態を維持するのに必要な因子が欠乏していることを示している。調べ得た範囲では、MC12の不活性X染色体は体細胞のそれと性質を同じにしていることから、この因子は、不活性X染色体に特有な性質の呈示に必要な既知の因子、例えば、晩期複製、ヒストンの低アセチル化、macroH2A1.2の集積、Barr小体の形成(染色体の異常凝縮)、DNAの高メチル化、Xist RNAの局在等ではない。今後はMC12を用いてヘテロクロマチンの維持に働く因子を同定していきたい。
有機フッ素化合物の都市水循環環境中での汚染動態調査とその対策に関する研究

本研究は、都市水環境中でのフッ素系POPsのPFOS・PFOAの挙動と対策を検討するものであり、研究期間中を通して、下記の成果を得た。(1)分析法開発:PFOS・PFOAに加え、他のペルフルオロ化合物(PFCs)の測定も検討するとともに、浮遊性成分の抽出法、固相抽出の条件等を検討した。(2)国内外での水環境中PFCs分布特性調査:国内19都道府県、海外10ケ国で、環境水、水道水、下水処理水の分析を行い、(1)各地域でのPFCsレベルを把握、(2)PFCsはほとんど人為由来で下水処理場がその主負荷、(3)これらは流下過程でほぼ変化しない、を得た。(3)浄水処理場諸過程での挙動調査:広域調査での環境水と水道水との関係より、浄水場ではPFCsはほとんど除去されず、オゾン・活性炭の高度処理浄水処理場でも活性炭処理で若干の減少以外、大きな除去効果がないことが見いだした。(4)下水処理場諸過程での挙動調査:国内14処理場、海外4ケ国10処理場で調査し、(1)ほとんどのPFCsはほぼ除去されない、(2)流入・流出濃度は処理場ごとに大きく異なる、(3)PFCsは活性汚泥中に多量に蓄積し、場内に保持されている、などの成果を得た。(5)新しい処理法による除去特性把握:現在浄水場・下水処理場での通常の処理方法ではほとんど処理できないが、活性炭では短期間では吸着除去は可能であること、UVも長時間かければPFOAは除去可能であること、などを見いだした。本研究の主目的である都市水循環環境中でのPOPsの挙動と対策について提言するために、平成17年度はPFOS・PFOAに関して以下に示す研究課題を検討した。(1)分析法の効率化の検討下水処理場の活性汚泥(乾燥、湿潤)を対象にアセトン、メタノールによる抽出方法を検討し、乾燥状態におけるメタノール抽出で効率が高いことが示された。また、吸光度、蛍光度、全有機炭素の適用を検討した結果、TOC計での高濃度PFOS・PFOAの定量が可能であることを見出した。(2)水道水調査国内1道2府7県、海外9都市での水道水調査を実施し、特にタイ国バンコクで高濃度PFOS(9ng/L)、大阪市で高濃度PFOA(34ng/L)を検出した。(3)下水処理場での挙動調査平成17年9月と平成18年1月の2回、下水処理場で各処理工程における挙動調査を実施した結果、流入水中よりも放流水中で高濃度のPFOS(第1回3ng/L→14ng/L、第2回8ng/L→30ng/L)・PFOA(第1回49ng/L→62ng/L、第2回54ng/L→67ng/L)が検出された。ただし、第1回は溶存性物質のみを対象とした。処理工程別では、特に生物反応槽で高濃度が検出され、その大部分が活性汚泥から抽出された。(4)各種水処理法における除去特性の把握粒状活性炭による吸着特性を検討すると共に、活性炭吸着処理に及ぼす溶存性有機物質(DOM)の影響を回分式実験により検討した結果、活性炭の種類による差はあまり大きくなく、DOM共存下では吸着効率が低下し、その影響は特にPFOSで顕著に現れた。(5)リスクの評価のための基礎情報収集PFOS排出規制の先進国スウェーデンのGunilla Lindstrom教授、Bert vanBavel教授、Ian Cousins助教授およびInger Lindqvist研究員らを訪問し、リスク評価のための情報収集を行った。本研究の主目的である都市水循環環境中でのPOPsの挙動と対策について提言するために、平成18年度はPFOS・PFOAに関して以下に示す研究課題を検討した。

1.多様なサンプルに対する分析法の効率化の検討:活性汚泥に標準物質を添加して回収率を算出する実験を行った。温度は60°C,100°Cとし、溶媒は水、メタノール、アセトン、酢酸エチル、ジクロロメタンとした。本実験より、PFOS、PFOAを同時に効率的に抽出する場合、60°Cでメタノールやアセトンの溶媒を用いると、PFOSではおよそ70%、PFOAでは80%以上の回収率となった。2.水道水調査および原水調査:平成18年12月に近畿の主要河川24地点での河川水と同水系での水道水調査を実施し、特に篠山、豊中で高濃度PFOS(9,6ng/L)、松原、高槻、関西国際空港で高濃度PFOA(42,38,17ng/L)を検出した。3.下水処理場での挙動調査:平成18年9、10、11、12月、平成19年2月に計12の下水処理場で各処理工程における挙動調査を実施した結果、流入水中よりも放流水中で高濃度のPFOS、PFOAが検出され、処理工程により異なる挙動を示した。4.各種水処理法における除去特性の把握:活性炭吸着処理に及ぼす琵琶湖水、初期濃度、活性炭粒径の影響を回分式実験を実施した。初期濃度100μg/Lにおける単独状態での活性炭への吸着量は、PFOSで20100μg/mg、PFOAで10200μg/mgであった。初期濃度100ng/Lの共存状態における活性炭への吸着では、活性炭添加量が250μg/L以下では除去されず、極微量レベルにおけるPFOS・PFOA除去の困難さが示された。5.リスクの評価のための基礎情報収集:PFOS、PFOA排出規制の先進国スウェーデン国立労働生活研究所のHanna研究員と共同研究を進め、リスク評価のための情報収集を行った。本研究は、都市水環境中でのフッ素系POPsのPFOS・PFOAの挙動と対策を検討するものであり、最終年度の今年度は、下記の成果を得た。(1)分析法開発:PFOS・PFOAに加え、他のペルフルオロ化合物(PFCs)の測定も検討するとともに、浮遊性成分の抽出法、固相抽出の条件等を検討した。(2)国内外での水環境中PFCs分布特性調査:国内19都道府県、海外10ケ国で、環境水、水道水、下水処理水の分析を行い、(1)各地域でのPFCsレベルを把握、(2)PFCsはほとんど人為由来で下水処理場がその主負荷、(3)これらは流下過程でほぼ変化しない、を得た。(3)浄水処理場諸過程での挙動調査:広域調査での環境水と水道水との関係より、浄水場ではPFCsはほとんど除去されず、オゾン・活性炭の高度処理浄水処理場でも活性炭処理で若干の減少以外、大きな除去効果がないことが見いだした。(4)下水処理場諸過程での挙動調査:国内14処理場、海外4ケ国10処理場で調査し、(1)ほとんどのPFCsはほぼ除去されない、(2)流入・流出濃度は処理場ごとに大きく異なる、(3)PFCsは活性汚泥中に多量に蓄積し、場内に保持されている、などの成果を得た。(5)新しい処理法による除去特性把握:現在浄水場・下水処理場での通常の処理方法ではほとんど処理できないが、活性炭では短期間では吸着除去は可能であること、UVも長時間かければPFOAは除去可能であること、などを見いだした。(6) PFCsに伴うリスク形成過程の把握とその対策:以上の研究知見より、PFCsは、各家庭や工場から排出されたPFCsが主要負荷源で、それらは下水処理場、環境中、浄水場ともほぼ除去はされない。現時点で実用的な下水処理や浄水処理方法はなく、発生源対策の強化が重要であるとまとめられる。
社会福祉実践の人間観：ガントレット恒子における「社会の公民」の論理

「自立支援」「自己決定」など、現代の社会福祉援助では、「近代的個人」としての人間観が普遍的な前提となっている。本研究は、そのような「近代的個人」としての自覚を、人々がいつ、どのようにして持つようになったのかを考察することを通して、日本社会が社会福祉を発展させるための基礎として求めた論理や価値を、先駆者らの実践と思想から明らかにしようとするものである。2018年度は、近代社会萌芽期に教育者・社会事業家として実践した指導者の一人であるガントレット恒子(1873 -1953)に着目し、その足跡や言動を把握することに努めた。具体的には、ガントレット恒子の逐次刊行物における著述を収集・整理・目録データ化により、著述全体を見渡す作業をおこなった。現時点で確認された700編弱の大小さまざまな著述の中で通底するのは、読者に対して啓蒙を促さなければならないという問題意識である。その問題意識はいろいろな表現で繰り返されるが、最も端的に示されたものとして「社会の公民」が挙げられる(『婦人新報』第372・379・380号他)。「社会の公民」こそ、自身も含めて市民(とくに女性)が「近代的個人」として「自立」することを模索するフレーズだったのではないだろうか。ガントレットが唱えた個人や社会のあり方を検討することは、「近代的個人」の源流を探究する手掛かりの一つになると考える。こうした作業の経過と考察の一部を学会において報告した。人物史についての調査は継続中で、年表作成作業を進めている。また、研究課題「ヴィクトリア朝の『堕ちた女』の研究:その実態と文学表象について」との共同による収穫も大きかった。近代英国においての底辺の人々(特に女性や子ども)の暮らしや救貧の実態についての現地調査に参加することで、英国の社会福祉の論理や人間観を窺わせる文献や史資料や知見が得られた。著述のうち、逐次刊行物についての収集、整理、データ化については順調に進めることができた。人物史年表の作成については、作業を継続している。同時期に出現した婦人参政権運動と生活改善運動の機運と経緯について分析する予定である。これまでに得られた文献・資料、当時刊行された雑誌記事、ガントレットらによる著述を精読し、個人としての自覚や権利意識、新しい生活信条・スタイル・規範等の言説を抽出するとともに、参政権が必要と認識されるようになった背景、生活改善への取り組みに駆り立てた社会状況、市井の人々の生活の実態を社会福祉学の立場から考察したい。また、ガントレットの人物史についての調査を継続する。他の研究課題への参加等の事情から、物品費支出が当初予算より少なくなったため。
琉球列島とオセアニアの先史時代に関する比較研究

本年度は、この3年間の調査・研究成果の取りまとめと公表を主として行った。また、これに関連してパプアニューギニア島嶼部、ニューカレドニアおよび鹿児島県の現地踏査を行った。以上の成果は、国外・国内関連主要学会におけるそれぞれの別課題の3度の口頭発表と、関連学会誌に論文を4編(印刷中を含む)執筆することで公表した。研究課題である「琉球列島とオセアニアの先史時代に関する比較研究」の成果公表としては、東南アジア考古学会2002年度大会において「琉球縄文文化とアジア・太平洋地域」と題する口頭発表、さらにはアジア・太平洋地域最大の先史考古学関連団体であるインド・太平洋先史学会(Indo-Pacific Prehistory Association)第17回大会において「The Position of the Ryukyu Jomon Culture in the Asia-Pacific Region」と題する口頭発表をそれぞれ行い、私のこの3年間の研究成果を国外・国内の代表的学会において広く公表した。なお、特に後者の口頭発表内容については論文としてまとめ、近くインド・太平洋考古学会誌に所載・刊行され、広く関連周辺諸国に公表される予定である。また、琉球列島の先史文化の北限などの文化的領域を明らかにする目的で鹿児島県の現地踏査と関連資料収集を行い、そうした結果を基に、当該地域の代表的歴史学会である南島史学会の12月例会において「琉球列島の先史時代における文化領域について」と題する口頭発表を行った。また、昨年度までに引き続きオセアニア各地の現地踏査・関連資料収集を行い、その研究成果論文を当該地域研究の国内の代表的学会誌である『東南アジア考古学』誌に公表(一部印刷中)した。
顎関節内障を伴う総義歯患者の補綴要因が予後に及ぼす影響

当科で顎関節部MRI準動態検査を行い、一定の臨床術式により総義歯補綴治療を受け、術後3年が経過した患者のなかから無作為に36名を抽出した。リコール時の術者による臨床的評価として義歯装着状態の口腔内診査、および義歯の臨床的評価のほか、側方ならびに正面頭部X線規格写真、顎関節部X線規格写真を用いて形態的な骨格構造の変化を旧義歯装着時、新義歯装着時と比較検討し総合的に評価した。その決果、経過良好で引き続きリコール管理を行う患者20名(平均年齢73.8歳)を経過良好群とし、義歯の再製が必要であると認められた患者16名(平均年齢73.8歳)を再製群とした。これら2群の顎関節内障の症状の違いの分布を比較検討した。さらに経過良好と再製の補綴要因を検索するため、得られたデータの2群間の分析にはノンパラメトリックのMann-WhitneyU検定を用いて検討し、ロジスティック回帰分析から補綴要因を検索した。この決果、2群間での顎関節内障の症状の違いによる分布では、統計学的有意差は認めなかったが、再製群では重症な患者が多い傾向にあった。2群間での骨格構造の違いは再製群は経過良好群に比較し、下顎平面角、Facial angleおよびY-axisで有意(p<0.05)な変化を認め、下顎の相対的な上方への偏位傾向として捉えることができた。当科で顎関節部MRI準動態検査を行い,一定の臨床術式により総義歯補綴治療を受け,術後3年が経過した患者のなかから無作為に59名(平均年齢73.8歳)を抽出し,電話連絡によるリコール調査を実施した.リコールに応じて当科外来を受診した患者に対しては,義歯の満足度に関する40項目の評価をVisual Analog Scale(VAS)により患者自身に記入してもらい,患者の義歯に対する主観的評価を得た.同時に,食品性状を考慮して,硬さのほか凝集性,破砕性,付着性,粘着性などの特性を考慮した当科独自の40品目による摂取可能食品のアンケート調査も行なった.また歯科医師2名による口腔内の状態と義歯に対する臨床的評価を行い,患者の主観的評価との比較を行った.リコールに応じず,当科外来を受診しなかった患者に対しては,同様の満足度と摂取可能食品に関するアンケート用紙を郵送し,返送を求め,当科外来を受診した再来患者との比較を行った.また,電話でのリコールに応じ,外来を受診した36名を被検者を対象にリコール時の術者による義歯の臨床的評価(Denture Quality)と側方ならびに正面頭部X線規格写真,顎関節部X線規格写真を用いて形態的な骨格構造の変化を旧義歯装着時,新義歯装着時と比較し総合的に評価した.その結果,経過良好で引き続きリコール管理を行なう患者20名(平均年齢73.5歳)を経過良好群とし,義歯の再生が必要であると認められた患者16名(平均年齢73.8歳)を再製群とした.今後,さらに被検者数を増し,顎関節所見を加えて詳細に分析していく予定である.当科で顎関節部MRI準動態検査を行い、一定の臨床術式により総義歯補綴治療を受け、術後3年が経過した患者のなかから無作為に36名を抽出した。
界面構造設計による高密度ナノ流体・ナノ構造体機能制御

PEG、アルキル鎖長や分岐構造の有無、さらにナノ複合体のマトリックスとなる高分子との親和性を高めた分子構造設計したLigandの合成を実施した。こうした分子設計したLigandにより、平成29年度までに達成した最大濃度36 vol%の高濃度ナノ粒子分散高分子複合体の製造を試み、着色を抑え粒子濃度の増加を達成した。また、ナノ流体も高分子複合体と同程度の濃度で達成しするとともに、高分子への親和性向上や溶媒への分散性の高いナノ粒子として、平成29年度まで実施した酸化チタン、金、銀など貴金属コロイドに加え、SiO2, Al2O3など他の酸化物ナノ粒子へも活用できた。以上のように高濃度化を目指して様々なリガンドを設計・合成する過程で、リガンドの分子構造と凝集分散機能の相関を体系的に調べることができた。併せて、合成したリガンドのナノ粒子への吸着現象について、二相溶媒中での相間移動や核磁気共鳴法を用いる新たな評価法を構築している。上記のLigandの分子設計法に加え、高分子分散剤についても、脂肪酸を部分的に会合させたカチオン性高分子の吸着とカチオン性高分子に対するエポキシ樹脂の修飾を、湿式ビーズミルによる解砕操作中で同時処理する手法により、気相合成シリカナノ粒子を溶剤・エポキシ樹脂中に高度分散できることを明らかにした。海外協力者のS. Mathur教授に博士前期・後期一貫制課程の学生を派遣し、異なる組成の機能性ナノ粒子として、酸化チタンに白金ナノ粒子をの複合化する手法を開発した。さらに、界面構造設計法により得られた流動性のある高濃度ナノ流体を用い、塗布・成形、乾燥・焼結等の操作によるナノ粒子集合体の塗布膜形成構造の変化を解析し、高濃度化による粘度上昇が原因となる粒子配列の不規則化現象を確認した。Ligandによる流動性向上が、配列不規則化を防止し、規則配列が得られることが確認できた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。高濃度に分散したナノ粒子をナノ流体、及びナノ流体からナノ構造体を得るためのナノ粒子界面分子構造設計法のため、ナノ粒子表面に分子構造設計した有機分子を結合・吸着させるためのナノ粒子界面構造設計方として、既往の研究において、様々な有機溶媒、高分子に分散可能な界面活性剤の構造を可能な限り低分子量化することにより、表面に形成する有機層厚みを薄くする手法を試みた。基本構造として、アルキル鎖とPEG鎖の直鎖状の構造を対象とした。また、無極性溶媒、ポリマーへの高濃度分散を目的にオレイル基を基本に、分子量の低減を試みた。その結果、PEG鎖は炭素数3個、アルキル鎖は、炭素数10個の単純な直鎖状の構造で万能分散性が維持されることを確認した。今年度は、使用するナノ粒子材質は、TiO2、銀を用い、吸着基を、PO4, NH2基に変えることで、粒子材質を変えても上記の最適構造が粒子表面に形成できることを確認し、様々な有機溶媒への分賛性を確認した。粒子濃度の増加のため、アルキル直鎖をベンゼン環に変えた分散剤を合成を行い、成功した。粒子高濃度化への分散剤構造設計の指標が確立された。また、得られた万能分散性を有するTiO2ナノ粒子を用い、PMMAへの高濃度分散を試みた。その結果、20vol%までの体積濃度で、ナノ粒子が分散した透明無着色のポリマー複合体が得られた。既往の研究では、ポリマー複合体の黄色の着色が問題であったが、生成させた界面活性剤の精製を徹底し、不純物を除去した高純度の界面活性剤化することで、着色が防止でき、可視光域で吸収のない、無職で高い透過率を有する複合体の合成に成功した。一層の厚膜化を実現するため、モノマーをTiO2トルエン分散液に添加し、重合開始剤により光重合する方法でも透明複合体を得た。従来の界面活性剤では、生成するポリマーが変形したが、新規分散剤では透明な重合体が得られた。ナノ粒子の分散・凝集性の制御に必要な、界面活性剤の分子構造の設計法の確立に成功し、粒子材質を変えても、吸着基の構造を制御すれば、所望の分散剤分子構造が、粒子表面に形成できる手法を確立した点は、ナノ粒子の分散設計が自由自在にできる可能性を開拓した点で大きい。また、得られた分散性ナノ粒子を用いて、PMMAなどのポリマーへの複合化を試みたところ、合成した分散剤を、高純度で、不純物を除去した分散剤に精製することで、従来の分散剤で発生した、黄色などの着色現象や、モノマーからポリマー重合過程で生じたポリマーの不規則変形が防止できることを確認した。この結果は、分散性ナノ粒子の、材料素材への応用可能性を切り開くものである。また、目標である粒子濃度の高濃度化についても、分散剤の構造を、従来の直鎖型のものからベンゼン環を使用することで、吸着構造を平面化することで、粒子間距離を短くできることを示唆できており、今後、高濃度のナノ流体を得る、指標が得られた。粒子表面間力評価システムも導入でき、順調に表面間相互作用の測定にも成功した。塗布・乾燥体のTEM観察による乾燥膜内の粒子表面間距離の計測法も確立しつつあり、今後の粒子界面構造の設計による分散・凝集挙動の変化と、粒子間相互作用の関係の解析にも適用の見通しが立っている。

分散剤の吸着基と粒子材質の組み合わせによる、粒子表面への有機鎖の吸着力についても、実験的に確認する手法も確立できており、粒子表面間相互作用と界面分子構造の関係も体系的に検討できる素地ができた。以上の点から、当初計画した内容が概ね順調に進展できていると判断される。高濃度に機能性ナノ粒子を分散させたナノ流体、およびナノ複合体・構造体を得るため、ナノ粒子界面の分子構造を設計・制御するため、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄など金属酸化物および金、銀など貴金属ナノ粒子を標的とした分散剤の構造と分散機能の相関を検討した.分散剤はいずれも対応する原料(純度>95%)から数段階の化学反応によって合成した。高濃度分散を実現するため、分散剤構造の単純化、低分子量化を狙い、直鎖アルキルを疎水鎖,エチレングリコールを親水鎖として設計・合成した。分散剤の疎水・親水のバランスを調節することで、単純な構造で低分子量でもナノ粒子を高極性から低極性におよぶ様々な溶媒に安定に分散安定化できた.金属酸化物の場合には予め作製したナノ粒子に表面修飾するし、ナノ粒子を分散した。そして、PMAをモデルポリマーとした複合化により,粒子重量が50%(体積で37%)を超えても透明で無着色の複合材料を得られた.金、銀ナノ粒子は,同様の設計指針で、吸着基を適切に選択した分散剤が、in situ粒子合成でも有効であった.用いる分散剤の分子構造が得られる粒子の形状・大きさ、機能にも何らかの影響を及ぼすことが推察されるとともに、酸化物ナノ粒子に比べ、低分子量でもナノ粒子分散を高濃度化できることも確認した.また,シクロヘキサン/メタノールの相溶二相溶媒を用い、親水、疎水性の高い有機鎖と吸着基地ナノ粒子の相関移動現象を利用することで、ナノ粒子の材質と吸着基の構造の組み合わせによる相互作用の強度を体系的に議論する手法を確立した。得られたナノ流体を対象に、塗布・乾燥過程での粒子膜生成過程に及ぼす粒子濃度の影響を検討した。流動性の高い低粒子濃度分散液の成膜過程では、乾燥直後から粒子膜の生成がある場合が認められ、高濃度分散液では、初期体積分率に応じて粒子の充填構造が変わることも明らかにした。高濃度ナノ流体の製造を可能とするナノ粒子界面の分子構造を設計・制御法を、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄など金属酸化物、金、銀など貴金属ナノ粒子を標的とした分散剤の構造と分散機能の相関について体系的な検討を、直鎖アルキルを疎水鎖,エチレングリコールを親水鎖として各種分散剤を設計・合成して行うことに成功した.粒子材質により様々な溶媒に分散可能な万能分散性が発現する分子量が異なること、貴金属ナノ粒子のin situ合成に適用した場合、分散剤構造が、得られるナノ粒子の構造と機能にも影響を及ぼすことを明らかにした。また、PMAをモデルポリマーとした複合化により,粒子重量が50%(体積で37%)を超える領域においても、従来にない透明で無着色を維持したコンポジット材料を得られることが確認され、屈折率も1.8を超える高い機能が付与されることが確認された。さらに評価法として、シクロヘキサン/メタノールの相溶二相溶媒を用い、親水、疎水性の高い有機鎖と吸着基地ナノ粒子の相関移動現象を利用することで、ナノ粒子の材質と吸着基の構造の組み合わせによる相互作用の強度を体系的に議論する手法も確立した。
微生物ゲノム比較基盤の確立に向けたゲノムコア構造解析法の開発

水平移動を含む複雑な進化過程を持つ微生物ゲノムの比較基盤として、類縁ゲノム間で主として水平的に伝搬されたと考えられる「ゲノムコア構造」を抽出することを目的として、遺伝子の並び順が保存された領域を抽出するコアゲノムアライメント法を開発した。この手法をいくつかのゲノムデータに適用してその有効性を検証するとともに、公開ゲノム配列に適用した解析結果をデータベースとして蓄積する体制を作った。また、本手法のアライメント結果の可視化を含めた一連のプロトコルを実装した解析ツールを作成し、いくつかの近縁微生物ゲノムの比較解析に適用して、その有用性を検証した。本研究は、近縁ゲノム間で主に垂直伝搬され、保存された構造としての「コア構造」を定義することを目標として、ゲノム間で遺伝子の並び順が保存された構造を抽出する方法を開発し、大量に蓄積しつつある微生物ゲノムの整理を行うとともに、ゲノム進化過程や進化機構の推定を試みる。今年度は、本研究の基礎となるコア構造抽出アルゴリズムを作成し、CoreAlignerプログラムとして公表した。これは、対象とするゲノム間のオーソロググループを入力として、保存された並び順に沿ってオーソロググループを並べ直すことにより、共通の保存構造を抽出するものである。このプログラムを用いて、バチルス科と腸内細菌科のゲノムを用いてコア構造を抽出し、特徴付けを行った。その結果、バチルス科では枯草菌遺伝子の1/3,腸内細菌科では大腸菌遺伝子の1/2がコア遺伝子であり、それらは必須遺伝子をはじめとした機能的に重要な遺伝子の大半を含んでいた。また、GC含量の均一性や系統樹のトポロジーの点から水平移動の可能性を調べたところ、一部のコア遺伝子では水平移動が推定されたものの、全体的にコアは非コアと比べてより多くの遺伝子が垂直伝搬遺伝子の特徴を持っており、目標にかなうものであることが示された。さらに、従来行われていた、単に遺伝子の保存性のみによってコア遺伝子を定義する方法と比べると、本手法によるコア遺伝子集合は、ゲノム数の変化に対してより頑健であることが示された。これらの解析を、より広範なゲノム配列に適用するため、微生物ゲノムデータベースMBGDと連動して近縁微生物ゲノムのデータを系統的に収集し、CoreAligner解析を行うシステムを構築した。6種以上を含む科として抽出された22科について解析したところ、コア遺伝子数にばらつきがあったものの、多くの場合にこれまでに得られた結果と類似の結果が得られた。今後、さらにこれらの結果の一般化を試みる。本研究は、微生物のゲノム進化を考える基礎として、近縁ゲノム間で主に垂直に伝搬され保存された構造としての「コア構造」を定義する方法を開発し、大量に蓄積しつつある微生物ゲノムの整理を行うことを試みる。この目的のため、類縁ゲノム間でのオーソログテーブルを入力として、それらの間で遺伝子の並び順が保存された構造を抽出するプログラムCoreAlignerを開発している。今年度は、CoreAlignerプログラムを、新たにに開発した比較ゲノムワークベンチ上に載せることにより、我々が定期的に更新しているデータベース微生物ゲノムMBGDのデータを利用して、オーソログ解析からコア構造解析までを一連の流れで進める体制を確立した。また、この上で動作するユーザインターフェイスによって、コア遺伝子のゲノム上の配置を多角的に表示し、詳細な解析を行うことを可能にした。合わせて、基礎となるMBGDデータベースの更新と改善も行った。これらを用いて、一定数以上の多様なゲノム配列が利用可能であるような「科」レベルの系統群31種類を抽出し、これらにCoreAlignerプログラムに適用して、その汎用性を確認したところ、マイコプラズマ科など遺伝子の並び順の保存性が極めて低い一部を除いて、一定サイズ以上のコア構造を抽出することができた。また、これまでPerlで実装されていたCoreAlignerプログラムの構成を見直してJavaで再実装し、アルゴリズムを高度化するための体制を整えた。これに基づいて、今後階層構造を持つ系統群の解析にむけてのアルゴリズムの拡張を行う。本研究は、微生物の比較ゲノム解析や進化ゲノム解析の基盤として、近縁ゲノム間で主に垂直に伝搬され保存された構造としての「コア構造」を定義する方法を開発し、これを用いて大量に蓄積しつつある微生物ゲノムの整理を行うことを目標とした。この目的のため、類縁ゲノム間でのオーソログテーブルを入力として、それらの間で遺伝子の並び順が保存された構造を抽出するプログラムCoreAlignerを開発し、その改良と応用を目指してきた。今年度は、CoreAlignerプログラムを完成させるとともに、それを最新のデータに適用することにより、微生物コアゲノムデータベースの構築を行った。合わせて、コアゲノム解析を実際の近縁微生物の比較ゲノムプロジェクトに応用し、成果を挙げることを試みた。データベースについては、微生物ゲノムデータベースMBGDから、「科」レベルの系統群で一定数以上のゲノムが存在する系統群に、本手法を機械的に適用してコア遺伝子を抽出した。それらのコア遺伝子のコンセンサスの並び順やゲノム上の配置に加え、各コア遺伝子のマルチプル

アライメントの情報なども計算してデータベースに格納した。これにより、指定した遺伝子がコア構造に含まれるかどうかを検索したり、その周辺のコア構造の様子を調べたりすることが可能になった。このデータベースは、MBGDと連動して利用できるよう準備している。一方、実際のゲノム解析への適用として、ヘリコバクターピロリ菌東アジア株と他の株との比較ゲノム解析に本手法を適用し、これに基づいて系統解析や東アジア株に特徴的な遺伝子の抽出、ゲノム再編部位の同定などを行い、様々な比較解析の基盤として機能することを確認した。
無機層状半導体が形成する２次元層間に固定した酵素分子による高度光化学変換

本研究では無機層状半導体が形成する2次元層間に生体高分子触媒である酵素を固定し、層状半導体への光照射と引き続いて起こる酵素へのエネルギー移動により層間酵素の触媒能を制御するという、新規な光反応系を構築することを目的とした。単層剥離した層状半導体(酸化物)と酵素分子を適切なpHの水溶液中で混合すると、両者の静電的相互作用により自発的に酵素が層間に固定された。この複合物に紫外線を照射すると酵素活性の発現が見られ、紫外線強度と波長に応じて酵素活性が自在に調節可能な新規な無機ーバイオ複合材料であることを明らかにした。酸化還元酵素を層間に固定した無機層状半導体(層状チタン酸)を用い、層間酵素の活性を紫外光照射によって制御した。光エネルギーは無機層状半導体のバンドギャップ励起を引き起こし、生成した光キャリアが遷移することで層間酵素が活性化されると考えられる。酵素あるいは無機層状半導体のみに光を照射した場合は光照射に伴う反応生成物の増加速度が極めて遅いことから、上述の反応機構によって層間酵素が活性化されていることが証明された。さらに、光照射のオンオフあるいは光エネルギー強度に応じて酵素反応生成物の濃度が鋭敏に変化し、光によって酵素反応速度を精密制御可能な新しい反応系が実現した。また、この光誘起酵素反応では励起光から層間酵素が無機半導体層により遮蔽されているため長時間にわたって安定に酵素活性が持続することが分かった。一方、酵素活性の長期安定性を考慮すれば励起光として紫外光よりもむしろ可視光が好ましいと考えられる。従って、可視光で励起可能な鉄を含む無機層状半導体(層状鉄チタン酸)を合成し、酸化還元酵素の層間への導入を試みた。得られた層状半導体は鉄を含まない材料と比較して光吸収スペクトルの吸収端が紫外光領域から可視光領域近傍まで長波長側にシフトし、光誘起酵素反応に対する可視光の利用可能性が示唆された。研究実施期間内で可視光照射による酵素活性制御まで取り組むことはできなかったが、紫外光照射下では層状鉄チタン酸の利用により、層状チタン酸と比較して見かけの酵素活性が劇的に向上することが分かった。固相反応およびイオン交換反応により単層剥離した層状半導体(酸化物)コロイド溶液を得た。これに加水分解酵素あるいは酸化還元酵素を添加すると層状半導体の2次元層間に酵素分子が配列した複合体が生成した。この複合化プロセスは層状半導体単層と酵素分子の静電的相互作用により進行するため、反応溶液のpH調整により両者の表面電荷を適切に設定することが重要であった。さらに、メソポーラスシリカなどの従来の無機担体と比較して層状半導体は極めて高い単位重量当たりの酵素吸着容量を示した。層状半導体が形成する2次元層間に固定した酸化還元酵素の活性を評価し、遊離酵素との比較検討を行った。その結果、層間酵素は遊離酵素に比べて活性低下(約40%減)が起こったが、実用上十分な酵素活性を維持していることが分かった。2次元層間から酵素を抽出した後にその活性を評価すると遊離酵素と同等であったため、複合化による酵素活性の低下は酵素の本質的な失活に基づくのではなく、層間という制限空間に固定化された酵素に対して基質の親和性が低下したためと考えられた。一方、層間酵素は遊離酵素と比べて優れた紫外線耐性を示すことが明らかとなった。これは、無機層が酵素変性を招く紫外線を遮蔽するためであった。以上の結果、液相中での層状半導体の単層剥離および酵素分子を伴った再積層により無機層状半導体が作り出す2次元層間に酵素を固定化した新規な無機ーバイオ複合体の合成が可能であることを証明した。層状半導体層間に生体高分子触媒である酵素分子の固定化に成功した。さらに、層間酵素は実用的な酵素活性を保持していることを証明した。したがって、今後、酵素反応の光制御を行うための基盤となる材料創製に成功した点でおおむね研究は順調に進展していると自己評価した。合成した酸化還元酵素ー無機層状半導体複合体を用い、芳香族化合物を基質とした酸化還元酵素反応の光制御の可能性を検討する。紫外光で励起可能な層状チタン酸を用い、複合体への励起光照射を行い酵素反応速度を定量評価する。励起光波長や複合体中の酵素含有量と反応速度の関連を調査し、最適な光酵素反応の条件を探索する。また、光反応の持続性向上を目的に可視光励起が可能な層状半導体の合成、酵素分子との複合化および酵素活性の光制御を試みる。物品費として酸化還元酵素、金属酸化物、マイクロピペットチップ、マイクロプレートなどの薬品や消耗材の購入を予定している。また、国内外での学会における研究成果の発表旅費も計上する。さらに、所属機関内の共通分析機器の使用料への支出を予定している。
同側一次運動野の興奮性変化と運動制御の関係性

複雑な運動制御に伴う同側一次運動野興奮性は学習前両半球において対称的に生じたが、技能向上後、左同側一次運動野興奮性が著明に減少した。左半球における運動優位性は片手運動時の同側一次運動野興奮性と関連がある。また、筋弛緩制御において、一次運動野興奮性は一時的に増加し、さらにそれに先行して皮質内抑制が減少をした。弛緩前初期の皮質活動が筋弛緩制御において重要であることが示唆される。運動制御に伴う一次運動野興奮性を促通する治療介入は、リハビリテーションにおいてより効果的なものとなるだろう。複雑な片手運動時に生じる同側一次運動野興奮性とその左右非対称性が、運動学習によってどう変化するのかを経頭蓋磁気刺激を用いて検討した。運動課題中、著明に同側一次運動野が両側性かつ対称的に興奮していた。系列運動課題を用いた先行研究では、この興奮は左右非対称性に生じると報告されているが、本運動課題はより複雑な運動制御を要する。ゆえに、課題とその難易度に依存して同側一次運動野興奮性は両半球において対称性に生じるものと推察された。しかし、運動学習後、左の同側一次運動野興奮性のみが有意に減少し、非対称な変化が生じた。さらに、左半球の興奮性においては、課題の上達と関連が無く減少したのに対して、右半球の同側一次運動野興奮性は課題の技能向上に依存して変化する可能性が認められた。左(優位)半球に顕著な同側一次運動野興奮性は、右(非優位)半球からの不十分な抑制によるものと仮定されているが、対称性に生じていた同側一次運動野興奮性が、学習後、右半球では変化せず、左半球では減少したことから、この活動は半球間抑制における優劣とは関連しないものと考えられた。これまで、左半球は運動学習や運動制御において優位であると仮定されてきた。この運動優位性は片手運動時の同側一次運動野興奮性とも関連しており、運動学習においてより顕著に示されることが示唆された。さらに、左半球の同側一次運動野興奮性は、運動制御において技能向上に依存することなく予測的に減少するのに対して、右半球では課題の上達に連動し、段階的に変容し得ることが示唆された。本研究の結果は、近年注目されている、半球間抑制メカニズムを根拠としたニューロリハビリテーションのエビデンスを高める知見であると考えられる。脳卒中やジストニアといった疾患では筋弛緩制御の異常が生じる。筋収縮に比べて、筋弛緩制御のメカニズムは明らかではない。そこで、経頭蓋磁気刺激を用いて、筋弛緩制御における一次運動野の興奮性変化を調べている。筋弛緩制御に伴う同側一次運動野の機能や大脳半球のラテラリティを調査することを目的としているが、対側一次運動野の興奮性変化ですら、明解な知見は提供されていない現状にあった。そのため、はじめに対側一次運動野の興奮性変化を詳細なタイムコースで分析した。その結果、弛緩反応前約60-80msec前に一次運動野が一時的に促通され、その後急激に興奮性が低下することがわかった。これは、筋弛緩制御が大脳皮質のアクティブな処理によって実行されていることを確証する結果である。続いて、同様の実験プロトコルを用いて、一次運動野の興奮性変化と短潜時皮質内抑制動態の関連を調査した。現在、データをまとめ論文作成段階であるが、短潜時皮質内抑制の低下が一次運動野興奮性増加に関連していると推察された。これらの研究結果は、筋弛緩反応が生じる60-100msecが筋弛緩制御において最も重要なステージであることを示唆している。すなわち、随意運動には円滑な筋弛緩制御が必要であり、円滑な筋弛緩制御のためには、このステージにおける神経活動が重要である。筋弛緩制御の異常は、この神経機能が損なわれている状態にあることが考えられる。巧みな随意運動は筋の収縮と弛緩が滑らかに繰り返されることで成り立っている。中枢神経系の障害では、筋緊張の亢進に伴い円滑に筋を弛緩できないという症状が起こりうる。しかしながら、筋収縮に比べて筋弛緩に関する研究は少なく、そのメカニズムは未だに明らかにされていない。前回の研究において筋弛緩直前に一次運動野が一時的に促通されることを報告した。一次運動野興奮性は抑制性介在ニューロンによって修飾されることが報告されている。そこで経頭蓋磁気刺激のpaired-pulse(二重連発刺激)法を用いて筋弛緩前の一次運動野興奮性に及ぼす短潜時皮質内抑制の影響を調べた。短潜時皮質内抑制は、筋弛緩反応前80-100msの区間で減少した。単発刺激によって計測された運動誘発電位において、60-80msの区間は他の区間に比べて有意に大きな運動誘発電位が生じた。加えて、経頭蓋磁気刺激は筋弛緩反応を遅延させる効果を示さなかった。これらの結果は、筋弛緩反応前初期の皮質活動が筋弛緩制御において重要な役割をすることを示している。

筋弛緩反応中あるいは反応後に筋弛緩を維持するために、短潜時皮質内抑制回路の活動は、減少から増加に転じる可能性が考えられた。一次運動野興奮性のダイナミクスと関連して、短潜時皮質内抑制動態も筋弛緩制御を通してダイナミックに変化することが示唆された。本研究は筋弛緩制御がアクティブであることを確証しており、筋弛緩直前にM1を促通させる治療介入が筋弛緩を助長し、円滑な運動制御を導きうることを示唆している。複雑な運動制御に伴う同側一次運動野興奮性は学習前両半球において対称的に生じたが、技能向上後、左同側一次運動野興奮性が著明に減少した。左半球における運動優位性は片手運動時の同側一次運動野興奮性と関連がある。また、筋弛緩制御において、一次運動野興奮性は一時的に増加し、さらにそれに先行して皮質内抑制が減少をした。弛緩前初期の皮質活動が筋弛緩制御において重要であることが示唆される。運動制御に伴う一次運動野興奮性を促通する治療介入は、リハビリテーションにおいてより効果的なものとなるだろう。随意筋弛緩に伴う運動制御メカニズムにおいては、重要な知見が得られ既に国際誌に掲載されている。さらに短潜時皮質内抑制を調べた研究結果に関しても論文作成中である。一方で、技能向上に伴う同側一次運動野の興奮性変化に関して、技術的な課題とハードの不足からデータ収集は進捗していない。理学療法学技能向上に伴う同側一次運動野の興奮性変化と短潜時皮質内抑制動態の関連性を調査する予定である。運動中における短潜時皮質内抑制の測定に関して、これまで実施したことが無かったために知識・技術的な課題があった。しかし、26年度筋弛緩制御における短潜時皮質内抑制の測定を実際に行ったことから、この課題は解消された。また、運動課題実行直後の一次運動野興奮性を記録するための、アナログトリガー機能を有したDAQデバイスが実験室に整備された。よって、問題なくデータ収集を開始できる体制にあり、早急にパイロットスタディを行う予定である。25年度においては一定の成果を出すことができた。詳細なメカニズムを明らかにするためには連発刺激を行う必要がある。しかし、動的な環境下において、先行刺激を一定に調整することは難しい。連発刺激で得られたデータの正確性を高めるためには実験デザインを慎重に検討する必要がある。これに関しては当初の計画より遅れることが想定される。一方で、随意的筋弛緩に関する研究を前倒しして開始し、順調に進展している状況にある。26年度は被験者謝礼としての図書カードの購入額が少なかったことによる。26年度に計画している随意的筋弛緩における一次運動野の興奮性変化に関する研究が既に開始され、順調に進展している。筋弛緩は筋収縮と同様に運動制御の重要な要素であると考えられるが、先行研究は少ない。さらに、先行研究では一致しない結果が報告されている現状にある。よって、筋弛緩の運動制御メカニズムを明らかにするためには、基本的な条件において、より詳細な分析をする必要があると考えられた。そこで、随意的筋弛緩前の一次運動野における興奮性変化が最も詳細に分析できる実験デザインをし、データの収集を行っている。26年度も継続して行い、運動課題と経頭蓋磁気刺激の条件を変更して、メカニズムを明らかにするための知見を集積していく予定である。データ収集を行う予定であるので、被験者謝礼としての図書カードを購入する。表面筋電図計測に使用する使い捨て電極に関して、今年度は在庫の物を使用し新規に購入しなかったため。表面筋電図計測に使用する使い捨て電極を購入する予定である。