hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケーブル補強骨組の張力導入解析システムの開発

スタジアムとして用いられるケーブル補強大スパン骨組構造物では,ケーブルに導入される張力は,静的及び動的外力に対する応答変位や応力に大きく影響するにもかかわらず,経験的試行錯誤によって決定されているのが現状である。一方,完成状態での張力が決定された後,そのような完成状態の施工過程を通じての実現可能性について検討する必要がある。本年度は,昨年度までに開発した完成形状でのケーブル張力・配置最適化手法と,完成形状からの逆施工解析によるケーブルとベントの施工順序最適化手法お拡張し,下記のような成果を得た。1.昨年度までは,完成時に十分な剛性を有し,剛な骨組によって任意な形状を実現可能なケーブル補強骨組を対象とし,完成時張力と,張力導入順序を決定する手法を提案した。それに対し,本年度は,導入張力の形状への影響が大きいような一般的なケーブル補強骨組に拡張するため,完成時の釣合い形状とケーブル張力を,2次錐計画法や半正定値計画法などの新しい数理計画法を用いた手法を提案した。さらに,その手法を用い,ケーブルドームやテンセグリティの部材張力と部材の方向を指定できる手法を開発した。2.逆施工解析による施工順序(ケーブル張力導入及びベント除去の順序)近似最適化手法を拡張し,与えられた評価尺度を最大化するような施工順序を逐次求める過程において,探索範囲を広げてより精度の良いアルゴリズムを提案した。3.種々の形状及び形式のケーブル補強骨組の最適ケーブル張力,ケーブル配置と最適施工順序を求め,完成状態でのケーブル配置,張力導入とベント除去順序の一般的傾向について考察した。4.実務での構造解析を汎用プログラムで行なうことを想定し,本研究で開発したプログラムと汎用構造解析プログラム(NASTRAN)とのデータ変換のためのツールを作成した。スタジアムなどの大スパン骨組構造物を想定したケーブル補強骨組を対象とし,張力導入過程での種々の困難点を解決するため,最適化手法と逆施工解析によって,最終状態での張力に関する性能指標と施工中の力学的制約を考慮した張力導入法と,それに基づく張力導入支援システムを開発するための研究を行なった。本年度の成果は下記のとおりである。1.完成時のケーブル張力を骨組に対する外力と考え,骨組の応力及び変位の制約の下で,張力の偏差量,最大値などの性能指標を最小化するような最適張力を求める手法を提案した。2.施工過程を完成状態から逆に追跡することにより,ケーブル除去及びベントの導入にともなう応答量の変化を追跡するための逆施工解析のプログラムを開発した。3.逆施工解析の過程において,1つのケーブルを除去あるいはベントを導入したときの骨組の応力・変位や他のケーブルの張力を総合的に判断して除去すべきケーブルを決定するための種々の指標を提案した。4.施工順序決定問題を1つのスケジューリング問題と考え,動的計画法を用いて全工程を通じての張力総導入量及びジャッキ容量によって定まる施工エネルギーを最小化するような導入順序を求めるための手法を提案した。5.3の指標を用いて得られる張力導入順序と4で得られた最適導入順序を比較することにより,3の指標によってほぼ最適な解を少ない計算量で求めることが可能であることを,スタジアム型のケーブル補強骨組構造物の例題によって示した。スタジアムとして用いられるケーブル補強大スパン骨組構造物に対して,完成形状での種々の載荷条件の下での制約を考慮して,最適なケーブル張力及びケーブル配置を求める手法を提案した。さらに,完成形状からの逆施工解析によって,施工中の制約を考慮した張力導入手法を開発した。本年度の主な成果は下記のとおりである。

1.完成時における自重・積載荷重などの長期荷重及び,地震荷重や風荷重などの短期荷重作用時の骨組の変位・応力及びケーブルの張力に関する制約を考慮して,張力の偏差量,最大値などの性能指標を最小化するような最適張力を求める手法を提案した。2.施工過程を完成状態から逆に追跡することにより,施工時の骨組の応力とひずみに関する制約を考慮して,施工順序(ケーブル張力導入及びベント除去の順序)を最適化するための近似的手法を提案した。3.張力導入順序決定問題を一つのスケジューリング問題と考え,動的計画法を用いて全工程を通じての張力総導入量及びジャッキ容量によって定まる施工エネルギーを最小化するような施工順序を求める手法を提案した。さらに,実用規模のケーブル補強骨組に対して,本手法で得られた厳密解と2の手法で求めた近似解を精度と計算量の面で比較し,近似手法によって十分な精度の解を少ない計算量で求めることが可能であることを示した。4.以上の成果を統合して,最適化プログラムを作成し,種々の形状のスタジアム型ケーブル補強骨組の最適ケーブル張力,ケーブル配置と最適施工順序を求め,完成状態でのケーブル配置,張力導入とベント除去順序の一般的傾向について考察した。5.本手法を,より複雑な形式を有するケーブル構造物に拡張するため,2次錐計画法によってケーブルネットの釣り合い形状を求める手法を提案した。スタジアムとして用いられるケーブル補強大スパン骨組構造物では,ケーブルに導入される張力は,静的及び動的外力に対する応答変位や応力に大きく影響するにもかかわらず,経験的試行錯誤によって決定されているのが現状である。一方,完成状態での張力が決定された後,そのような完成状態の施工過程を通じての実現可能性について検討する必要がある。本年度は,昨年度までに開発した完成形状でのケーブル張力・配置最適化手法と,完成形状からの逆施工解析によるケーブルとベントの施工順序最適化手法を拡張し,下記のような成果を得た。1.昨年度までは,完成時に十分な剛性を有し,剛な骨組によって任意な形状を実現可能なケーブル補強骨組を対象とし,完成時張力と,張力導入順序を決定する手法を提案した。それに対し,本年度は,導入張力の形状への影響が大きいような一般的なケーブル補強骨組に拡張するため,完成時の釣合い形状とケーブル張力を,2次錐計画法や半正定値計画法などの新しい数理計画法を用いた手法を提案した。さらに,その手法を用い,ケーブルドームやテンセグリティの部材張力と部材の方向を指定できる手法を開発した。2.逆施工解析による施工順序(ケーブル張力導入及びベント除去の順序)近似最適化手法を拡張し,与えられた評価尺度を最大化するような施工順序を逐次求める過程において,探索範囲を広げてより精度の良いアルゴリズムを提案した。3.種々の形状及び形式のケーブル補強骨組の最適ケーブル張力,ケーブル配置と最適施工順序を求め,完成状態でのケーブル配置,張力導入とベント除去順序の一般的傾向について考察した。4.実務での構造解析を汎用プログラムで行なうことを想定し,本研究で開発したプログラムと汎用構造解析プログラム(NASTRAN)とのデータ変換のためのツールを作成した。
散発性多発性腎細胞癌の発生機序-分子細胞生物学的解析-

多発性の腎細胞癌において腫瘍はおのおの独立した原発巣なのかそれとも一つの腫瘍は他の腫瘍からの転移巣なのか不明である。多発性の腎細胞癌の発生機序を解明する方法として主病巣と主病巣以外の病巣(サテライト病巣)のgeneticな特徴の差を検索することが考えられる。von Hippel Lindau (VHL)病遺伝子の異常とCGH (Comparative genomic hybridization)を用いて主病巣とサテライト病巣の差を検索した。多発性の腎細胞癌を認めた4症例を検索したところ症例1では主病巣ではVHL病遺伝子の変異を認めなかったのに対し主病巣以外の病巣(サテライト病巣)ではcodon 167でCGC→CCGのmissense変異を認め、ArginineがProlineになっていた。症例2では主病巣ではVHL病遺伝子の変異を認めなかったのに対しサテライト病巣ではcodon 185でTAC→TAGのnonsense変異を認め、Tyrosineがstop codonになっていた。症例3では主病巣ではcodon133でACT→CTの1塩基欠損が認められたのに対し、サテライト病巣ではVHL病遺伝子の変異を認めなかった。症例4では主病巣、サテライト病巣で共に変異は認めなかった。以上の結果より、主病巣とサテライト病巣に変異が共通した例がないため、主病巣と同一クローンの細胞が転移によってサテライト病巣を形成したと考えられる根拠はなく、むしろ主病巣とサテライト病巣とは独立して発生したものと考えられた。CGHによる解析でも両者は共通する特徴に乏しかった。VHL病遺伝子の変異とCGHの解析結果はともに散発性多発性腎細胞癌において、おのおのの腫瘍は独立して発生した別々のクローンであるとする説を支持する。検索の方法として、CGH(Comparative genomic hybridization)を用いて主病巣とサテライト病巣の差を検索した。また、サテライト病巣を認めない通常の腎細胞癌のCGHも併せて施行した。2例のサテライト病巣を認める症例(Case1,2)を含む17例を解析し、全体として最も頻度の高い異常は3pの欠損であり、10例に認められた。次いで5qの増幅であり、8例に認められた。3pの欠損は2例のサテライト病巣を認める症例でも認められたのに対し、5qの増幅はCase1では主病巣のみにおいて認められた。Case1では主病巣は、3p-,5q21-35 gain,7+,9q34 loss,12+,17p13 loss,20+であったのに対し、サテライト病巣は、1q25-ter gain,3p14-ter lossであった。両者は共通する特徴が少なく、サテライト病巣の方が異常が少ないので、サテライト病巣は主病巣からの同一クローンによる転移と考えるより、独立した原発巣と考えられた。Case2においては、主病巣は、3p-,6q-,7p21-ter gain,7q11-ter gain,Y-であったのに対し、サテライト病巣は、3p-,5+,5q14-ter gain,6q23-ter loss,7+,8-,18+,21q+,Y+であった。両者は共通する特徴があり、サテライト病巣の方が異常が多く、サテライト病巣は主病巣からの同一クローンによる転移と考えられた。サテライト病巣は独立した原発巣である場合と転移巣である場合があり、CGHによって分類できる可能性がある。さらに多くの症例によって検討を継続する予定である。

多発性の腎細胞癌の発生機序を解明する方法として散発性腎細胞癌の約50%に認められるvon Hippel Lindau(VHL)病腫瘍抑制遺伝子の遺伝子変異を指標に解析を行った。多発しているおのおのの腫瘍からDNAを抽出し、ダイレクトシークエンス法によってVHL病腫瘍抑制遺伝子の3つのエクソンの変異を検索した。多発性の腎細胞癌を認めた4症例を検索したところ症例1では主病巣ではVHL病遺伝子の変異を認めなかったのに対し主病巣以外の病巣(サテライト病巣)ではcodon167でCGC→CCGのmissense変異を認め、ArginineがProlineになっていた。症例2では主病巣ではVHL病遺伝子の変異を認めなかったのに対しサテライト病巣ではcodon185でTAC→TAGのnonsense変異を認め、Tyrosineがstop codonになっていた。症例3では主病巣ではcodon133でACT→CTの1塩基欠損が認められたのに対し、サテライト病巣ではVHL病遺伝子の変異を認めなかった。症例4では主病巣、サテライト病巣で共に変異は認めなかった。以上の結果より、主病巣とサテライト病巣に変異が共通した例がないため、主病巣と同一クローンの細胞が転移によってサテライト病巣を形成したと考えられる根拠はなく、むしろ主病巣とサテライト病巣とは独立して発生したものと考えられた。サテライト病巣が転移巣ではないと考えられるとサテライト病巣が予後不良を示唆するものではなく、積極的な外科的治療が推奨される。現在普及が顕著である腎保存を目的とした腎部分切除術あるいは腫瘍核出術の適応が考慮されるものと考えられる。
プログラムの表示的意味論と効率的実行手法の研究

本研究課題の目的の一つは,弱外延性を持たないプログラム意味論を実現する数理モデルの一般的構築方法を与えることである.この目的の下で,具体的には,様々な表現力を持つラムダ計算の構文体系について,そのモデル論で使われている手法に基づき考察を行っている.最も弱い単純型理論の計算体系に対して,その意味論の構築には弱カルテシアン閉圏と呼ばれる圏の構造さえあれば十分であること,その中でも特にwell-pointedでない圏構造によって弱外延性を持たない意味論が構成されることは広く知られている.これに対して,昨年度から今年度の初めにかけては,実際にwell-pointednessに関わる情報を明示的に制御する為,自由弱カルテシアン閉圏と集合・関数の圏という二つの解釈の視点を組み合わせた枠組みを提案した.(特に自由弱カルテシアン閉圏の射について新たな適用の概念を提案することでこのような仕組みが可能となる.)また,若干瑣末な結果ではあるが,こうした考察を行う過程の中で「カルテシアン閉圏の中には自明でないwell-pointedカルテシアン閉圏の構造が常に存在していること」なども分かり,単純型理論に対する弱外延性を持たない意味論の枠組みとしてカルテシアン閉圏の強すぎる側面も明らかになった.今年度の後半では,これまでの結果を踏まえて,更にPCFと呼ばれるより強力な計算体系に対して機能する意味論の構築を試みた.PCFには新たに再帰を記述する為のμ演算子が組み込まれていて,その意味論には特定の射に対して(単純型理論の考察において導入された射の適用の概念の下で)不動点の存在が要求される.これについて有界完備領域とその上の連続関数の枠組みを取り入れ一つの構成法を与えた.現時点では「有界完備領域の代わりに完備束を採用することで自由圏の構成に必要なグラフの生成を平易にすること」や「カルテシアン閉圏の演算を全て階段関数のイデアルとして記述こと」を模索しながら,理論展開の整備を行っている.領域理論を用いた既知の表示的プログラム意味論は,Dとその上の連続関数全体[D→D]とが同型となるようになるように領域Dを構成して,その中でプログラムの持つ意味を解釈するものであった.その際,関数概念を経由して意味が割り当てられるため,プログラムの内部構造を反映した解釈を確立することはできない.これに対して,今年度はプログラムの内部構造を反映することが可能な枠組(具体的にはλ代数と呼ばれる構造)の領域理論的構成を試みた.上の要請を満たすには,通常の議論における連続関数の代わりに「外延性を持たないある種の数学的対象」が必要となる.今年度の研究では,先ずそのような対象として「情報の近似を明示的に表現することが可能なpolynomial」の概念を導入し,それに伴って領域理論自体に若干のrefinementを施した.その上で,領域DからD上のpolynomialの全体からなる領域D[x]の構成法を与え,方程式D【similar or equal】D[x]の解となる領域の構成を目標とした.領域方程式の解の構成法には様々なものが知られているが,その一つに(D.Scottによって考案された)逆極限法と呼ばれる手法がある.これは,領域が構成する圏の中で方程式の性質を反映した拡大列の双極限を解とするものである.上の方程式に対しても,逆極限法を適用することを考え,今回導入した領域の圏の中でも全ての拡大列が双極限を持つことを示した.現在は,以上のアプローチに沿って実際にλ代数の構成を行っているところである.昨年度の考察から継続して,(アルゴリズムの記述を行う上で十分強力な)型なしλ計算と呼ばれる形式的体系に対して,弱外延性を持たない表示的意味論(与えられたプログラムに対して,入力と出力の関係のみでなくアルゴリズムの内包構造を反映した意味付けを可能にする数理構造)の一般的な構築方法の確立を試みた。これに対して,昨年度までの考察を基に,「情報の近似を表す演算に基づいたある種のpolynomial」の概念を導入して,領域DとD上のpolynomial全体から構成される領域D[x]に対して,領域方程式D=D[x]の解を求めることによって目的の意味論を構成する試みを行っている。このアプローチに基づいて,実際にλ計算の構文解釈の定義を検討した結果,「polynomialの中に更にカルテシアン閉圏の射に関する演算が含まれていると,λ抽象の内部構造については従来の圏論的意味論と同様の手法で解釈を与えることができ,それを適用する段階では集合と写像の圏の中で通常の集合論的意味論と同様の形で解釈を与えることができる」ことが分かった。このように,既知の仕組みを二重に用い,それぞれで細かな視点と粗い視点を表現することによって,従来の意味論研究とのアナロジーからも自然で見通しがよい枠組みが得られると期待している。上の考察に沿って,現在はλ計算の最も本質的な部分である単純型理論で扱われる構文に絞って解釈の定義を与え,これまでに知られている意味論の構造との比較を行っている。最終的には,この解釈の方法を領域方程式の解の構成に関する考察と併せて型なしλ計算の意味論まで拡張したいと考えている。本研究課題の目的の一つは,弱外延性を持たないプログラム意味論を実現する数理モデルの一般的構築方法を与えることである.この目的の下で,具体的には,様々な表現力を持つラムダ計算の構文体系について,そのモデル論で使われている手法に基づき考察を行っている.

最も弱い単純型理論の計算体系に対して,その意味論の構築には弱カルテシアン閉圏と呼ばれる圏の構造さえあれば十分であること,その中でも特にwell-pointedでない圏構造によって弱外延性を持たない意味論が構成されることは広く知られている.これに対して,昨年度から今年度の初めにかけては,実際にwell-pointednessに関わる情報を明示的に制御する為,自由弱カルテシアン閉圏と集合・関数の圏という二つの解釈の視点を組み合わせた枠組みを提案した.(特に自由弱カルテシアン閉圏の射について新たな適用の概念を提案することでこのような仕組みが可能となる.)また,若干瑣末な結果ではあるが,こうした考察を行う過程の中で「カルテシアン閉圏の中には自明でないwell-pointedカルテシアン閉圏の構造が常に存在していること」なども分かり,単純型理論に対する弱外延性を持たない意味論の枠組みとしてカルテシアン閉圏の強すぎる側面も明らかになった.今年度の後半では,これまでの結果を踏まえて,更にPCFと呼ばれるより強力な計算体系に対して機能する意味論の構築を試みた.PCFには新たに再帰を記述する為のμ演算子が組み込まれていて,その意味論には特定の射に対して(単純型理論の考察において導入された射の適用の概念の下で)不動点の存在が要求される.これについて有界完備領域とその上の連続関数の枠組みを取り入れ一つの構成法を与えた.現時点では「有界完備領域の代わりに完備束を採用することで自由圏の構成に必要なグラフの生成を平易にすること」や「カルテシアン閉圏の演算を全て階段関数のイデアルとして記述こと」を模索しながら,理論展開の整備を行っている.
スクラッチ試験における皮膜破損機構解明システムの開発

(1)スクラッチ試験における皮膜破損過程その場観察装置の設計試作を行った。本装置は、通常のスクラッチ試験と同様、摩擦力とAEを同時に計測でき、臨界荷重を決定できる。さらに、光学顕微鏡により、試料裏面より基材を通して皮膜の破損の様子をその場で、連続して観察することができる。また、その映象をビデオカメラを通し、ビデオテープに録画し、試験後詳細に破損過程を検討することができるようになっている。(2)試作したスクラッチ試験における皮膜破損過程その場観察装置の性能試験を兼ね、SKH51基材上にCVDおよびPVDにより作製したTiCおよびTiN皮膜のスクラッチ試験を行った。その結果、CVDにより作製したTiCおよびTiN並びにPVDで作製したTiCは、比較的ばらつきが少なく、臨界荷重の決定も容易であることが明らかになった。一方、PVDで作製したTiNは、最も高い臨界荷重を示すが、その荷重の決定は明瞭ではなく、結果として値がばらつきやすいことが分かった。これは、スクラッチによる損傷過程の相違によるものと考えられる。(3)ガラス基板上にHfをコーティングした試験片のスクラッチ試験を行い、その場観察を試みた。その結果、押し付け荷重の増加に伴い、ある段階で、圧子周りにリング状のき裂がHf皮膜に発生し、圧子移動と共に、それがスクラッチ方向に重なりながら、最終的にはく離をもたらしている様子が観察された。(1)スクラッチ試験における皮膜破損過程その場観察装置の設計試作を行い、その性能を確認した。本装置は通常のスクラッチ試験と同様、摩擦力とAEを同時に計測でき、臨界荷重を決定できる。また、その映像をビデオカメラを通し、ビデオテープに録画し、試験後詳細に破損過程を検討することができるようになっている。(2)スクラッチ試験による破損過程のその場観察用の試料として、透光性を有するガラス基材上にAuおよびTiN皮膜を施した試験片を作製した。さらに、実用上問題となっている、高速度鋼基材上にCVDによりTiNおよびTiC皮膜を成膜した試験片、それらをPVDにより成膜した試験片の4種類を製作し、次年度の本格的試験の準備を行った。これらの試験片は、皮膜の種類と皮膜材質の相違を分離して、密着強度を検討することが必要であるためである。(3)コーティング層のヤング率などの力学的性質は今後の破損過程の解析および密着性評価に必須である。そこで、超音波顕微鏡を用い、表面波速度を測定するとともに、その値から逆解析の手法によりそれらを推定した。その結果によると、TiN皮膜のヤング率は540GPa、ポアソン比は0.225、TiC皮膜のヤング率は359GPa、ポアソン比は0.235、Auのヤング率は80.4GPa、ポアソン比は0.345であった。(1)試作したスクラッチ試験における皮膜破損過程その場観察装置の性能試験をかね、SKH51基材上にCVDおよびPVDにより作製したTiCおよびTiN皮膜のスクラッチ試験を行った。その結果、本試作装置が、スクラッチ試験機として従来の試験機と同等の性能を有していることが確認された。また、CVDにより作製したTiCおよびTiNおよびPVDで製作したTiCは、比較的ばらつきが少なく、臨界荷重の決定も容易であることが明らかになった。一方、PVDで作製したTiNは最も高い臨界荷重を示すが、その荷重の決定は明瞭ではなく、結果として値がばらつきやすいことが分かった。(2)ガラス基板上にHfをコーティングした試験片のスクラッチ試験を行い、その場観察を試みた。

現時点では、連続的にテープ等の記録媒体に保存することが十分できていないので、その損傷過程は必ずしも明瞭ではないが、CRT上での連続的な目視による観察では、押し付け荷重の増加に伴い、ある段階で、圧子周りにリング上のき裂がHf皮膜に発生し、圧子の移動と共に、それがスクラッチ方向に重なりながら、最終的にはく離をもたらしているようであった。
自律的学修に必要な学習スキル指導法の体系化と効果測定に関する総合的研究

自律的学修の学修スキルの一つであるノート記録活動を中心に,その学習や内省に及ぼす効果を定量的に検討した.このために,フルオンライン学習とブレンディッド学習の2種類のオンライン学習において,調査分析を継続的に実施して効果を確認し,その指導法に関する検討を行った.フルオンライン学習では,学習効果を検討するために,ノート記録活動における音声情報の効果を検討した.また,ブレンディッド学習におけるノート記録活動が学習者の内省活動に及ぼす効果を大学の正規授業において,2回の調査結果から学習者の変容とそれらの関係を分析した.さらに,ノート記録指導の効果を確認した.講義形式やグループ学習形式での学習事例を分析し、自律的学修のためのスキルを検討した。また、学習者の情意的分析手法を検討した。(1)講義形式での指導事例の分析:ICTを活用する学習環境で、ノート記録指導した授業でのノート記録内容への効果や、スキルとの関係を分析した。さらに、ノート記録内容について、語の共起関係に基づいた定量的な比較方法を開発し、指導効果の評価に用いた。さらに、これらの指標とテスト得点との関係を詳細に分析した。(2)協同学習での学習指導の事例分析;ソーシャルメディアであるブログを用いた学習指導とともに、指導効果や学習活動を評価する手法を開発した。学習者に与える課題による学習活動の違いを、ブログのテキスト分析によって検討した。さらに、批判的思考を評価するための、ルーブリックを検討した。(3)学習者の情動評価の検討:学習における情意的な活動を眼球運動によって評価するための基礎研究を行った。顔表情画像に対する生体反応として、脳波と眼球運動の計測を行った。顔表情画像に対する感情評価を2次元評定尺度で行い、クラスタ分析の結果、快と不快に分離した。この結果を基に、クラスタ間で顔画像に対する事象関連電位を比較したところ、前頭や頭頂での電極で有意差が見られた。また、眼球運動のクロススペクトラムを比較したところ、脳波で違いが見られた時刻以降にクラスタ間で有意差が見られた。これらの結果から、脳波や眼球運動で情動に関する評価可能性を確認した。講義形式やグループ学習形式での学習事例を分析し、自律的学修のためのスキルを検討した。(1)指導されているスキルの抽出と評価方法の開発:反転授業で、ソーシャルメディア利用の効果を検討するための自己評価のための調査項目を作成した。学習者に課題として与えた自己省察の記述評価と、学習者の思考スタイル、自己統制との関係を検討して、教授設計の効用を検討した。(2)学習者の情動評価システムの開発:眼球運動によって情動を評価する手法を検討した。顔表情画像に対する眼球の振動が指標になることを確認し、脳波との関連性についても検討し、眼球運動の感情応答の機構を検討した。この現象を一般化するために、顔表情以外の画像を用いた場合でも、主観評価に依存して眼球情報が反応することを確認した。(3)学習環境を考慮した指導法と学習効果の関係分析:学習効果に寄与する学習活動や学習者特性を検討した。ブレンディッド学習で学生が記録したノート内容から、ノート特徴量を抽出して学習活動の指標とした.これら学習活動やスキル獲得に関する学習者特性が,最終テスト得点に及ぼす効果を回帰分析による変数選択で抽出した。その結果、ノート特徴量が寄与することや、ノート記録の指導によって関係が顕著になることを確認した。(4)言語情報に着目したスキル獲得の評価手法の開発:学習過程の記録であるノート記録の分析手法を開発し、それらの指標が学習活動に及ぼす効果を認知的、情意的な評価との関係で検討した。まず、前述のような学習成果との関係を明かにした上で、学習活動による自己効力感や理解や満足に関する自己評価との関係を因果分析によって検討し、ノート記録の活動が学習者の情意的な活動に寄与することを確認した。大学でのICTを活用した授業として、ブレンディッド学習、フルオンライン学習に加えて、反転学習とソーシャルメディアを併用した授業での、学習者の省察と学習成果との関係を分析し、限られた調査結果ではあるものの、学習活動の充実が学習効果に関係していることを示した。学習者の情意評価については、さらに実験で検討する。最終年度では、研究目的を考慮して研究総括に向けた分析、モデル化した。(1)学習環境による学習効果の比較分析によるモデル化:ほぼ同一の学習内容について、対面授業を伴うブレンディッド学習とICTによる教材だけを用いたフルオンライン学習の学習活動と学習効果の関係をモデル化し、違いを明らかにした。学習者特性や学習者のスキルが、ノート記録活動を媒介として、学習成果に及ぼす因果関係を明らかにした.特に2つの学習環境の間では、学習者自身の活動であるノート記録に大きな違いが見られた.(2)言語情報に着目したスキル獲得の評価手法の開発:学習環境における言語情報の活用を調べるために、フルオンライン学習において、視覚情報、音声情報としての言語情報が、学習者にどのように活用されるかを、ノート記録される言語情報との関係を基に検討した。その結果、音声情報の記録に関する指標が学習成果と関連することが示された。さらに、音声情報に関するノート記録活動や学習者の態度に関する変数の寄与を確認した。(3)情動変化の評価法開発:学習者の感情や意欲を生体指標を用いて簡便に評価するために、非接触型の眼球運動計測装置を用いて、感情状態を評価する手法を開発した。

感情喚起画像データベースを用いて、観察者自身による画像に対する感情評価を得た上で、眼球運動の眼振成分のパワーを評価し、快-不快間で比較可能であることを確認した。(4)体系化された指導法に基づく自律的学修の教授設計手法の確立:学習メディア、学習形態、学習活動の設定によって、自律的学修への寄与を調べるため、学習者の内省指標との関係を検討した。その結果、具体的な学習活動であるノート記録スキルを育成する指導を行うことで、内省活動や主体的な学習活動にも波及効果が見られた。これらの結果から、学習者自身の学習活動を促進する具体的な指導が自律的学修に寄与することを示した。自律的学修の学修スキルの一つであるノート記録活動を中心に,その学習や内省に及ぼす効果を定量的に検討した.このために,フルオンライン学習とブレンディッド学習の2種類のオンライン学習において,調査分析を継続的に実施して効果を確認し,その指導法に関する検討を行った.フルオンライン学習では,学習効果を検討するために,ノート記録活動における音声情報の効果を検討した.また,ブレンディッド学習におけるノート記録活動が学習者の内省活動に及ぼす効果を大学の正規授業において,2回の調査結果から学習者の変容とそれらの関係を分析した.さらに,ノート記録指導の効果を確認した.大学でのICTを活用したブレンディッド学習やソーシャルメディアを用いた協同学習での、学習者の記録内容に基づく分析や評価を進めており、指導法による効果検証が進んでいる。ただし、調査対象の授業が限定的であり、さらに他の形式の授業でも調査できるようにしたい。学習者の情意評価については、実験による検討を継続している。平成28年度の研究実施計画に従って、研究を実施する予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。教育工学平成27年度の研究実施計画に従って、研究を実施する予定である。当初予定していた研究協力者に依頼した調査データの集計が、年度内に終了しなかったため、予定していた評価作業の謝金に残金が発生した。当初予定していた調査データ処理が、年度内に終了しなかったため、予定していた謝金に残金が発生した。評価作業を次年度に継続し、繰越経費を充当する予定である。調査データ処理を次年度に継続し、残金で支払う予定である。
運動障害者に対する低周波による非随意的筋収縮を用いた生活習慣病の予防に関する研究

運動障害者に対する運動療法の代替手段として低周波刺激による麻痺筋の収縮が生体内での生理活性物質の変動を生じさせるかどうかを検討した。健常者に対して負荷を与え、生体内の生理活性物質の変動が生じるか否かを検討したが、今回のプロトコールでは有意な結果を得ることはできなかった。しかし、歩行やランニングなど負荷の強い随意的筋収縮を行うことが困難な場合にでも、必要かつ十分な非随意的筋収縮を誘発する物理療法を利用して、運動療法に代わる治療手法を開発することは必要である。重篤な運動困難者に対する電気刺激を用いた非随意的筋収縮が随意的筋収縮と同等の効果があるかどうかを明らかにするために、パルス幅変調方式低周波刺激による非随意的筋収縮が、生活習慣病予防の面から重篤な運動困難者に対する運動療法の代替法となりうるかどうかを検討するために研究を計画した。まず、一般的な運動あるいは温熱刺激によりミオカインの血中濃度が変化するかどうかを文献的に検討した。また、運動訓練あるいは低周波刺激(非随意的筋収縮)によるミオカインの血中濃度の変化、アミノグラム変動に関する研究について文献的検討を行い、研究プロトコールを作成した。心・呼吸器系、代謝系、運動器系などに障害のない被験者(研究者)の安静状態でのミオカインの血中濃度変動とアミノグラムを検討したが、ミオカインの血中濃度に変動はなかった。また、自転車エルゴメーターを用いて予測最大心拍数の6080%の強度での運動負荷を与え、運動開始前および開始後5分、15分、30分に行うミオカインの血中濃度、アミノグラムの評価を行ったが、有意な結果は得られなかった。今後、回数を重ねてミオカインの血中濃度測定などに影響を与える条件について研究を継続する。心・呼吸器系、代謝系、運動器系などに障害のない健康な被験者を選定し、安静状態でのミオカインの血中濃度とアミノグラムを測定することを検討したが、適格者が選定できず、また、研究者本人を対象とした予備検討および文献的考察からミオカインの血中濃度測定に再検討が必要であることが明らかとなり、本実験の開始には至っていない。また、自転車エルゴメーターを用いて予測最大心拍数の6080%の強度での運動負荷を与え、運動開始前および開始後5分、15分、30分に行うミオカインの血中濃度、アミノグラムの評価についても、運動開始後の測定時間の再検討が必要となり、本実験の開始には至っていない。今後、ミオカインの血中濃度測定法と運動負荷時間の再設定のための予備実験を行い、早急に本実験を開始する予定である。重篤な運動困難者に対する電気刺激を用いた非随意的筋収縮が随意的筋収縮と同等の効果があるかどうかを明らかにするために、パルス幅変調方式低周波刺激による非随意的筋収縮が、生活習慣病予防の面から重篤な運動困難者に対する運動療法の代替法となり得る可動化を検討するために研究を計画し実施した。一般的な運動あるいは温熱刺激による筋組織由来のサイトカインの血中濃度が変化するかどうかを文献的、あるいはプレリミナリーな試験を用いて検討した。また、運動訓練あるいは低周波刺激(非随意的筋収縮)による筋組織由来のサイトカインの血中濃度の変化について文献的検討とプレリミナリーな試験を用いて検討した。心・呼吸器系、代謝系、運動器系などに障害のない被験者の安静状態での筋組織由来のサイトカインの血中濃度は検出限界以下であった。また、自転車エルゴメーターを用いて予測最大心拍数の60-80%の強度で運動負荷を与え、運動開始前、運動開始後5分、15分、30分に筋組織由来のサイトカインの血中濃度を測定したが、同じく検出限界以下であり、有意な変化は得られなかった。さらに、心・呼吸器系、代謝系、運動器系などに障害のない被験者に低周波刺激(非随意的筋収縮)を実施しても、刺激開始前、刺激開始後5分、15分、30分に筋組織由来のサイトカインの血中濃度を測定したが、同じく検出限界以下であり、有意な変化は得られなかった。以上、被検者の筋組織由来のサイトカインの血中濃度に有意な変化をあたえる条件を研究期間内に見いだすことはできなかった。リハビリテーション医学研究計画書で設定したミオカインの測定方法や測定時間で予備検討を行ったが、有意な結果が得られなかった。

今後、ミオカインの血中濃度測定法と運動負荷時間の再設定を行い研究を遂行する予定である。研究計画書で設定したミオカインの測定方法や測定時間では適切なデータが得られない可能性が予備検討で明らかとなり、また、研究対象者の選定もできず、本研究が開始できなかった。今後、ミオカインの血中濃度測定法と運動負荷時間の再設定のための予備実験を行い、早急に本実験を開始する予定である。平成25年度の研究計画が進んでいないため、平成26年度は平成25年度の研究の遂行に努める。重篤な運動困難者に対する電気刺激を用いた非随意的筋収縮が随意的筋収縮と同等の効果があるかどうかを明らかにするために、運動訓練あるいは低周波刺激(非随意的筋収縮)によるミオカインの血中濃度の変化、アミノグラム変動に関する研究について検討を行う。具体的には心・呼吸器系、代謝系、運動器系などに障害のない健康な被験者を選定し、安静状態でのミオカインの血中濃度とアミノグラムを測定する。また、重篤な運動困難者に対する電気刺激を用いた非随意的筋収縮が随意的筋収縮の効果を明らかにするために、吊り下げ式トレッドミルなどを用いて運動負荷を与え、運動開始前および開始後のミオカインの血中濃度、アミノグラムの評価を行う。平成24年度の研究計画が進んでいないため、平成25年度は平成24年度の研究の遂行に努める。重篤な運動困難者に対する電気刺激を用いた非随意的筋収縮が随意的筋収縮と同等の効果があるかどうかを明らかにするために、運動訓練あるいは低周波刺激(非随意的筋収縮)によるミオカインの血中濃度の変化、アミノグラム変動に関する研究について文献的検討を行う。具体的には、心・呼吸器系、代謝系、運動器系などに障害のない健康な被験者を選定し、安静状態でのミオカインの血中濃度とアミノグラムを測定する。また、自転車エルゴメーターを用いて運動負荷を与え、運動開始前および開始後のミオカインの血中濃度、アミノグラムの評価を行う。心・呼吸器系、代謝系、運動器系などに障害のない被験者(研究者)の安静状態でのミオカインの血中濃度変動とアミノグラムを検討したが、ミオカインの血中濃度に変動はなかった。また、自転車エルゴメーターを用いて予測最大心拍数の6080%の強度での運動負荷を与え、運動開始前および開始後5分、15分、30分に行うミオカインの血中濃度、アミノグラムの評価を行ったが、有意な結果は得られなかった。そのため、追加実験の条件設定が必要となったため、研究が中断され、次年度使用額が発生した。平成26年度は健康な被験者(研究者)の安静状態でのミオカインの血中濃度変動とアミノグラムの再検討を行い、その結果に応じて運動負荷によるこれらの値の変化を検討する。また、低周波刺激(非随意的筋収縮)によるミオカインの血中濃度の変化、アミノグラム変動に関する研究を行う予定である。具体的には、重篤な運動困難者に対する電気刺激を用いた非随意的筋収縮の効果を明らかにするために低周波・電気刺激を用いて運動負荷を与えるが、研究費はそのための電極やケーブル、注射針など消耗品の購入に使用する。また、健常者、運動障害者の低周波刺激(非随意的筋収縮)の運動器廃用に対する効果を検討するためのミオカインの血中濃度、アミノグラムの評価目的の測定試薬など消耗品に使用する。そして、研究成果をまとめるための謝金、発表のための旅費、論文化のための費用に充当する予定である。
ポリコーム群遺伝子Mel-18とBmi-1の前後軸形成における機能

ほ乳類ポリコーム群のひとつであるMel-18とBmi1を欠損したマウスを用いた解析から、Mel-18とBmi1は初期リンパ球や胎児期の細胞増殖に必須であることとそれが細胞死の抑制を介する機序であることとHox遺伝子群の発現ドメインの維持に必須であることを明らかにした。このようなポリコーム群タンパクは、セントロメア領域に隣接して巨大なタンパク複合体を形成して機能することを示唆し、この複合体は細胞周期依存的にクロマチンから解離することを明らかにした。一方、Mel-18結合タンパクのスクリーニングを行なうことにより、ポリコーム群と細胞死制御のメカニズムの間を媒介する候補分子として、Ring1B、YAF2、Mph2、p53結合タンパクなどを同定した。Ring1Bの過剰発現または逆に発現量の低下は、Hox遺伝子群の発現ドメインの変化をもたらすことを明らかにした。Mel-18、Ring1B、YAF2とMph2は、タンパク複合体として核内に存在していることを強く示唆した。
ファジイ論理演算子・集約演算子を用いた画像類似度

高機能携帯電話やディジタルカメラなどで撮影した大量のディジタル画像の整理,検索を行うための画像の類似性判定の仕組みを開発した.集約演算と呼ばれる新たな演算方式を活用することで,これまで難しかった人間の感覚による画像の類似性判定に近づけることができた.これを画像検索システムに応用し,これまでに比べ人間の要求する画像に近い画像を探し出せることを確認した.高機能携帯電話やディジタルカメラなどで撮影した大量のディジタル画像の整理,検索を行うための画像の類似性判定の仕組みを開発した.集約演算と呼ばれる新たな演算方式を活用することで,これまで難しかった人間の感覚による画像の類似性判定に近づけることができた.これを画像検索システムに応用し,これまでに比べ人間の要求する画像に近い画像を探し出せることを確認した.内容に基づいた画像検索のための画像間の類似皮の評価,および性能向上についての研究をおこなった.まず,通常の風景や人物などの写真画像について,これまでの類似度をそのまま用いるのみでは,画像検索に用いた際の検索精度向上に問題があり,その原因は,画像内のすべての領域について25次元の特徴量を求め,それらの値を等しく評価していた点であることを明らかにした.人間は画像の特定の領域のみに注目し,その部分についての印象を強く感じ,その印象に基づいて画像の類似度を評価していると考えられ,人間が注目する領域抽出を行うアルゴリズムを提案した.提案手法を用いて画像から注目領域を抽出し,この注目領域のみの画像特徴量を求め,この特徴量による画像類似度を構成してビジュアルキー型画像検索を行った結果,提案するアルゴリズムによる注目領域抽出を行った画像検索は,これまでの画像検索に対して適合率,再現率とも25%増加することを確認した.次に,文字画像による文字認識においても,文字の認識率向上のため,文字画像の類似度を適切に評価する必要があるが,ラスター画像としての文字画から文字画像中の特定領域に注目し,筆順などのストローク情報を保持したデータベースと照合することで,手書き文字の認識率向上をおこなった.これらの研究成果から,画像中の注目領域と非注目領域の特徴量を切り離し,注目領域のみで類似度を評価する方が,検索精度,認識精度と向上することが明らかになった.また,今後の課題として,非注目領域の特徴量を無視するのではなく,注目領域の特徴量と集約演算を行うことによる,検索精度,認識精度のさらなる向上が考えられる.画像の類似度を算出する指標として,領域中の三原色それぞれの平均,分散,歪度の9特徴,Sobelフィルタの8方向のエッジ特徴,Texture Neighborhoodによる8特徴の,計25次元の特徴量を用いた類似度の生成を行った.この類似度関数は,25次元の変数をファジィ論理演算子を含む集約演算子を用いて集約し,実数値の類似度を算出する式を生成した.ファジィ論理演算子および集約演算子として,24種類の演算子(パラメータ付の演算子についてパラメータの変化も加味すると41種)の演算子を選定した.用いた演算子は,算術平均,調和平均,幾何平均などの平均演算子,Frank, Hamacher, Yager, Einsteinのt-norm, t-conormなどのファジィ論理演算子で,連続性があり0や1の限界値を取ることの少ない特性を持つものを用いた.これらの演算子を用いた類似度関数で,人間の視覚による画像類似性の感覚になるべく近い式を,遺伝的プログラミングを用いて生成した.遺伝的プログラミングの評価関数は,あらかじめ被験者に示した画像に対して,類似していると感じる画像とそうでない画像を選択させ,類似している画像集合との特徴距離の平均と,そうでない画像の集合との特徴距離の平均との,調和平均とした.遺伝的プログラミングによる式生成の結果,5325項からなる式が生成された.この類似度関数は,L*a*b*色空間におけるL*チャネルの平均,a*チャネルの歪度,TextureNeighborhoodの第8項,Sobelフィルタの第8項のみの特徴を使用していた.この結果から,実際の人間の類似度判定は,25種の特徴全てを使用しておらず,明度に関する特徴を中心に判定していることが明らかになった.この類似度関数を用いた検索の結果,提案手法は,適合率がおおむね20ポイントほど上昇していたが,再現率は10ポイント程度低下することが明らかになった.
ウランを含む重い電子系およびその関連物質におけるシングルサイト5f電子状態の研究:トリウムによるウランサイト希釈実験

本研究では、ウランを含む重い電子系とその関連物質に対し、ウランサイトをトリウムで希釈することにより、単一ウランサイトの5f電子状態を実験的に明らかにすることが目的であった。本年度は、3種類の正方晶ウラン化合物UT_2Si_2(T=Ru,Pt,Pd)に焦点をあてた。ウラン濃度17%の希釈系に対する系統的研究から、ウラン濃度に依らない単一ウランサイトの効果を分離することに成功した。本研究の成果は以下の2点に集約される。1.上記化合物のウラン希薄領域において、下記の単一ウランサイト異常が起こっていることが明らかになった。(1)約10K以下で降温に伴い、磁化率、比熱が対数発散的に増大する。(2)Ru,Pt系では、約10K以下で降温に伴い電気抵抗が対数的に減少する。Pd系では対数的に増大した後約1K以下で減少する。これらの低温異常は、局所強相関電子系として従来より知られている近藤効果が予想する正常フェルミ液体の性質とは明らかに異なるものであり、1個のウランイオンと伝導電子からなる系の基底状態に関して新たな問題を提起する最初の実験事実となった。2.磁気異方性の観測結果から、上記化合物の結晶場基底状態が、従来予想されていた一重項状態ではなく、二重項状態であることを初めて指摘した。また、これに基づき周期系の物性に対する新しい解釈を提起した。以上のように、本研究は、上記物質に対する単一ウランサイトの性質を初めて実験的に明らかにすると同時に、ウラン系の物性が従来の近藤格子描像の単純な延長線上では理解しえない可能性を初めて示した点で、十分な成果を収めたと考えられる。
顎関節の老化と変形性顎関節症発症に関する免疫組織化学的研究

本研究では,関節軟骨の細胞外基質に着目し,加齢に伴う関節組織の構造および形態変化と変形性顎関節症発症との関連について検索するために,SAM顎関節下顎頭ならびにヒト顎関節における各種コラーゲンおよびグリコサミノグリカンの加齢変化を免疫組織学的に検討することを目的に本研究を計画した.平成8年度は,SAM顎関節下顎頭を用い,LSAB法でI型,II型,およびX型コラーゲンならびに,ヒアルロン酸結合タンパクを検討した.その結果,I型コラーゲンは下顎頭軟骨中間層および肥大層において染色性の低下を示し,II型コラーゲンは肥大層から中間層および線維層に反応が拡大した.X型コラーゲンは下顎頭軟骨肥大層から中間層まで反応が拡大した.また,HABPは肥大層および中間層において染色性の低下を示した.以上の所見はSAMR1系の4か月齢では認められず,6か月齢以降に認められた.平成9年度は,正常新鮮遺体顎関節を対象に,LSAB法でII型,VI型,IX型,X型,XI型コラーゲンの顎関節における免疫組織化学的局在を検討した.VI型コラーゲンは下顎頭軟骨の表層および中間層の軟骨細胞周囲に陽性反応を認め,X型コラーゲンは肥大層における軟骨基質および軟骨細胞周囲に陽性反応を認めた.IXおよびXI型コラーゲンは中間層,肥大層の軟骨基質に陽性反応を認め,II型コラーゲンの局在部位と類似していた.本研究では,関節軟骨の細胞外基質に着目し,加齢に伴う関節組織の構造および形態変化と変形性顎関節症発症との関連について検索するために,SAM顎関節下顎頭ならびにヒト顎関節における各種コラーゲンおよびグリコサミノグリカンの加齢変化を免疫組織学的に検討することを目的に本研究を計画した.平成8年度は,SAM顎関節下顎頭を用い,LSAB法でI型,II型,およびX型コラーゲンならびに,ヒアルロン酸結合タンパクを検討した.その結果,I型コラーゲンは下顎頭軟骨中間層および肥大層において染色性の低下を示し,II型コラーゲンは肥大層から中間層および線維層に反応が拡大した.X型コラーゲンは下顎頭軟骨肥大層から中間層まで反応が拡大した.また,HABPは肥大層および中間層において染色性の低下を示した.以上の所見はSAMR1系の4か月齢では認められず,6か月齢以降に認められた.平成9年度は,正常新鮮遺体顎関節を対象に,LSAB法でII型,VI型,IX型,X型,XI型コラーゲンの顎関節における免疫組織化学的局在を検討した.VI型コラーゲンは下顎頭軟骨の表層および中間層の軟骨細胞周囲に陽性反応を認め,X型コラーゲンは肥大層における軟骨基質および軟骨細胞周囲に陽性反応を認めた.IXおよびXI型コラーゲンは中間層,肥大層の軟骨基質に陽性反応を認め,II型コラーゲンの局在部位と類似していた.本研究では,関節軟骨の細胞外基質に着目し,加齡に伴う関節組織の構造および形態変化と変形性顎関節症発症との関連について検索するために,SAM顎関節下顎頭ならびにヒト顎関節における各種コラーゲンおよびグリコサミノグリカンの加齡変化を免疫組織化学的に検討することを目的に本研究を計画した.本年はSAM顎関節下顎頭を検討するため,実験動物には京都大学胸部疾患研究所から分与を受けたSAMRI系,SAMP8系マウスを親とし,池尾らの飼育条件で繁殖させた雌SAMRI/OduおよびSAMP8//Oduマウスのうち,生後2,4,8,10か月齢のものを用いた.4%パラホルムアルデヒド(リン酸緩衝)を用いて大腿動脈より灌流固定を行い,ただちに顎関節を摘出し,さらに,同固定液で12時間浸漬固定を行い,EDTA脱灰の後,パラフィン切片を作成し,LSAB法でI型,II型,およびX型コラーゲンならびに,ヒアルロン酸結合タンパクの各抗体を反応させた.さらにDAB発色キットで発色後,水洗,脱水,封入の後鏡検した.4か月齢のSAMP8系では2か月齢と比較して,I型コラーゲンは下顎頭軟骨中間層および肥大層において染色性の低下を示し,II型コラーゲンは肥大層から中間層および線維層に反応が拡大した.X型コラーゲンは下顎頭軟骨肥大層から中間層まで反応が拡大した.また,HABPは肥大層および中間層において染色性に低下を示した.以上の所見はSAMRI系の4か月齢では認められず,6か月齢以降に認められた.本研究では、関節軟骨の細胞外基質に着目し,加齢に伴う関節組織の構造および形態変化と変形性顎関節症発症との関連について検索するために,SAM顎関節下顎頭ならびにヒト顎関節における各種コラーゲンおよびグリコサミノグリカンの加齢変化を免疫組織化学的に検討することを目的に本研究を計画した.昨年は,SAM顎関節下顎頭を用い,LSAB法でI型,II型,およびX型コラーゲンならびに,ヒアルロン酸結合タンパクを検討した.その結果,I型コラーゲンは下顎頭軟骨中間層および肥大層において染色性の低下を示し,II型コラーゲンは肥大層から中間層および線維層に反応が拡大した.X型コラーゲンは下顎頭軟骨肥大層から中間層まで反応が拡大した.

また,HABPは肥大層および中間層において染色性の低下を示した.以上の所見はSAMR1系の4か月齢では認められず,6か月齢以降に認められた.本年は,正常新鮮遺体顎関節を対象に,LSAB法でII型,VI型,IX型,X型,XI型コラーゲンの顎関節における免疫組織化学的局在を検討した.VI型コラーゲンは下顎頭軟骨の表層および中間層の軟骨細胞周囲に陽性反応を認め,X型コラーゲンは肥大層における軟骨基質および軟骨細胞周囲に陽性反応を認めた.IXおよびXI型コラーゲンは中間層,肥大層の軟骨基質に陽性反応を認め,II型コラーゲンの局在部位と類似していた.
心臓における交感神経刺激受容体に対するカテーテル焼灼の影響

心臓における交感神経刺激受容体焼灼の効果を検討するために心房細動におけるアブレーション前後での筋交感神経活動の評価を行った。心不全において、左心房内の焼灼をおこなうことにより慢性期の交感神経活動の低下がみられていた。このことは求心性の交感神経活動が低下し、結果として遠心性の交感神経活動である筋交感神経活動が低下したと考えられる。過剰な交感神経活動の亢進は心機能の低下につながるため、心房内の受容体焼灼は、心房細動を抑えるだけでなく有効な治療と考えられる。この結果は、心房細動のアブレーションが、付加的に交感神経活動の低下作用ももたらし心不全に対して効果的に働いている可能性が示唆さる。慢性心不全における交感神経活動の亢進は、病態の進行に中心的な役割をはたしている。高血圧患者に対する腎交感神経アブレーションが、近年、欧米を中心に行われている。我々は、心房内容量負荷による単一筋交感神経活動の記録を世界で初めて成功し、心不全における交感神経活動の亢進が、心房内の求心性交感神経刺激受容体を介していることを明らかにした。このことは、心不全における心臓内の求心性交感神経活動の亢進が、新たな治療のターゲットになりうる可能性を示唆していた。本研究の目的は、ヒトにおける求心性心臓交感神経受容体の局在同定を試みるとともに、心臓内アブレーションにて交感神経活動を抑制できるかを評価し、心不全治療に応用できる可能性を検討することである。研究方法として、心房内の求心性心臓交感神経受容体の局在同定を試みるために、心臓内アブレーションの治療適応となっている発作性心房細動の患者において、心房細動アブレーション時における筋交感神経活動の同時を測定することを検討した。まず、研究の開始段階として、心臓アブレーションが保険適応となっている心房細動患者を対象に、筋交感神経活動が影響を受けているかを評価した。これまでに、5名の発作性心房細動の患者に術前後で筋交感神経活動を計測し終えている。また経過観察期間を含め、合併症などもなく現在順調な結果を得ている。今後も対象症例の予定は立っており症例が蓄積されると考えている。研究の方法として、発作性心房細動患者において心臓内アブレーション前後における筋交感神経活動の変化を評価することを第一段階として実行している。現在までに、7例の発作性心房細動患者においてのアブレーションにおける。交感神経活動の変化を検討している。慢性効果におけるfollow upを現在継続中である。試験期間中に重篤な合併症は認めず経過は良好であると考えている。発作性心房細動患者のリクルートが困難となっている。現在、除外基準の変更を考えており、症例の蓄積が必要である。7例まで登録してあるが、当初の10例を下回っており早急に改善することを考えている。心房内の求心性心臓交感神経受容体の局在同定を試みるために、心臓内アブレーションの治療適応となっている発作性心房細動の患者において、心房細動アブレーション時における筋交感神経活動の同時を測定する。その際に、アブレーションカテーテルによる心房進展・高頻度刺激を心臓内膜面から行うことにより、心房内の求心性交感神経刺激の影響を検討する。これらのデータ蓄積から、新たな心不全患者に対する直接的非薬物療法開発の可能性を検討していく。現在までの、9例での症例を登録し、経過をfollow中である。実施中に大きな合併症などはなく良好な経過であると考えてる。症例によっては、交感神経活動の亢進を認めるものもあり、まだ症例の追加検討が必要な状況であると思われる。発作性心房細動における交感神経活動解析は順調であるが、リクルートが十分にできていない。除外基準の途中変更も考慮されたが、現在9例まで症例登録しており、残り、1ー2例であるため、このまま継続可能と考えられる。