hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
移動体通信における地下街等の基本的な分岐をもつトンネル内の電波伝搬

携帯電話,PHS等の移動体通信は,今日の情報化社会に著しく貢献し,その重要性は益々高まりつつある.しかしながら,電波伝搬の問題で地下街などの地下構築物内では,その使用が制限されており,特に分岐折れ曲がりがあれば通信はかなり困難である.トンネル構造をなす空間における電波伝搬におけるこれまでの研究は,一様なトンネル内における伝搬特性解明,すなわち伝搬モードの減衰特性に関するものが主流である.本研究では,地下街等で基本的な分岐折れ曲がりをもつトンネルを取り上げ,実用的な観点から解析と実験を進めようとするもので、従来の研究からの大きな前進を得てるものと考えている。そのことを可能にしたのは,トンネル内の電波伝搬問題にFVTD法(任意の小さな多面体セルに対して,マクスウェルの方程式を体積積分することによって離散化される差分方程式)の導入によるものである.我々は,このFVTD法の適用が2次元の一様トンネルに対して極めて有効であるとの知見を既に得ていた.今回は,地下街等の実際問題に近い分岐折れ曲がりの中で十字形分岐をもつトンネルを基礎として,T形分岐,L形曲がり,クランク形曲がりについてFVTD法を適用して理論的に解析した.理論計算と並行して,マイクロ波を用いたモデル実験装置を開発して伝搬実験を行い,多くのデータを得て,分岐折れ曲がりをもつトンネル内の電界強度分布を明らかにし,FVTD法による理論解析の数値計算結果とよく一致することを実証した.従って,基本的な分岐折れ曲がりをもつ2次元トンネルに対してFVTD法の有効性を明らかにすることができた.これらの研究成果については,学術論文,研究会及び学会講演等に発表している.今後の課題は,このFVTD法を適用して,実際の地下街をモデルとした複雑な形状のトンネル問題を理論的及び実験的に解決する必要がある.携帯電話,PHS等の移動体通信は,今日の情報化社会に著しく貢献し,その重要性は益々高まりつつある.しかしながら,電波伝搬の問題で地下街などの地下構築物内では,その使用が制限されており,特に分岐折れ曲がりがあれば通信はかなり困難である.トンネル構造をなす空間における電波伝搬におけるこれまでの研究は,一様なトンネル内における伝搬特性解明,すなわち伝搬モードの減衰特性に関するものが主流である.本研究では,地下街等で基本的な分岐折れ曲がりをもつトンネルを取り上げ,実用的な観点から解析と実験を進めようとするもので、従来の研究からの大きな前進を得てるものと考えている。そのことを可能にしたのは,トンネル内の電波伝搬問題にFVTD法(任意の小さな多面体セルに対して,マクスウェルの方程式を体積積分することによって離散化される差分方程式)の導入によるものである.我々は,このFVTD法の適用が2次元の一様トンネルに対して極めて有効であるとの知見を既に得ていた.今回は,地下街等の実際問題に近い分岐折れ曲がりの中で十字形分岐をもつトンネルを基礎として,T形分岐,L形曲がり,クランク形曲がりについてFVTD法を適用して理論的に解析した.理論計算と並行して,マイクロ波を用いたモデル実験装置を開発して伝搬実験を行い,多くのデータを得て,分岐折れ曲がりをもつトンネル内の電界強度分布を明らかにし,FVTD法による理論解析の数値計算結果とよく一致することを実証した.従って,基本的な分岐折れ曲がりをもつ2次元トンネルに対してFVTD法の有効性を明らかにすることができた.これらの研究成果については,学術論文,研究会及び学会講演等に発表している.今後の課題は,このFVTD法を適用して,実際の地下街をモデルとした複雑な形状のトンネル問題を理論的及び実験的に解決する必要がある.
グローバル社会における正義論と道徳心理学の再接続

本研究は二年次において、グローバルな正義の実現へ向けて、人々にどのような道徳発達が必要であるのかを明らかにすることを目標とするものであった。具体的には、日本国内の「他者」の受け入れを民主的正義の問題として捉え、彼らを「われわれ」と対等な間柄にある存在者として包摂する際の「われわれ」行為者の「責任」について考察した。その成果を二つに区切り、まず2018年8月に中国の北京で開催された第24回世界哲学大会にて、"Capability to Responsibility for Democratic Justice"として口頭発表した。また、同月から翌月にかけてアルゼンチンのブエノスアイレスで開催されたHuman Development & Capability Associationの年次大会にて、"Political Agency and the Sense of Justice: A detour path to an inclusive society"として口頭発表した。また、2019年2月にHuman Development & Capability Associationのテーマグループが開催したWebiner (Capabilities in a Just Society: A Theory of Navigational Agency)にレスポンデントとして参加し、ケア従事者のケイパビリティについて問題提起をした。また、ドイツのケアワーカーの受け入れについて調査するため、2019年3月にドイツのミュンヘンを訪問し、ミュンヘン哲学大学(IHS)の研究者の協力を得て、ドイツにおける外国人ケアワーカーの受け入れについて情報収集をするとともに、4名のオペア(aupair)にインタヴューを行い、またSNSを通じての彼らとの今後の研究協力体制を敷くことができた。順調に進展しているが、2018年2月にジャーナルに投稿した論文の刊行が遅れ気味であったため。三年次においては、日本とドイツにおけるケアワーカーの受け入れの調査を踏まえた論考を、2019年9月にイギリスのロンドンで開催されるHuman Development & Capability Associationの年次大会で口頭発表する。また、当初は三年次にニュージーランドのケアワーカーの受け入れを調査する予定であったが、研究遂行者が2020年1月末よりイギリスに滞在することになったため、イギリスのケアワーカーの受け入れの調査に計画を変更する可能性が見込まれる。ケアワーカーの受け入れにおいて日本・ドイツ・ニュージーランド(もしくはイギリス)が抱える倫理的諸問題を分析し、その解決へ向けた方途を指し示す論考を執筆し、ジャーナルに投稿するとともに、一般書としての刊行の準備を進める。また、ケアワーカーの国際的移動に関するさらなる研究として、ミュンヘン大学(IHS)の研究者2名との共同研究体制を整える。本研究は「グローバル社会における正義論と道徳心理学の再接続」と題して、ジョン・ロールズ(John Rawls)の『正義論』の第三部「諸目的」を批判的に検討し、人間の正義感覚の陶冶に関する現代正義論の洞察を踏まえた上で、実践問題として移民に関わる倫理的問題を取り上げ、「彼ら」に対する「われわれ」の道徳的構えのあり方について考察するものである。具体的には、1.ロールズの『正義論』の第三部の精査、2.ロールズの『正義論』における正義論と道徳心理学の接続性の検討、3.その接続のグローバルな事例を通じた再接続の試論を行うことである。初年度は基礎作業段階とし、『正義論』第三部はじめ関連書籍を原著と付き合わせながら精読しつつ、ロールズの『正義論』における正義論と道徳心理学の接続性の検討、道徳心理学的な理解が妥当であるか否かの検討をすすめることを計画していた。実際には、『正義論』の第三部と、ピアジェとコールバーグの特定著作を精読することができた。また、関連する道徳系の発達心理学の著作も精読することができた。また、ロールズのピアジェ派道徳心理学の理解に疑問を唱えているマーサ・ヌスバウムの議論も検討することができた。また、2017年9月に南アフリカ共和国で開催されたHDCA (Human Development and Capability Association)の大会に一般参加し、政治的行為者についての議論に参加するとともに、二年次に意見交換を行う予定の海外の研究者と交流することができた。また、ヘルスケアワーカなど外国人労働者が不正な構造を変革する上で必要とするケイパビリティについて論じた研究論文を、2018年2月に海外のジャーナルに投稿した。初年度は、ロールズ『正義論』の第三部の精読・精査と関連する道徳心理学の理論研究を計画していたため、こちらは完遂することができた。また初年度は同時に、2017年9月に南アフリカ共和国で開催されたHDCA (Human Development and Capability Association)の大会で、正義の行為者の道徳能力に関する発表を行うことを予定していたが、研究開始前の応募で準備不足だったためペーパーがアクセプトされず、図らずも一般参加となった。しかし、今年度の研究成果を踏まえたペーパーは2018年9月にアルゼンチンで開催される同学会の大会にアクセプトされたため、一年遅れとなるがそちらで発表する予定である。

また、同月から翌月にかけてアルゼンチンのブエノスアイレスで開催されたHuman Development & Capability Associationの年次大会にて、"Political Agency and the Sense of Justice: A detour path to an inclusive society"として口頭発表した。また、2019年2月にHuman Development & Capability Associationのテーマグループが開催したWebiner (Capabilities in a Just Society: A Theory of Navigational Agency)にレスポンデントとして参加し、ケア従事者のケイパビリティについて問題提起をした。また、ドイツのケアワーカーの受け入れについて調査するため、2019年3月にドイツのミュンヘンを訪問し、ミュンヘン哲学大学(IHS)の研究者の協力を得て、ドイツにおける外国人ケアワーカーの受け入れについて情報収集をするとともに、4名のオペア(aupair)にインタヴューを行い、またSNSを通じての彼らとの今後の研究協力体制を敷くことができた。順調に進展しているが、2018年2月にジャーナルに投稿した論文の刊行が遅れ気味であったため。二年次は、初年次に得た知見に照らして、グローバルな正義を実現するためには人々の内にどのような道徳の発達が必要とされるのかを明らかにする。具体的には、正義論と道徳心理学の接続の試論を、グローバルな事例を通して行う。その際、日本のケアワーカーの受け入れに伴う倫理的諸問題のうち、国内の他者である「彼ら」に対し日本においてはどのような道徳的構えとそれに伴う教育が必要であるのかを考察する。特にEPA(経済連携協定)にもとづく外国人看護師・介護士の人権状況に焦点を合わせる。こうした展開研究の成果を、2018年8月に北京で開催される世界哲学大会(World Congress of Philosophy)と2018年9月にアルゼンチンで開催されるHDCA (Human Development and Capability Association)の大会で発表する予定である。また、日本とドイツのケアワーカーの受け入れに伴う倫理的問題の類似点について、ドイツにて資料収集を行う予定である。三年次においては、日本とドイツにおけるケアワーカーの受け入れの調査を踏まえた論考を、2019年9月にイギリスのロンドンで開催されるHuman Development & Capability Associationの年次大会で口頭発表する。また、当初は三年次にニュージーランドのケアワーカーの受け入れを調査する予定であったが、研究遂行者が2020年1月末よりイギリスに滞在することになったため、イギリスのケアワーカーの受け入れの調査に計画を変更する可能性が見込まれる。
肉腫肺転移を増大させる宿主因子の同定

背景>近年がんの微小環境において間葉系幹細胞が腫瘍の増殖や転移に関与するという報告が複数みられる。当科では高頻度に肺転移をきたすマウス骨肉腫細胞株LM8を樹立しており、この細胞を用いて脂肪由来間葉系幹細胞(ADSC)が骨肉腫の増大や転移抑制に関与するかを検討した。方法>ルシフェラーゼを導入したマウス骨肉腫細胞株LM8を皮下注すると、皮下注後4週で肺転移をIVISで検出できるが、この際にADSCをLM8に混ぜて皮下注を行った群を作成し、皮下移植巣と肺転移巣の増大スピードを検討した。ADSCに対するコントロールとして、FibroblastをLM8に混ぜて皮下注を行う群も作成し、比較検討した。結果>ADSCをLM8と混ぜて皮下注を行った群では、同数のLM8を単独で皮下注した群と比べ皮下移植巣および肺転移巣がいずれの増大も抑制される結果であった。しかし、FibroblastをLM8と混ぜて皮下注を行った群でも同様に、LM8単独で皮下注を行った群と比べ皮下移植巣および肺転移巣の増大が抑制され、ADSCとFibroblastでの差は認めなかった。考察>当初、ADSCから分泌される液性因子や細胞表面分子によりADSCに特異的に皮下移植巣や転移巣の増大抑制効果があるのではないかと考えていたが、ADSCだけでなくFibroblastでも皮下移植巣や転移巣の増大抑制が生じた。このことから、ADSCやFibroblastは、LM8の皮下移植巣での増殖を物理的に阻害することで腫瘍の増大を抑制し、肺転移も抑制している可能性が示唆された。今後、ADSC以外のがん微小環境に関与する因子を同定するため、LM8マウス皮下移植モデルでの皮下移植巣および肺転移層巣でのチロシンキナーゼ活性の動きを検討する予定である。脂肪由来間葉系幹細胞ADSCや線維芽細胞Fibroblastはマウス骨肉腫の皮下移植巣および肺転移巣の増殖抑制効果を有したが、ADSCとFibroblastで差は認めなかったことから、皮下移植巣での増大を物理的に阻害することで増大を抑制している可能性があり、今後の増殖抑制因子の同定には、望ましい系ではないことが分かった。LM8マウス皮下移植モデルでの皮下移植巣および肺転移層巣でのチロシンキナーゼ活性の動きを検討し、どのようなチロシンキナーゼ阻害剤で肺転移が抑制されるかを検討することで、がん微小環境で腫瘍増大に関与する因子を同定する予定である。背景>我々は、がん細胞の周囲に存在する宿主細胞が作り出すがん微小環境をターゲットとする治療薬の開発を目指し、腫瘍宿主相互作用の解析を進めている。近年、がん微小環境において間葉系幹細胞が腫瘍増殖や転移に関与するという報告が複数みられることから、高頻度に肺転移をきたすマウス骨肉腫細胞株LM8と脂肪由来間葉系幹細胞(ADSC)を用いて、皮下移植巣および肺転移巣の微小環境においてADSCが肺転移増大に寄与するかを検討した。方法>ルシフェレースを導入したマウス骨肉腫細胞株LM8を皮下注すると、皮下注後4週で肺転移をIVISで検出できるが、この際に、ADSCをLM8に混ぜて皮下注を行った群を作成し、皮下移植巣と肺転移巣の増大スピードを検討した。結果>ADSCをLM8と混ぜて皮下注を行った群では、コントロールと比較し、皮下移植巣および肺転移巣いずれも増大が抑制される結果となった。考察>ADSCは骨肉腫の原発巣および肺転移巣において、腫瘍増大を抑制する可能性が示唆された。今後、コントロールとしてFibroblastやマクロファージを用いて同様の検討を行う予定している。また、In Vitroでの共培養を用いて、腫瘍増大に関与する分子の同定も行う予定にしている。間葉系幹細胞が骨肉腫の原発巣および肺転移巣において、腫瘍増大を抑制する可能性が示唆された。

このことから、ADSCやFibroblastは、LM8の皮下移植巣での増殖を物理的に阻害することで腫瘍の増大を抑制し、肺転移も抑制している可能性が示唆された。今後、ADSC以外のがん微小環境に関与する因子を同定するため、LM8マウス皮下移植モデルでの皮下移植巣および肺転移層巣でのチロシンキナーゼ活性の動きを検討する予定である。脂肪由来間葉系幹細胞ADSCや線維芽細胞Fibroblastはマウス骨肉腫の皮下移植巣および肺転移巣の増殖抑制効果を有したが、ADSCとFibroblastで差は認めなかったことから、皮下移植巣での増大を物理的に阻害することで増大を抑制している可能性があり、今後の増殖抑制因子の同定には、望ましい系ではないことが分かった。腫瘍とともに皮下注射した間葉系幹細胞がヒト由来の間葉系幹細胞であるため、マウス間葉系幹細胞においても同様の結果が得られるのかを検討する必要がある。また、間葉系幹細胞が物理的に腫瘍増大を阻害しているだけである可能性があり、マウスFibroblastなどをコントロールとして間葉系幹細胞と比較して実験する必要があると考えている。LM8マウス皮下移植モデルでの皮下移植巣および肺転移層巣でのチロシンキナーゼ活性の動きを検討し、どのようなチロシンキナーゼ阻害剤で肺転移が抑制されるかを検討することで、がん微小環境で腫瘍増大に関与する因子を同定する予定である。
都市景観の生態系機能：昆虫が提供する基盤サービスに注目して

本研究は、都市において緑地が提供する生態学的機能の解明を目的とする。これは新しくかつ重要なテーマであり、不明な点も多い。本研究では、都市緑地の昆虫が提供する2つの生態系サービスにどの関わっているかを明らかにするために、(1)分解過程の栄養循環と(2)受粉過程に注目する。さまざまな程度で都市化が進んだ緑地で、分解機能と受粉機能に関わる昆虫群を調べる。具体的には、都市化がこれらの2つの生態系サービスの機能にどう影響するか、緑地に生息する昆虫の種や系統の特性の変化と、生態系機能との関係解明を通して実証する。
「塩分摂取量と座位時間の見える化」を軸とした新しい患者参加型生活指導方法の開発

本研究の目的は、「塩分摂取量と座位時間の見える化」を軸とした心血管疾患と糖尿病性腎症の重症化予防に資する新しい患者参加型指導方法の開発であり、そのために段階的に研究を進めていく。研究1で、塩分摂取量の「見える化」を導入して患者自身の積極的参加を誘導することが、減塩困難な循環器疾患患者において効果的かつ能率的な減塩教育になることを検証する。研究2では、糖尿病性腎症2期を対象に、患者参加型の新しい減塩指導と座位時間(sedentary time)減少指導ならびにレニン・アンギオテンシン系拮抗薬を中心とした厳格な降圧管理が腎保護効果を高め、心血管イベントを減少させるかを検討する。
組織内照射と抗癌剤の持続注入の同時併用による舌癌の治療

舌癌原発巣に対する治療に際し、局所制御率の向上と転移抑制のため組織内照射時にPeplomycinの持続注射を併用した。対象として舌扁平上皮癌新鮮例39例を用いたが、内8例は試行群で他の31例は対照群である。試行群に対しては総量1015mgのPeplomycinを1日量23mgの割合で組織内照射の期間中持続的に投与した。また組織内照射の開始に先立ちPeplomycin5mgを静注により与えた。放射線量は両群共60Gyを目途とし一部外部照射を先行させたものについては60Gy未満のものが含まれている。照射時間は線源の減衰程度により異なるが48144時間であった。治療終了後最短3カ月を経過した現在、局所制御率は試行群88%、対照群90%と両群間に差を認めず、残存あるいは再発をみた4例(試行群1、対照群3)はいずれも手術により救済され、対照群における事故死の1例を除き全員生存している。所属リンパ節への転移は初診時に頸部リンパ節への転移を認めた試行群の1例を除き、3例(試行群1、対照群2)認められており、いずれも治療後46カ月の間に出現したもので、全例に頸部郭清術が施行されている。また遠隔臓器への転移は現在までのところ1例も認めていない。治療中ならびに治療後における粘膜反応の推移については両群間に差が見られ、試行群においては黄色偽膜を伴った粘膜炎の完全消退が対照群に比し遅延する傾向がみられている。今回の研究にあたって、対象を早期例に限定したことと、肺線維症等の副作用の問題から試行群の症例選択を厳密におこなう必要があったため、特に試行群の症例数が少なく、また観察期間も短いため現在までのところ結果について充分な検討をおこない得ず、今後なお長期間にわたる観察結果が得られるまで結論をひかえたい。
動物装着型機器を用いた動物の個性と採餌意思決定に関する研究

本研究では、海鳥類にデータロガーを装着して行動を追跡すると同時に生理的パラメータの取得を行い、変動する海洋環境に対する生理的・行動的な適応や性格を明らかにすることを目的としている。平成26年度は、新潟県の粟島で繁殖するオオミズナギドリ(Calonectris leucomelas)の性格を定量化し、性格と関連する生理的要因を明らかにするために、心電図データロガーを用いて約100個体のオオミズナギドリの心電図を計測し、同一個体から性格形質を繰り返し計測した。性格を定量化するために、行動を赤外線ビデオカメラで撮影しながら、探索行動、雌雄の鳴き声に対する反応、逃避行動等を記録した。また、活動量を定量化するために、小型の加速度データロガーを装着した。また、ストレス指標となるコルチコステロンを計測するため、血液を採取した。行動データを解析した結果、相関する行動形質が存在しており、オオミズナギドリに性格があることが示唆された。現在、心電図をスペクトル解析しており、個体の性格差を生み出す生理的要因の特定を進めている。また、ホルモン解析を進め、心電図に現れる短期的ストレスと、コルチコステロン値に現れる中期的なストレスとの関連を明らかにする予定である。最終的には、昨年度GPSデータロガーを装着することで得られた海洋での採餌移動データと性格データと合わせて議論し、海鳥類の性格と生理、採餌行動の関連について明らかにする。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、海鳥類にデータロガーを装着して行動を追跡すると同時に生理的パラメータの取得を行い、変動する海洋環境に対する生理的・行動的な適応や個性を明らかにすることを目的としている。近年、野生動物の個性について注目されているが、日常的に数百キロメートル移動する野生動物の採餌・移動行動と個性の関係はほとんど分かっていない。本年度は、新潟県の粟島で繁殖するオオミズナギドリの採餌行動と個性との関係を明らかにするために、親鳥にGPSデータロガーを装着し、54羽からGPSの移動データ(1分間隔)を得ることに成功した。GPSの装着は雛に給餌するために帰巣している親鳥に対して行い、10日後以降に再度帰巣したところを再捕獲した。データをコンピュータにダウンロードし、採餌トリップ長、最大到達距離、総移動距離、採餌域などをArcGIS (ESRI)を用いて解析した。さらに、移動経路を記録した親鳥のうち、9月24日から10月23日にかけて31羽(雄16羽、雌15羽)を選び、繁殖地内に設置したケージに入れて様々な刺激(同種の鳴き声を聞かせる、光を当てる等)を与えた。本種は夜間に繁殖地で行動するため、行動実験は夜間行い、赤外線カメラを用いて反応を記録した。また、9月30日から10月23日にかけて、雛33羽に対して行動実験を行なった。雛に対しては、鏡像に対してどのような反応を示すか等を観察した。個体ごとに繰り返し行動実験を行うことによって、攻撃性や臆病さなどに明確な個体差があることが分かってきた。今後は、親鳥と雛の個性がGPSで得られた採餌行動や海洋環境とどのように関わっているのかを明らかにしていく。外国人特別研究員の来日が遅れたため、研究開始がやや遅れたものの(2013.8.27より開始)、その後集中的に野外調査を行うことによって大量のデータを得ることに成功した。ただし、それらに対して充分な解析を終えたとは言いがたい。今後、ビデオ解析や移動経路解析を行う予定である。多くのデータを得たが、個性と採餌行動の関連については未解析である。今後はこの点を重点的に進める。また、平成26年度にも予定通り同様の調査を進め、環境の年変化の影響についても考察を進める。
近赤外光バイオ計測・診断・治療への展開を志向したビラジカル金属錯体の機能創発

本研究は,近赤外光バイオ計測・診断・治療への展開を志向し,d^8遷移金属イオンとσフェニレンジアミン誘導体から生成するビラジカル錯体の機能を創発させることを目的とする.本年度は,バイオ計測・診断への展開に繋がる1.分子間相互作用の解析, 2.近赤外吸収アニオンセンシング, 3.疎水場認識機構の解明を行った.以下にその概要を示す.1.Pt^<II>と3,4-ジアミノベンゼンスルホン酸から合成したビラジカル錯体について,対イオンとしてホスホニウムイオンを有するビラジカル錯体の単結晶のX線構造解析を行い,イミノ基における水素結合,π-π相互作用,CH...M相互作用という3種の分子間相互作用の存在を見出した.これらの分子間相互作用は,NIR吸収強度や波長の変化を引き起こす可能性があるため,溶液環境・分子応答機能の開拓につながる重要な知見である.2.1で見出したイミノ基における水素結合をアニオンセンシングへ展開した.Pt^<II>と1,2-ジアミノ-4,5-ジメチルベンゼンから合成したラジカル配位子錯体について,HSO_4^-,I^-,Cl^-,NO_3^-がイミノ基と水素結合を形成することで錯体の-電子酸化二量化が生じ,NIR吸収が消失することを発見し,アニオンセンサーとしての応用の可能性を示す有益な成果を得た.3.Pt^<II>と1,2-ジアミノ-4-tert-ブチルベンゼンから合成したビラジカル錯体について,DMSO溶液中においてはNIR吸収を示すが,水の増加に伴い-電子酸化二量化し,NIR吸収が消失することを明らかにした.さらに,この現象は,水の増加によりイミノ基における水素結合が弱くなり,ビラジカル電子配置の寄与が増加し,酸化されやすくなるために生じると考察した.本研究は,近赤外光バイオ計測・診断・治療への展開を志向し,d^8遷移金属イオンとσフェニレンジアミン誘導体から生成するビラジカル錯体の機能を創発させることを目的とする.本年度は,バイオ計測・診断への展開に繋がる1.分子間相互作用の解析, 2.近赤外吸収アニオンセンシング, 3.疎水場認識機構の解明を行った.以下にその概要を示す.1.Pt^<II>と3,4-ジアミノベンゼンスルホン酸から合成したビラジカル錯体について,対イオンとしてホスホニウムイオンを有するビラジカル錯体の単結晶のX線構造解析を行い,イミノ基における水素結合,π-π相互作用,CH...M相互作用という3種の分子間相互作用の存在を見出した.これらの分子間相互作用は,NIR吸収強度や波長の変化を引き起こす可能性があるため,溶液環境・分子応答機能の開拓につながる重要な知見である.2.1で見出したイミノ基における水素結合をアニオンセンシングへ展開した.Pt^<II>と1,2-ジアミノ-4,5-ジメチルベンゼンから合成したラジカル配位子錯体について,HSO_4^-,I^-,Cl^-,NO_3^-がイミノ基と水素結合を形成することで錯体の-電子酸化二量化が生じ,NIR吸収が消失することを発見し,アニオンセンサーとしての応用の可能性を示す有益な成果を得た.3.Pt^<II>と1,2-ジアミノ-4-tert-ブチルベンゼンから合成したビラジカル錯体について,DMSO溶液中においてはNIR吸収を示すが,水の増加に伴い-電子酸化二量化し,NIR吸収が消失することを明らかにした.さらに,この現象は,水の増加によりイミノ基における水素結合が弱くなり,ビラジカル電子配置の寄与が増加し,酸化されやすくなるために生じると考察した.
実世界型インターフェース実現のための実環境モデルの学習

本研究では、従来型のGUIの枠組みを超えて、行動の主体であるユーザと実世界とのインタラクションを考慮したインターフェース(実世界志向型インターフェース)の実現を目的とする。特に、実世界志向型インターフェース実現のための構成要素である実世界認識およびに実環境モデル学習について必要とされる技術を開発していくことにより、現実空間と電子的空間に存在する両方の情報を拡張現実感技術により有機的に統合しながら、操作主体となる人間にとってより自然な形で必要な情報を得ることを可能とするインターフェースを確立させることを目指している。提案する拡張デスクトップ環境の構成は以下の通りである。赤外線カメラおよびに可視領域カラーカメラ等からの入力画像をもとに、ユーザの行動を理解し、かつ机上に存在する物体を認識する。その結果に基づき、関連する電子的情報を検索し、プロジェクタにより机上に関連情報を重ね込み投影する。また、認識された実物体に関連して、どのような情報が検索されたのかを実環境モデルとして学習していく。このことにより実空間内に散在する情報と電子的情報とが適応的に関連付けられていくことになる。このようにして学習された相互関係は、ユーザに対してより自然なインターフェースを提供するために再利用されていく。このようなシステム構成のもと、以下の項目に関して研究を進め成果を得た。ユーザによるジェスチャ理解およびに実物体の認識結果に基づき、必要とされる電子的情報を検索するための機構を実現した。特に、従来の実世界指向インターフェースでは実在物体をシステムに登録する際にマーカーなどを明示的に付加する必要があったが、本研究ではユーザのジェスチャ認識および色特徴に基づく物体認識にもとづきインタラクティブに物体を登録・検索する枠組みSnapLinkを実現した。さらに、インタラクティブに物体を登録するのみでなく、認識された実物体とそれに関連して検索された電子情報との間の相関関係についても対話的に登録することができる仕組みを実現している。また、実現される拡張デスクトップ環境を用いてユーザ評価実験を行い、実世界型インターフェースとして必要とされる要素を分析した。特に、実世界志向型インターデース実現のための構成要素である実世界認識およびに実環境モデル学習について必要とされる技術を開発していくことにより、現実空間と電子的空間に存在する両方の情報を拡張現実感技術により有機的に統合しながら、操作主体となる人間にとってより自然な形で必要な情報を得ることを可能とするインターフェースを確立させることを目指している。このようなシステム構成のもと、本年度は、以下の項目に関して研究を進めた。・拡張デスクトップ環境のためのシステムハードウェア全体を構築した。具体的には、赤外線カメラおよびにカラーカメラの入力画像系、電子情報を実世界に重ね込みするための液晶プロジェクタの出力画像系、およびにデスクトップ上実世界座標系の幾何的キャリブレーションを実現した。・ユーザのジェスチャ認識技術を開発した。具体的には、画像処理ボードを用いて赤外線カメラ画像を実時間処理することにより、ユーザの指定を高速且つ安定に追跡するための手法を開発した。その結果に基づき、指先の軌跡から様々なジェスチャの自動認識を実現するための基礎部分の開発を進めた。

特に、従来の実世界指向インターフェースでは実在物体をシステムに登録する際にマーカーなどを明示的に付加する必要があったが、本研究ではユーザのジェスチャ認識および色特徴に基づく物体認識にもとづきインタラクティブに物体を登録・検索する枠組みSnapLinkを実現した。さらに、インタラクティブに物体を登録するのみでなく、認識された実物体とそれに関連して検索された電子情報との間の相関関係についても対話的に登録することができる仕組みを実現している。また、実現される拡張デスクトップ環境を用いてユーザ評価実験を行い、実世界型インターフェースとして必要とされる要素を分析した。
咬合に起因するエピジェネティックな変化

唾液中のゲノムワイドなDNAメチル化に及ぼす顎顔面手術の影響を観察した。顎顔面外科手術手術前およびと手術3ヶ月後に、顎顔面外科手術を受けた9人の患者とコントロールの2人の唾液を採取した。ゲノムワイドDNAメチル化プロファイリングは、Infinium HumanMethylation450 Beadchipsを用いて行った。有意な(P <0.05)DNAメチル化変化が、術前と術後の間の10000を超える部位で観察された。Melvin L. Mossは『Functional matrix theory』を著述する中で顎発育におけるエピジェネティックな関与を理論上、定義づけている。しかし、その実像を視る試みはなされていない。発生や疾患におけるエピジェネティックな遺伝子制御で重要な役割を果たしているDNAメチル化は近年のマイクロアレイによる高次のゲノム解析技術の進展により、極めて効率良く網羅的に解析することが可能となった。本研究は著しい顎顔面骨格の違い、ならびに外科的矯正治療によるドラスティックな咬合変化について、ゲノム全域のDNAメチル化プロフィールを解析(Epigenome wide association studies;EWAS)し、エピジェネティックな修飾の存在を確証するとともに、共通したエピジェネティクス制御を受ける遺伝子(群)を同定することを目的とする。本課題は既に関連倫理委員会の承認を得ている。対象者は昭和大学歯科病院矯正歯科に来院されている成人患者について協力を依頼、文書による同意を得たものである。平成27年3月末までに一次スクリーニングとしての20名4ステージの検体収集が完了する。顎顔面骨格比較ー対象群の80名の検体収集は完了している。臨床情報解析:昭和大学歯科病院矯正歯科に来院されている患者について協力を依頼、文書による同意を得たもの。顎の離断を要する骨格性不正咬合を含む不正咬合患者。日本人成人。顎の離断前、離断後3か月、離断後6か月、離断後1年等、治療段階に応じた最大4回。別に顎顔面骨格的特徴をレントゲン写真(側面セファロ、正面セファロ、パノラマX線写真、コーンビームX線撮影画像)から前後的、垂直的等で群間比較する。咀嚼筋筋電図、咀嚼効率等機能分析評価もパラメータとして取り入れる。メチレーションアレイ解析:臨床情報収集の際に同時に収集した検体(唾液)からDNAを抽出する。1.サンプルの断片化2.DNA変性3.免疫沈降4.濃縮5.増幅6.標識7.ハイブリダイゼーション8.アレイの洗浄・乾燥9.アレイのスキャニングMelvin L. Mossは『Functional matrix theory』を著述する中で顎発育におけるエピジェネティックな関与を理論上、定義づけている。一方、顎顔面形態は顎顔面外科手術により劇的に変化する。顎顔面外科手術は形態学的および機能的に不正咬合を改善する。本研究は顎顔面外科手術によるドラスティックな咬合変化について、ゲノム全域のDNAメチル化プロフィールを解析(Epigenome wide association studies;EWAS)し、エピジェネティックな修飾の存在を確証するとともに、共通したエピジェネティクス制御を受ける遺伝子(群)を同定することを目的とした。顎顔面外科手術前およびと手術3ヶ月後に、顎顔面外科手術手術を受けた9人の患者とコントロールの2人の唾液を採取した。この結果は、唾液中のDNAメチル化を変化させるという考えが、顎顔面外科手術の患者に関与する可能性があることを示すものである。メチレーションアレイデータの解析ソフトウェア(現有)を使用してデータを抽出する。IP対インプット比を算出し、その比率データから判定されたピークは遺伝子の転写開始点と共にゲノム上にマップされる。1ハイブリダイゼーション済みアレイをスキャニングする。2各プローブのシグナル強度を算出する。3それぞれのプローブのCy5/Cy3 = IP/Inputシグナル強度比を算出する。4ピーク解析を行う(メチル化候補箇所を抽出する)。研究成果の総括:本研究成果を学会、論文へ報告する。学会報告は歯科分野のみならず法医学、人類遺伝学分野においても報告する。購読者数の多い歯科商業誌へも総説を投稿することを予定する他、新聞や雑誌といったメディアを通じて成果を公表し、学術的な波及に努める。歯科矯正学
スキルス胃がんの転移に関わる長鎖ノンコーディングRNAの機能解析

癌転移は、癌による死の主要な原因である。癌患者の予後を改善するためには、癌転移の分子機構を解明し、その分子機構を標的とした癌治療法を確立することが求められる。我々はこれまでに、スキルス胃がんに注目し、癌臨床を踏まえた転移実験モデルを構築した。そこで、本モデルを用いて、癌転移能獲得に伴い発現変動する長鎖非コードRNA(lncRNA)を明らかにし、その機能を解析することにより、スキルス胃癌の転移分子機構の全貌解明を目指した。前年度までに、網羅的な遺伝子発現解析を行い、転移能獲得に伴い発現変動する複数のlncRNAが確認され、それら発現をqPCR法により確認することが出来た。また、siRNAの細胞への導入により、優位なlncRNA発現低下を確認した。今年度の実験において、複数の候補lncRNAのうち、lncRNA-X(論文発表前のため名前は伏せる)に注目し、検討を重ねた。lncRNA-Xは正常なヒトの胃では、その発現が低く、癌転移能獲得により、大きく発現上昇することを見出した。興味深いことに、lncRNA-Xを高発現するがん患者の生存年数は優位に低く、lncRNA-Xの発現が癌病態の進行に寄与することが示唆された。加えて、lncRNA-Xの異常な発現上昇が乳癌、膀胱癌、肺癌でも認められることが新たに判明した。そこで、高転移細胞株でlncRNA-Xの発現を低下させたところ、優位な細胞増殖能の低下が認められた。本研究により、lncRNA-Xがスキルス胃癌に限らず、多くの癌転移で重要な働きをもつことを示唆するだけでなく、その発現が、癌病態の進行を予測するバイオマーカーとなりうることが明らかとなった。本研究は、スキルス胃がん転移の分子機構を解明することにより、癌転移を標的とした治療研究基盤の確立を目指している。まず、スキルス胃がん患者由来の細胞株と、これら細胞をヌードマウスの胃に繰り返し同所性移植することによって樹立された腹膜高転移性株で発現する遺伝子をCAGE法により網羅的に解析し、細胞の転移能獲得に伴って、発現変動する遺伝子を明らかにした。転移に伴い発現が上昇する遺伝子群のうち9.5%が、また発現の減少する遺伝子のうち6.4%がタンパクに翻訳されない長鎖非コードRNA(lncRNA)であった。そこで、lncRNAの発現をリアルタイムPCR(qPCR)法により、個別に検証を行った。その結果、CAGE法で得られた発現変動のほとんどを、qPCR法により確認することができた。転移に伴い発現が上昇するlncRNAから8つのlncRNAをランダムに選び、その機能について検討を行った。予備実験として、siRNAの導入が細胞で発現するlncRNAの発現を抑制するか否かについてqPCRにより検討した。siRNAを導入した48時間後に、細胞からRNAを抽出しqPCR法により遺伝子の発現レベルを解析し、siRNAの有効性を検証した。その後、有効性の確認ができたsiRNAを腹膜高転移性株に導入し、細胞に与える影響を調べた。興味深いことに、細胞の増殖に影響を及ぼさないにも関わらず、細胞の遊走性に影響を与えるsiRNAが見つかった。つまり、本結果はlncRNAが細胞の遊走性で重要に機能していることを示唆しており、今後細胞の浸潤能やin vivoでの転移に影響を与えるか否かについて検討を進める予定である。平成29年度において研究計画に基づいて実験を実施し、スキルス胃がん細胞の転移能の上昇に伴い発現変動するlncRNAを明らかにした。また、lncRNAの細胞における機能を解析した結果、スキルス胃がんの遊走に機能するlncRNAが得られた。つまり、当初の研究実施計画通りに実験計画は進み、順調に結果が得られている。

平成29年度に研究実施計画通りに実験計画は進み、順調に結果が得られている。そこで、平成30年度は当初の研究実施計画通り、癌細胞の転移におけるlncRNAの機能を細胞実験および動物実験による解析を行なっていく予定である。ほぼ研究計画通りに実験を進んでいる。次年度使用額については、実験消耗品や一般試薬が不足しているので、その購入に充てる計画である。
核磁気共鳴法による客観的尺度を用いた新しい筋コンディション評価方法の開発と応用

核磁気共鳴法を用いた骨格筋のグリコーゲン(Gly)および筋細胞脂肪含有量の非侵襲的測定方法を確立させ、ヒトの筋Glyの日内変動は小さいこと、マラソンレースにより筋Glyが大きく減少することを実証した。さらに、筋エネルギー代謝および酸素化動態を同時に測定することにより、筋の有酸素的および無酸素的代謝能力の評価を可能とした。これらにより、エネルギー含有量とエネルギー再合成能力の両方の視点から、客観的データに基づく筋コンディショニングが可能であることが示された。競技者が最高のパフォーマンスを発揮するためにはコンディショニングが重要であり、特に、運動の源である骨格筋の状態・能力を客観的に評価することは必要不可欠になると考えられる。そこで本年度は、エネルギー基質である筋グリコーゲンと無酸素的能力の視点からのコンディション評価における磁気共鳴分光法(MRS)応用の可能性を検討した。炭素(^<13>C)のMRSを用いた筋グリコーゲン測定能向上に関する研究では、測定条件を詳細に検討することにより、1時間要していた測定時間を約30分にまで短縮できたとともに、^<13>C安定同位体試薬を外部標準とすることにより定量性・再現性の向上をもたらすことができた。これらは、測定精度の向上と実際の競技者等への応用可能性の拡大につながると考えられる。また、3T-MRI装置を用いた筋グリコーゲン測定方法の確立に関しては、装置の導入時期が遅れてしまったため、次年度に繰り越しとなった。筋の無酸素的能力評価方法に関する研究では、健常男性ボランティアを対象として、MR装置内で30%および40%MVCの負荷での等尺性運動を行わせ、大腿四頭筋においてリン(^<31>P)のMRSと近赤外分光法の同時測定を実施した。運動持続時間は30%MVCの運動の方が長く、運動中の筋酸素化レベルおよびクレアチンリン酸(PCr)レベルの低下は40%MVC運動の方が大きかった。さらに、筋細胞内pHとPCrの関係では、40%MVC運動の方がpHの低下が抑制される傾向が認められた。以上の結果は、一定強度以上の等尺性収縮を用いることにより、筋の無酸素的能力を評価できる可能性を示しているが、条件の詳細に関してはさらなる検討が必要となる。本年度は、昨年度から繰り越しとなった高磁場(3T)MR装置を用いた筋グリコーゲン測定方法の確立と応用可能性、および、総合的な筋代謝能評価法に関する検討を行った。新たに導入した3T-MR装置を用いた炭素の磁気共鳴分光法(^<13>C MRS)を可能とするために、新たに、^<13>C MRS用サーフェイスコイルを作成してその性能評価を行うとともに、標準溶液、ボランティアを対象として最適な測定条件の検討を行った。さらに、^<13>C安定同位体である酢酸ナトリウム(1-^<13>C)を応用することにより、個人間や測定間でのコイル負荷の違いを補正できることが示された。運動による筋グリコーゲン含有量変化を^<13>C MRSによりどの程度評価可能なのかを検討するために、健常男性ボランティアを対象として、2時間に及ぶ高負荷と低負荷を繰り返す自転車運動を行わせ、その前後で、^<13>C MRSを用いた大腿四頭筋における筋グリコーゲン含有量の測定を行った。その結果、若干の筋グリコーゲンの低下を描出することができたが、先行研究で報告されているような大きな変化を観察することができなかった。以上の結果は、^<13>C MRSを用いた筋グリコーゲン含有量の視点からの筋コンディション評価の可能性を示してはいるが、運動の種類や強度、対象とする筋の種類の違いによる影響に関しては、さらなる検討が必要であることを示唆している。総合的な筋代謝評価法に関する研究では、最大等尺性運動と中強度等張性運動を組み合わせ、その運動中および運動後に、リン(^<31>P)MRSによる筋エネルギー代謝動態と近赤外分光法による筋酸素化動態を行うことにより、筋の有酸素的および無酸素的能力を非侵襲的に評価できるモデルを構築した。3TのMR装置における炭素の磁気共鳴分光法(^<13>C MRS)を用いて、非侵襲的に筋グリコーゲン含有量の評価を可能とするための検討では、検出コイルと測定条件の検討を行うことにより、定量的評価として利用可能な高い信号/ノイズ比のデータを、15分の時間分解能で検出することが可能であることが実証された。これにより、数時間オーダーの筋グリコーゲンの変化だけではなく、1時間以内の素速い変化も捉えることが可能となった。さらに、異なる^<13>Cグリコーゲン濃度の標準溶液を対象とした基礎実験において、定量評価が可能であることが確認できた。^<13>C MRSを用いた応用実験として、高強度の自転車運動や走運動、その後の栄養摂取により、筋グリコーゲンがどのように変化するのかを調べた。

約1時間で疲労困態に至る自転車運動では、運動直後に、外側広筋の筋グリコーゲンが運動前の約17%にまで低下した。その後、3,000kcal/日、450g炭水化物/日の食事摂取を行った結果、運動36時間後に運動前値にまで回復し、48時間後には運動前値を上回る超回復現象が認められた。20km走による変化を調べた実験では、運動後の筋グリコーゲンは運動前値の約4騙まで低下したが、運動24時間後には運動前値にまで回復することが観察された。これらの結果は、筋グリコーゲンの視点からの筋コンディションの評価に、本研究で確立させた方法が有用となることを示唆している。また、リンのMRS(^<13>P MRS)と筋赤外分光法を用いた有酸素的および無酸素的能力を総合的に評価するためのプロトコールに関する基礎的知見を得ることができたとともに、機能的磁気共鳴映像法(fMRI)を用いた筋機能面からのコンディショニングを応用しやすくするために必要となる画像解析プログラムの設計を行うことができ、平成24年度実施予定の研究・開発に繋がる成果であると考えられる。これまでに確立させた炭素磁気共鳴分光法(13C-MRS)による筋グリコーゲン測定を利用して、より実践的な筋コンディション評価に必要となる知見を得ることを主目的とした。基礎的検討として、筋グリコーゲンに及ぼす運動や食事の影響を評価する上で必要となる、筋グリコーゲンの日内変動に関する検討を行った。その結果、外側広筋グリコーゲンの個人内変動は12%であったが、測定時間の違いによる差は認められず、筋グリコーゲンの日内変動は小さいことが示された。より長期的な変動の調査として、事例的に、12か月にわたり定期的に下腿筋グリコーゲンの測定を行った結果、時期により最大47%の変動のあることが示された。応用的検討として、マラソン大会参加者を対象とした筋グリコーゲンの変化を調べた。1日間のグリコーゲンローディングおよびマラソンの前後に下腿三頭筋のグリコーゲンを測定した。10.3g/kg/日の炭水化物を摂取させた結果、筋グリコーゲンは25%増加した。マラソン3時間後の筋グリコーゲンは73%も低下したままであり、36時間後までに回復した。3日間のグリコーゲンローディングおよびマラソン前後に筋グリコーゲンの測定を行った。8.1g/kg/日の炭水化物を摂取させた結果、筋グリコーゲンは18%増加し、マラソン20時間後の筋グリコーゲンはマラソン前値の52%であった。以上の結果から、実際の競技において、グリコーゲンの視点からの筋コンディショニングが可能であることが示された。さらに、プロトンのMRSを用いて筋細胞内・外脂肪を定量する方法を確立させ、筋の違いによる脂肪量の差と緩和時間に及ぼす影響を明らかにした。4年間の研究により、核磁気共鳴法を用いて筋エネルギー基質含有量や代謝能力を定量評価する系を確立することができ、これらは、競技スポーツ等における筋コンディション評価に有用になると考えられる。^<13>C MRS用コイルの開発に手間取ったため、筋グリコーゲンの視点からのコンディショニングに関する応用研究で、一部、遅れている部分もあるが、その部分も平成24年度で実施可能であり、全体としておおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。
小児のてんかん性認知障害の発生に関する脳波分析研究

強いてんかん性異常脳活動が認知・行動など高次脳機能を障害する病態である小児期てんかん性脳症において、脳波で周波数が従来の帯域を遙かに超える高周波・速波振動が大量に出現していることを明らかにした。てんかん性高周波・速波振動は、ウエスト症候群では病勢を反映し、睡眠中にてんかん発射が出現する一連の小児てんかんにおいても脳波悪化に伴い増強することを明らかにし、この異常振動の嵐のような出現が認知に関わる正常高周波振動に干渉して高次脳機能を障害している可能性を示唆した。認知機能や行動の悪化が激しいてんかん性活動のために惹起される病態がてんかん性脳症であり、小児の発達において重大な問題である。てんかん性脳症の1型である徐波睡眠時に持続性棘徐波を示すてんかんに発展する可能性のある小児てんかん症例を前方視的に追跡する研究を行っており、患者家族から同意書を集めている。すなわち睡眠脳波で特徴的てんかん発射が増強を示すタイプの小児てんかんの症例であり、平成2425年度中に計58例において同意書を得ることができた。これらの症例の初回睡眠時脳波データを分析し、23例では高周波(ripple)帯域の棘波に伴う異常活動を時間・周波数分析により検出した(平均ピーク周波数119 Hz)。残り25例は初回脳波では高周波を認めなかった。今後の年余に亘る観察の間に病像とくに睡眠時脳波異常の変化があれば、脳波の高周波振動の出現状態や周波数と、認知や言語などの高次脳機能の変化がどのように関連するのかを解明できる。また、このてんかん性脳症の病態に近い2例の患者において高密度アクティブ電極を用いて高精度脳波を記録し、通常の脳波よりも一層詳細に異常活動の出現状態を分析することができた。すなわち異常は頭部全体で一斉出現するのではなく、一定の焦点から次第に拡大して行くというプロセスが解明されつつある。来年度以降はこの高密度アクティブ電極をさらに多くの症例に応用したい。徐波睡眠時に持続性棘徐波を示すてんかんは今なお病態が未解明の疾患であり、強い脳波異常がどのようにして認知障害をきたすのかという機序の鍵は異常高周波脳活動にあることを、後半の研究期間で明らかにする予定である。てんかん性脳症とは、激しいてんかん性活動のために認知機能や行動の悪化が惹起される病態であり、小児の発達において重大な問題である。ここで、てんかん性脳症の1型である徐波睡眠時に持続性棘徐波を示すてんかんに発展する可能性のある小児てんかん症例を前方視的に追跡するため、患者家族から同意書を集めた。すなわち睡眠脳波で特徴的てんかん発射が増強を示すタイプの小児てんかんの症例である。平成24年度中に40例において同意書を得ることができた。今年度の観察期間中には、上記のような病像の悪化を呈する症例を未だ認めていないが、今後の年余に亘る観察の間に病像の変化があれば、脳波の高周波振動の出現状態や周波数と、認知や言語などの高次脳機能の変化がどのように関連するのかを解明できる。また、このてんかん性脳症の患者において高密度アクティブ電極を用いて高精度脳波を記録し、通常の脳波よりも一層詳細に高周波振動の出現状態を分析するための、予備的なノウハウの蓄積を行うことができた。この高精度脳波記録は調整が難しく検査にも時間がかかるのであるが、今年度の予備的検討により実際に記録できるようにするための目処がついた。来年度以降はこの技術をさらに熟練して、てんかん性脳症の微細な異常を探求する予定である。すなわち多チャネルにおける低ノイズ信号を得ることにより、通常の脳波では検出し難い微細な高周波信号を見いだすことができると期待される。激しいてんかん性活動のために認知機能障害等が惹起される病態がてんかん性脳症であり、小児の発達において重大な問題である。てんかん性脳症の1型である徐波睡眠時に持続性棘徐波(continuous spike-waves during slow sleep, CSWS)を示すてんかんに発展する可能性のある小児てんかん症例を、前方視的に追跡する研究を行っており、患者家族から同意書を集めている。すなわち睡眠脳波で特徴的焦点性てんかん発射が増強を示すタイプの小児てんかんの症例であり、平成2426年度中に計79例において同意書を得ることができた。これらの症例の初回睡眠時脳波データを分析し、47例では棘波に伴う高周波(ripple)帯域の異常活動を時間・周波数分析により検出した(平均ピーク周波数120.5 Hz)。残り32例は初回脳波では高周波を認めなかった。今後の年余に亘る観察の間に病像とくに睡眠時脳波異常の変化があれば、脳波の高淘波振動の出現状態や周波数と、認知や言語などの高次脳機能の変化がどのように関連するのかを解明できる。またもう1つの重要なてんかん性脳症である点頭てんかん(West症候群)においても、後方視的に脳波分析を行った。すなわちWest症候群の乳児17例の発作間欠時脳波の特徴であるヒプサリズミアでガンマ帯域およびripple帯域の速振動(fast oscillations, FOs)が著明に出現していること、その密度は成人てんかん症例の約100倍であってFOsの嵐のような状態であることを明らかにした。てんかん性脳症の病態は今なお未解明であるが、脳波異常がどのようにして認知障害をきたすのかという謎の鍵は異常高周波活動にあると推測されるので、今後この点を明らかにして行きたい。

てんかん性脳症の1型である徐波睡眠時に持続性棘徐波(continuous spike-waves during slow sleep, CSWS)を示すてんかんに発展する可能性のある小児てんかん症例を、前方視的に追跡する研究を行っており、患者家族から同意書を集めている。すなわち睡眠脳波で特徴的焦点性てんかん発射が増強を示すタイプの小児てんかんの症例であり、平成2427年度中に計82例において同意書を得て分析することができた。これらの症例の初回睡眠時脳波データを分析し、55例では棘波に伴う高周波(ripple)帯域の異常活動を時間・周波数分析により検出した(平均ピーク周波数119.5 Hz)。残りは初回脳波では高周波を認めなかった。今後の年余に亘る観察の間に病像とくに睡眠時脳波異常の変化があれば、脳波の高淘波振動の出現状態や周波数と、認知や言語などの高次脳機能の変化がどのように関連するのかを解明できる。またもう1つの重要なてんかん性脳症である点頭てんかん(West症候群)においても、後方視的に脳波分析を行った。すなわちWest症候群の乳児17例の発作間欠時脳波の特徴であるヒプサリズミアでガンマ帯域およびripple帯域の速振動(fast oscillations, FOs)が著明に出現していること、その密度は成人てんかん症例の約100倍であってFOsの嵐のような状態であることを明らかにした。てんかん性脳症の病態は今なお未解明であるが、脳波異常がどのようにして認知障害をきたすのかという謎の鍵は異常高周波活動にあると推測されるので、今後この点を明らかにして行きたい。てんかん性脳症の代表的病型であるCSWSを示すてんかんに発展する可能性のある小児てんかん症例を前方視的に追跡しているが、これまで平成2427年度中に計82例において同意書を得て分析することができた。HFOsを認めた症例の中11例でCSWSへの発展が観察された。またWest症候群の乳児17例においても後方視的に脳波分析を行い、発作間欠時脳波のヒプサリズミアでガンマ帯域およびripple帯域の速振動(fast oscillations, FOs)が著明に出現していること、その密度は成人てんかん症例の約100倍であってFOsの嵐のような状態であることを明らかにした。小児のてんかん性脳症で認められる認知障害などの神経心理学的異常について激烈なてんかん性異常がこれに関与すると考えられる。その代表が徐波睡眠時に持続性棘徐波を示すてんかん性脳症(CSWS)であり、また脳波でヒプサリズミアを示すウエスト症候群である。てんかん性発作間欠期脳波異常が如何に高次脳機能に影響するのかはこれまで不明であった。脳波で従来の周波数帯域よりも遥かに速い40 Hz以上のガンマ帯域活動そして80 Hz以上の周波数の律動的活動(高周波振動・速波振動)が技術開発により記録可能になった。