hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腸内細菌で代謝される機能性非齲蝕誘発性三糖の開発とその分子生物学的研究

ラクトシュークロースは、口腔レンサ球菌であるS.mutansやS.sobrinusには代謝されないが、その他の口腔レンサ球菌であるS.sanguis,S.oralis,S.gordoniiには代謝されることを明らかにしてきた。また、口腔内に生息するアクチノマイセスでは、A.odontolyticus ATCC 17982,A.naesulundii ATCC 12104,A.viscosus WVU627,ATCC 15987によって代謝されることを明らかにした。このA.odontolyticusATCC 17982はグルコースやラクトシュークロースから0.25と0.12μmol/min/mgの速度で酸を産生することがわかった。ラクトシュークロースを分解する酵素であるベータガラクトシダーゼは、S.oralisでは培地にラクトシュークロースを添加すると直ちに誘導され活性が添加前の5倍程度に増加するのに対して、A.odontolyticusでは活性のピークは2時間後に現れ、それも添加前の1.5倍程度にしかならないことがわかった。さらに、A.odontolyticusをラクトシュークロースで継代培養しても、増殖速度は増加しなかったことから、代謝酵素は誘導的でないことがわかった。培地中にラクトシュークロースを糖源として加えて、A.odontolyticus ATCC17982を培養すると、培養上清には単糖と二糖は出現せず、ラクトシュークロースが消費されることから、アクチノマイセスにはラクトシュークロースの取り込み系が存在するか、単糖(グルコース、フラクトース、ガラクトース)もしくは二糖(シュークロース、ラクトース)を区別無く取り込み、消費する可能性が示唆された。以上の結果を第82回IADRにて発表した。いっぽう、遺伝子組み換えによって作成したGTF欠損S.mutansを用いた研究によって、菌体外多糖が存在する人工歯垢の方が、酸の通過に優れていることがわかった。これは、う蝕を引き起こす口腔レンサ球菌の酸産生速度に匹敵するものである。しかし、この代謝活性はラクトシュークロースの培地への添加によって増加しないことから、誘導的というよりも、構造的に存在する酵素によるものであることがわかった。ラクトシュークロースは、腸内の有用細菌によって分解され、整腸作用のある三糖である。

研究代表者らは、口腔レンサ球菌であるS. mutansやS. sobrinusには代謝されないが、その他の口腔レンサ球菌であるS. sanguis, S. oralis, S. gordoniiには代謝されることを明らかにしてきた。また、口腔内に生息するアクチノマイセスでは、A. odontolyticus ATCC 17982, A. naesulundii ATCC 12104, A. viscosus WVU627, ATCC 15987によって代謝されることを明らかにした。培地中にグルコース、フラクトース、スクロース、ラクトースを加えてA. odontolyticusATCC17982を培養すると、ガラクトースが最も資化される速さが遅く、残りはほぼ同等の速さで資化された。ラクトシュークロースを糖源として加えて培養すると、培養上清には二糖はほとんど出現せず、単糖もガラクトースのみが遊離してくることから、この菌はラクトシュークロースをβ-galactosidaseで分解して資化する可能性が示唆された。この酵素活性は0.04umol/mg/mim(グルコース培養時)であったが、ラクトシュークロースで培養すると活性はゆっくりと増加し、2時間後には5倍になった。一方、S. Oralisでは、0.08umol/mg/mim(グルコース培養時)であった活性が、30分で6倍になった。アクチノマイセスも口腔レンサ球菌と同様、β-galactosidaseを誘導的に持っているが、誘導の程度は口腔レンサ球菌と比べると、はるかに時間がかかり、なおかつ活性の増大も小さいことがわかった。ラクトシュークロースは、口腔レンサ球菌であるS.mutansやS.sobrinusには代謝されないが、その他の口腔レンサ球菌であるS.sanguis, S.oralis, S.gordoniiには代謝されることを明らかにしてきた。また、口腔内に生息するアクチノマイセスでは、A.odontolyticus ATCC 17982,A.naesulundii ATCC 12104,A.viscosus WVU627,ATCC 15987によって代謝されることを明らかにした。このA.odontolyticusATCC 17982はグルコースやラクトシュークロースから0.25と0・12μmol/min/mgの速度で酸を産生することがわかった。ラクトシュークロースを分解する酵素であるベータガラクトシダーゼは、S.oralisでは培地にラクトシュークロースを添加すると直ちに誘導され活性が添加前の5倍程度に増加するのに対して、A.odontolyticusでは活性のピークは2時間後に現れ、それも添加前の1.5倍程度にしかならないことがわかった。さらに、A.odontolyticusをラクトシュークロースで継代培養しても、増殖速度は増加しなかったことから、代謝酵素は誘導的でないことがわかった。培地中にラクトシュークロースを糖源として加えて、A.odontolyticus ATCC 17982を培養すると、培養上清には単糖と二糖は出現せず、ラクトシュークロースが消費されることから、アクチノマイセスにはラクトシュークロースの取り込み系が存在するか、単糖(グルコース、フラクトース、ガラクトース)もしくは二糖(シュークロース、ラクトース)を区別無く取り込み、消費する可能性が示唆された。
抗中性糖脂質抗体の神経疾患における作用の解明と診断マーカーの確立

抗中性糖脂質抗体が脳脊髄根末梢神経炎患者において、その病態に関わっていることが想定されたため、多くの神経疾患におけるスクリーニング方法の開発が必要となった。そのためミニプロティアンマルチスクリーンを用いる一次スクリーニング法を開発し、一度に20名までの検体で抗酸性・抗中性糖脂質抗体が検出できるようになった。辺縁系脳炎合併の再発性多発軟骨炎患者の治療前血清においてのみ抗中性糖脂質抗体が検出されたが、抗体のシグナル伝達に及ぼす機序は不明である。そこで、細胞膜脂質ラフトに存在しシグナル伝達に大きく影響するTrk神経栄養因子(NGF)受容体を介したシグナル伝達系への作用の実態を検討した。Trkを高発現するstable transfectantであるPCTrk細胞を用い、抗体陽性患者血清(×500)を30分作用させ細胞をcold PBSで集めた.その後TritonX+TNE bufferを加えてhomogenizeし蔗糖密度勾配超遠心(18K,18時間)を行った.各fraction(1m1)に分画し各フラクションをイムノブロットした.結果、ラフト画分に存在するTrkの量は庶糖密度勾配法を用いた分画後の免疫染色で減少していたことから、抗中性糖脂質抗体により細胞膜上のTrkが活性化されて細胞内により多くinternalizeされると考えられた。次に、whole cellを用いた検討ではMAPK,Aktなどのセリン・スレオニンキナーゼのリン酸化を促進しており、同時に細胞内にチロシンおよびセリン・スレオニン残基の蛋白リン酸化反応も惹起した.これらの結果は、本抗体は細胞膜上に存在する抗原に対して作用する際、同時に細胞内外のシグナリングを司る細胞膜脂質ラフトにも作用して細胞内に新たなシグナルを惹起させる可能性を示唆していると考えられた.この結果を第48回日本神経学会総会において発表した。また、抗中性糖脂質抗体のスクリーニングを各種神経疾患において行った。結果、脳脊髄根末梢神経炎患者の治療前血清において抗体陽性であり、治療後は消失していることが判明した。この結果を第12回日本神経感染症学会総会で発表した。非ヘルペス性急性辺縁系脳炎(non-helpetic acute limbic encephalitis ; NHLE)の中にはグルタミン酸受容体(GluR)に対する抗体や、votage-gated potassium channel(VGKC)抗体、NMDA抗体(NR1/2ヘテロマー)などが血清、あるいは髄液から検出される一群があることが広く知られてきている。我々のグループは上記以外に、中性糖脂質に対する抗体の検出を試みて、再発性多発軟骨炎(RP)に辺縁系脳炎(LE)を合併する複数の症例において全く新規抗体である抗中性糖脂質抗体を発見し報告した。(T Mihara, et.al. FEBS Lett, 2006).この抗体はグルコシルセラミド(GlcCer)またはガラクトシルセラミド(GalCer)あるし、は両者を認識し、他の中性糖脂質は認識しなかった。そこで継続して抗中性糖脂質抗体の有無を神経免疫・感染疾患でスクリーニングすすめた結果、脳脊髄根末梢神経炎という病態の患者において、治療前血清で本抗体が陽性であり、治療後は消失していることが判明した。その成果を第49回日本神経学会総会で発表した。そこで、これまで以上に多数の症例でスクリーニングをすすめる必要性があると考えた。これまでの薄層クロマトグラフィーサーマルブロッティング法方法は検出に時間がかかり、また一度に検索できる検体数2名までに限られていることが問題であった。そこで、一度に多数患者の検索を行えるように改善を試みた。TLCプレートに各種中性糖脂質、酸性糖脂質をアプライし、サーマルブロット法を用いてPVDFメンブレンに転写する。そのメンブレンをミニプロテインマルチスクリーン(バイオ・ラッド)を用いて密閉し、各レーンに200500倍に希釈した患者血清髄液を500μ注入して反応させ、さらに二次抗体として抗ヒトIgG抗体を用いて発光させる。この方法により一度に20人検索することができるようになった。この方法で陽性となった患者血清・髄液では従来の方法であるサーマルブロッティング法で再確認した。この成果を第21回日本神経免疫学会学術集会で報告した。
心筋細胞発生過程において恒常的な収縮の維持に関わる要素の探求

申請者は,包括的心筋細胞モデルを活用してイオンチャネルの量的変化を表現し,胎生初期段階の自発興奮,及び後期段階から新生仔期における活動電位波形の変化をコンピュータ・シミュレーションにより再現した.本研究では,胎仔期と成体における代謝動態を再現するため,数理モデルの拡張とパラメータの実装を行った.胎仔期と成体のモデルではATP産生に関わる解糖系,ミトコンドリアの電子伝達系,クレアチンリン酸分解のバランスが異なる.この違いにより,胎仔期モデルと成体モデルでは解糖系の中間代謝物の濃度が異なる値で定常に至ることを示した.心筋細胞の発生過程では,イオンチャネルの量的・質的変化,Ca(2+)動態に関わる筋小胞体(SR)とT管構造の変化,エネルギー産生機構(好気・嫌気代謝の割合等)の変化が起こる.胎生期から新生仔期を経て,成体に至るまでの過程で,各要素が収縮に対する役割を変えながら,常に拍動を維持する必要があり,いずれの要素・相互作用の破綻も,正常な収縮に支障を来す.要素間の相互作用が発生過程の如何なる段階でも正常に制御されることが重要だが,多くの実験データは代表的な発生段階における単一の要素に着目した記述・考察に留まっている.申請者は,包括的心筋細胞モデルを活用してイオンチャネルの量的変化を表現し,胎生初期段階の自発興奮,及び後期段階から新生仔期における活動電位波形の変化をコンピュータ・シミュレーションにより再現した.本研究では,胎仔期と成体における代謝動態を再現するため,数理モデルの拡張とパラメータの実装を行った.胎仔期と成体のモデルではATP産生に関わる解糖系,ミトコンドリアの電子伝達系,クレアチンリン酸分解のバランスが異なる.この違いにより,胎仔期モデルと成体モデルでは解糖系の中間代謝物の濃度が異なる値で定常に至ることを示した.シミュレーションで示された濃度の違いは,実験的にそれぞれの濃度を測定した文献データと定性的に一致した.また,低酸素環境に晒すシミュレーションを行った結果,胎仔期の心筋細胞において(1)グリコーゲン濃度が高い,(2)解糖系上流の酵素活性が高い,(3)総クレアチン量が少ない,という3つの特徴がいずれも低酸素環境における収縮力の維持に寄与することを示した.胎仔の心筋細胞では,ミトコンドリアが未発達でATP産生は解糖系に依存しており,細胞内グリコーゲンが成体の10倍程度存在するなど,成体とは異なる特徴を有している.胎仔期の心室筋細胞は酸素供給が低い環境で機能しているため,細胞を低酸素状態に晒しても,細胞内ATP濃度を成体よりも長時間維持できる.これらの特徴を考慮した数理モデルが完成し,国際学術論文誌に発表した.心筋細胞の発生過程では,イオンチャネルの量的・質的変化,Ca(2+)動態に関わる筋小胞体(SR)とT管構造の変化,エネルギー産生機構(好気・嫌気代謝の割合等)の変化が起こる.胎生期から新生仔期を経て,成体に至るまでの過程で,各要素が収縮に対する役割を変えながら,常に拍動を維持する必要があり,いずれの要素・相互作用の破綻も,正常な収縮に支障を来す.要素間の相互作用が発生過程の如何なる段階でも正常に制御されることが重要だが,多くの実験データは代表的な発生段階における単一の要素に着目した記述・考察に留まっている.申請者は,包括的心筋細胞モデルを活用してイオンチャネルの量的変化を表現し,胎生初期段階の自発興奮,及び後期段階から新生仔期における活動電位波形の変化をコンピュータ・シミュレーションにより再現した.本研究では,胎仔期と成体における代謝動態を再現するため,数理モデルの拡張とパラメータの実装を行った.胎仔期と成体のモデルではATP産生に関わる解糖系,ミトコンドリアの電子伝達系,クレアチンリン酸分解のバランスが異なる.この違いにより,胎仔期モデルと成体モデルでは解糖系の中間代謝物の濃度が異なる値で定常に至ることを示した.シミュレーションで示された濃度の違いは,実験的にそれぞれの濃度を測定した文献データと定性的に一致した.また,低酸素環境に晒すシミュレーションを行った結果,胎仔期の心筋細胞において(1)グリコーゲン濃度が高い,(2)解糖系上流の酵素活性が高い,(3)総クレアチン量が少ない,という3つの特徴がいずれも低酸素環境における収縮力の維持に寄与することを示した.申請者は,包括的心筋細胞モデルを活用してイオンチャネルの量的変化を表現し,胎生初期段階の自発興奮,及び後期段階から新生仔期における活動電位波形の変化をコンピュータ・シミュレーションにより再現した.本研究では,胎仔期と成体における代謝動態を再現するため,数理モデルの拡張とパラメータの実装を行った.胎仔期と成体のモデルではATP産生に関わる解糖系,ミトコンドリアの電子伝達系,クレアチンリン酸分解のバランスが異なる.この違いにより,胎仔期モデルと成体モデルでは解糖系の中間代謝物の濃度が異なる値で定常に至ることを示した.国際学術論文誌に発表した数理モデルを基盤とし,代表的な段階における「スナップショット」に留まらず,全ての要素における量的・質的変化の組合せを再現し,発生過程を連続的に捉えたシミュレーションを行う.システム生物学本年度の研究計画は数理モデルの構築が主だったため、大規模なシミュレーションに必要な計算資源の購入に至らなかったため。既存のモデルを活用したシミュレーションを行うための計算資源を購入する.
強非線形波群解とそれに基づくフリーク波発生メカニズムの解明

船舶の安全航行を確保するために,海洋における巨大波「freak wave」の発生メカニズムの解明が求められている.本研究では不規則波浪場中にも存在するであろう強非線形な「波群構造」を要素として,その相互作用という観点からfreak waveの発生に関する新たな知見の獲得を目指した.残念ながら研究途上で期限を迎えて,目標の完全な達成には到らなかったが,副産物として,たとえば波動乱流場中の成分波の振幅ゆらぎの発達特性など,巨大波の出現に密接に関係すると思われる多くの新たな知見を得ることができた.船舶の安全航行を確保するために,海洋における巨大波「freak wave」の発生メカニズムの解明が求められている.本研究では不規則波浪場中にも存在するであろう強非線形な「波群構造」を要素として,その相互作用という観点からfreak waveの発生に関する新たな知見の獲得を目指した.残念ながら研究途上で期限を迎えて,目標の完全な達成には到らなかったが,副産物として,たとえば波動乱流場中の成分波の振幅ゆらぎの発達特性など,巨大波の出現に密接に関係すると思われる多くの新たな知見を得ることができた.平成21年度は,非線形Schroedinger方程式に代表される弱非線形な包絡方程式ではなく,水面波の基礎方程式そのものに基づいて,強非線形な定常進行波群解を求める方法論について検討した.既往の研究はほとんどなく,幾多の試行錯誤の後,ほぼその開発に成功した.その後,更なる方法論の向上を目指して,近年流体力学分野で話題になっている乱流状態を表す周期解を求める方法論の本問題への適用性を検討している段階で残念ながら年度末を迎えることになった.H22年度にはこれら開発済みおよび開発中の方法論を駆使して,強非線形波群解の球解およびその性質の解明などに取り組む予定である.なお,feakwaveは現実的には広帯域を有する非線形不規則波動場の中に出現する現象であるとの意識から,狭い意味では研究課題から多少逸れるかもしれないが軌を一にする課題として,非線形不規則波動場(波動乱流)のエネルギーゆらぎを対象とした基礎的な研究にも取り組んだ.その結果,ゆらぎの分布の時間発展ならびにその波数依存性などについて多くの新たな知見を得ることに成功した.これらについては国内研究集会のプロシーディングとして発表し,現在欧文論文も準備中である.平成22年度は,非線形Schroedinger方程式に代表される弱非線形な包絡方程式ではなく,水面波の基礎方程式そのものに基づいて,強非線形な定常進行波群解を求める方法論を確立し,それに基づいて実際に解を求めることに成功した.また併せて,広帯域を有する非線形不規則波動場(波動乱流)を対象とした研究も進め,従来知られていなかった新しい知見を得ることができた.例えば各成分波のエネルギー揺らぎがカイ2乗分布に従うこと,またその時間微分がラプラス分布に従うことなどを見出し,後者についてはそれに対する理論的な説明付けにも成功した.これらの成果については一流国際誌Physica Dや京都大学数理解析研究所講究録などに発表している.最終年度であるH23年度はこれらの成果を踏まえ,強非線形波群解そのもののさまざまな性質に関するさらなる解析に加え,それが不規則波動場を伝播する際の伝播特性,大振幅波の発生メカニズムや出現確率の解析などに精力的に取り組んで行きたいと考えている.近年,海洋における「freak wave」と呼ばれる巨大波に関する研究が精力的に行われている.我々は風浪のような広帯域不規則場においても,明瞭な波群構造が存在することを数値シミュレーションを通して確認しており,これら広帯域不規則場中の波群の力学という観点からfreak waveの発生メカニズムに関する新たな知見を得ることが本研究の目的であった.本年度は昨年度までに蓄積したノウハウを活用して,強非線形波群解と大振幅波の発生との関連の解明などに取り組む予定であった.しかし,昨年度開発した強非線形波群解の解法に,状況によって不具合が生じることが判明し,この方向に関しては,残念ながら大きな進展を見ないまま年度末を迎えることになった.しかしその一方,広帯域不規則場中の大振幅波の出現と本質的に関係している,成分波の振幅ゆらぎの発達特性に関しては,多くの新たな知見を得ることができた,その中には,例えば,ゆらぎの発達において共鳴相互作用が本質的に重要や役割を果たすことの確認や,成分波振幅の確率密度関数の正規分布への漸近特性および,その特徴的時間スケールの定量的評価などが含まれる.これらの成果は,文献による発表は時間的制約から昨年度末に間に合わなかったものの,外国人研究者を含む研究集会において長時間講演という形で口頭発表をしている.
工学科目と連携した英語ビデオ教材及びｉＰａｄアプリの開発とその学習効果の研究

本研究の目的は,英語ビデオ教材とiPadアプリケーションを作成することにある.前者は,各専門分野の教員がそれぞれの専門分野の内容のビデオ教材を用意し,英語ナレーションをつけたリスニング教材を想定している.結果として工学教材を題材にビデオ教材43本作成し,ウェブサイトで配信した.後者はビデオ教材に出てくる単語や表現を学ぶためのソフトウェアを念頭に,結果として本研究期間内に3つのアプリケーションの制作が行われた.個別の教材については一定の評価を得ているが,まだまだ改善の余地がある.またシステム全体の評価に関しては,今後さらに教材を使用した上で,時間をかけて検証していきたい.平成24年度の研究作業は、1:ビデオを利用した電子書籍の作成、および2:iPadアプリケーションの開発に分類される。1については、電子書籍の形式の中でも比較的作成が容易と思われるiBooks形式の電子書籍に焦点をあて、電子書籍の作成における注意事項や、授業における電子書籍利用の利点や問題点について研究した。iBooks形式を用いる利点は、専用アプリケーションソフトiBooks Authorを用いることにより、比較的低コストで効率よく教材を作成することが可能であるという点にある。本研究中に作成された電子書籍は試作の段階であったこともあり、質問紙調査の結果を見る限りでは、教材作成にかかった労力と学生の使用後の感想を比べると、作成する意義はあったといえるが、その効果についてはまだ明らかにされていない。一方、2については、iPadを端末とした英語学習支援システムを開発した。タブレット型コンピュータは新たな教育デバイスとして注目されているが、それらを利用した教育スタイルはまだ確立されていない。そこで新たな試みとして対面形式による学習方法、具体的には画面上に表示される英単語の意味を早くたくさん答えた方が勝利するという対戦型ゲーム形式による単語習得ソフトを開発した。さらに、学校内部で使われることを想定して、Bluetoothを使ったiPadのみによるアドホック成績収集システムを提案し、評価実験やアンケートを通じて本手法の有用性を考察した。評価実験の結果、対面形式による学習方法は学習者同士での競争意欲を高め、学習意欲の向上に繋がることが判明した。平成25年度の研究作業は、1.ビデオ教材の拡充、2.配信システムの確立、3.iPadアプリケーションの開発に分類される。1については当初目標の35本を目指し、工学教材を題材にビデオ教材の撮影を行った。撮影されたビデオは必要に応じて原稿おこしや翻訳を行い、ビデオと同時に見るようにできるようにした.作成したビデオ教材は合計40本になる。2については配信のためのウェブサイトを作成した(http://kmori02.p2.weblife.me/ebook02/)。当ウェブサイトはサーバーの容量や負荷、またセキュリティ面を考慮し、YouTubeにビデオをアップロードしたものにアクセスする方式を採用した。3については平成24年度からの継続作業に加え、新たに2本のアプリケーションの開発に取り組んだ。前者は単語学習ゲームやリスニング、講義ビデオの閲覧を行うアプリケーションで、HTML5とJavaScriptを実装言語とし、PhoneGapによりiPadとAndroid端末向けに開発した。後者は五文型を学習するアプリケーションで、クライアント側にはUnity Technologies社のUnity3Dを、サーバー側にはHTMLとJavascriptとPHPを用いて開発した。本研究の目的は,英語ビデオ教材とiPadアプリケーションを作成することにある.前者は,各専門分野の教員がそれぞれの専門分野の内容のビデオ教材を用意し,英語ナレーションをつけたリスニング教材を想定している.結果として工学教材を題材にビデオ教材43本作成し,ウェブサイトで配信した.後者はビデオ教材に出てくる単語や表現を学ぶためのソフトウェアを念頭に,結果として本研究期間内に3つのアプリケーションの制作が行われた.個別の教材については一定の評価を得ているが,まだまだ改善の余地がある.またシステム全体の評価に関しては,今後さらに教材を使用した上で,時間をかけて検証していきたい.H23年度の研究作業は、1、ビデオ教材の制作、および2、iPadアプリケーションの開発、の二つに分類される。1に関しては、平成1719年度科学研究費補助金基盤研究(C)「理工系基礎科目と連携した英語ビデオ教材の開発と教授法の研究」における研究成果であるビデオ教材に、さらに追加する形で教材を制作した。過去に制作されたビデオのうち、継続して使用できるものと、再制作が必要なものを分類した。また新規制作分として、パソコン,スピーカ、液晶パネル、掃除機などの電気製品を分解して内部を解説したものを制作した。具体的な制作の過程は、精選された題材について英語ネイティブスピーカが解説したものをビデオ撮影し、英文および日本語ナレーションを付加する事である。ビデオ教材は日英ナレーションと共にiBook Authorを用いて電子書籍化され、かつYouTubeによって配信することを前提に開発した。H23年度は計21本のビデオ教材のプロトタイプが完成した。2に関しては,ビデオの内容理解を促進するための補助教材として,英単語を習得するためのiPadアプリケーションの開発を行い、H23年度中にプロトタイプ1本が制作された。当アプリケーションは、画面上に表示される英単語の意味を早くたくさん答えた方が勝利するという対戦型ゲーム形式による単語習得ソフトである。当アプリケーションソフトの開発は国内の学会や国際シンポジウムで発表された。H24年度は、H23年度中に作成されたビデオ教材を電子書籍として発行する手段について研究し、プロトタイプ1本を作成した。しかし、iBook Authorを利用した電子書籍の公開は未だサービスを利用できたないため、利用可能になり次第着手できるように準備している。一方、ビデオサーバーの構築については,ひな形を作成中である。研究成果は全国高等専門学校英語教育学会で発表された。

iPadのアプリケーション開発に関してはH23年度に作成されたアプリケーションの改良を行い、教室で50台接続が出来るような状態にした。成果は国際シンポジウムのISATE2012で発表された。一方、技術的にアプリケーション本体を公開するまでには至っていない。ビデオ教材の開発について、年度当初の制作目標数はプロトタイプ7本であったが,その三倍にあたる21本が制作された。しかし、ビデオサーバーの構築およびアップロードはセキュリティの問題から解決しておらず、継続して研究する必要がある。また、iBook Authorを利用した電子書籍の公開も日本ではサービスの提供が遅れているため,実現していない。他の方法での配信も含め継続して開発を行う。iPadのアプリケーション開発に関しては,当初の計画どおり、プロトタイプ1本の制作を行った。しかし、プログラムにはバグ等の修正すべき項目が残っており、引き続き改良が必要である。新規ビデオ教材の開発について、14本を作成し、すでに作成済みの教材と併せて、予定の35本の作成を行う。また、ビデオ教材はiBook Authorを利用して電子書籍化し、ウェブサイトを作成して,インターネット上で公開する。iPadアプリケーションの開発に関しては,不具合を修正し、本年度中の公開を目指す。最終年度であるため、教材をパッケージ化し、DVD等のメディアに記録して配布する。また、本研究の経緯や成果をまとめ、報告書を作成する。新規ビデオの開発について、本研究中の制作目標数35本をH24年度中に前倒しして達成するように、制作作業を進める。また、既に収録したビデオをiBook Authorを用いて電子書籍化し、実際に教室で使用して、その教育的効果を測定する。教材の公開に関しては、専用HPを作成するとともに,YouTube経由での配信を開始する。iPadアプリケーションの開発に関しては,不具合を修正し,本年度中のAppStoreでの公開を目指す。最終年度にあたるH25年度には当授業をパッケージ化し、DVD等のメディアに記録し配布する。各研究分担者は、各々が所属する教育系学会等において、英語ビデオ教材を活用した自らの授業実践についての発表を積極的に行い、本研究の持つ意義を広く知らしめるとともに、内外からの批判助言を得て,教材等の改良に資する。H24年度に引き続き、本年度もネイティブスピーカによるビデオレコーディングや英文校正の作業が必要である。そのための謝金を本研究費に計上する。
テンション材補強する構造物の構造挙動に関する研究

本研究では,テンション材により補強された構造物の構造挙動を検討するために,課題:(1)補強された柱の構造挙動,(2)張力導入法,(3)補強されたアーチ及びドームの構造挙動,(4)補強されたアーチの座屈実験,を設定した。昨年度は課題(1)と課題(2),今年度は課題(3)と課題(4)について研究を行った。今年度は数値解析とモデル実験により以下の研究実績を得た。1.テンション材により補強されたアーチ及びドームの構造挙動に関する解析的研究テンション材を用いて補強されたアーチ及びドームを取り上げ,テンション材補強による構造物の変位,応力及び座屈荷重の変化,座屈性能を検討した。テンション材の配置箇所,配置パタン,初期張力のレベル及びテンション材の張力消失が座屈荷重に与える影響を調べた。2.テンション材により補強されたアーチに関するモデル実験スパン2000mm,ライズ300mmの偏平アーチに,直径1mmのワイヤを取り付け,実験モデルを製作した。予備実験として,ワイヤの初期クリープを取り除くための引張実験,ワイヤ張力測定金具,アーチ及びワイヤのヤング率測定実験を行った。補強されたアーチについて,ワイヤの初期張力導入実験,固有振動数を測定するための自由振動実験,集中荷重及び分布荷重による載荷実験を実施した。補強による固有振動数の変化,ワイヤの初期張力のレベルによる座屈荷重の変化,ワイヤの張力が消失した後におけるアーチの挙動,アーチの座屈モードを実験で確認した。実験結果と数値解析結果がよく一致しており,ワイヤの補強効果を確認できた。今年度は,以下に示す2つ内容の研究を行った。1.テンション材補強ラチスシェルの張力導入解析法に関する研究単層ラチスシェルに単位張力安定グリッド構造およびケーブルを導入することによってラチスシェルを補強する。本研究では,補強されたラチスシェルの張力導入過程を,(1)グリッド構造の束材にジャッキを挿入することによる単位構造への張力導入,(2)ケーブル端部を引き延ばすことによる全体構造物への張力導入,と想定する。線形解析による過程(1)と過程(2)における釣合方程式を定式化し,指定された張力を導入するためのジャッキ量とケーブルの張力を決定する方法を示した。2.テンション材により補剛された圧縮材の座屈性状に関する研究本研究では,テンション材により補剛された圧縮材を取り上げ,数値解析及びモデル実験との比較を行い,圧縮材の座屈挙動を調べている。テンション材を用いた補剛システムの有効性を検討するために,幾何学的非線形解析を用いて座屈解析を行うことにより,束材及びテンション材の配置,束材の長さ,テンション材の軸剛性(断面積)及び初期張力は座屈荷重に及ぼす影響を調べ,圧縮材の座屈性状を解明する。幾つかのモデルの座屈実験結果を用い,補剛効果を検討すると共に数値解析との比較を行う。数値解析結果及び実験結果から補剛された圧縮材の座屈荷重が大幅に増加することが分かった。補剛システムの有効性が確認された。(株)佐々木睦郎構造計画研究所及び(株)高周波熱練が座屈実験を実施した。
胎児慢性ストレスの脳傷害発生因子としての条件―心血管系・内分泌系・神経系機能を指標といて

変動性一過性徐脈は周産期の脳傷害発生と密接な関連を有することが報告されており、また、変動性一過性徐脈はその発生機序に臍帯圧迫が深くかかわっていることから、分娩時の臍帯圧迫と脳傷害発生との関連が想定される。動物実験により臍帯圧迫が脳傷害を誘発することが報告されており、臍帯圧迫が周産期の脳傷害発生の原因となっていることが示唆されるが、そのメカニズムについては十分検討されていない。胎児はガス交換を胎盤にのみ依存していることから、臍帯の血流遮断に伴うエネルギー代謝の低下や血行動態の変化は心機能の低下が介在している可能性がある。そこで、臍帯圧迫が心機能を低下させることにより、脳の低灌流を引き起こし、脳障害を発生するという仮設を立て、本研究を行った。妊娠末期ヒツジ胎仔を対象とし、臍帯圧迫の反復、増強による胎児心機能の変化をコンダクタンスカテーテルを用いて検討した。臍帯圧迫中には一回心拍出量の有意な低下を認めた。また、圧迫していない時期には、臍帯圧迫の増強により心拍数、心筋収縮力は増加し、一回拍出量は維持されたが、更なる圧迫の増強により一回拍出量は有意な低下を示した。本研究により反復臍帯圧迫に伴う胎仔心臓ポンプ機能の変化とその過程が明らかとなった。臍帯圧迫は一回拍出量を圧迫中に低下させるだけでなく、圧迫解除後でもアシドーシスを進行させることにより低下させる。これが脳循環に彫響を及ぼすことにより、臍帯圧迫は脳障害発生と関連を持つことが示唆された。胎児生命の維持機能は母体に依存する部分が大きいが、循環系に関しては胎児が母体から独立した機能を有しており、その機能異常は胎児の各種障害につながりやすい。我々は種々の臨床報告より胎児の心機能低下が周産期脳障害発生に重要な役割を果たしているとの仮説に基づき、仮説を検証するための前提となる胎児心機能及びその機能低下に関する詳細な検討をヒツジ胎仔を用いて行っている。妊娠130日前後の妊娠ヒツジを対象とし、ハロセン気管内麻酔下にて帝王切開を行い、胎児の一部を子宮外に露出させ、下大静脈にバルンカテーテルを、左心室にコンダクタンスカテーテルを超音波ガイドの下で留置する。腹部大動脈には胎児血採血用のカテーテルを留置する。胎児頭皮下には近赤外光血流計測装置を装着する。準備手術が終了した状態で、左心室の圧容量曲線を記録する。さらに、バルンカテーテルによる下大静脈血流の遮断、臍帯圧迫による臍帯血流の遮断を行い、それに伴う左心室圧・容量曲線の変化、脳血流の変化を記録保存する。実験終了後、これらの変化を解析することにより、各種心機能の変化と脳血流量の変化との関連性を検討する。現時点では母体にハロセン麻酔をした状態での急性期にこれらの実験を行っている。左心室の圧容量曲線、脳血流量及び各種負荷によるそれらの変化は明瞭に記録され、現在は得られた記録の解析中である。次年度は麻酔の影響から回復した慢性期に同様の実験を行う予定である。本研究により、各種の心機能の指標の変化と脳血流量との関連が明らかにされるものと考えられる。臍帯圧迫が心機能を低下させることにより、脳の低灌流を引き起こし、脳障害を発生するという仮説に基づき、臍帯圧迫が胎児心機能に及ぼす影響について研究を行った。妊娠130日の雌ヒツジ(妊娠期間145日)11頭を用いて手術を行った。胎仔の大腿動脈に5Frカテーテル、下大静脈へ5Frバルーンカテーテルを留置した。

左総頚動脈より6Frコンダクタンスカテーテル(3S-RH8DN-116)を左心室腔に挿入し、その内腔に圧センサー付2Frカテーテルを留置した。臍帯圧迫は完全臍帯遮断を60秒間を5回、90秒間を5回、120秒間を5回行った。実験中胎仔心室内血圧(最大値をPmaxとする)、左心室容積(拡張末期容積をEDVとする)、心拍数(HR)を経時的に記録し、PVLoopsよりEes(収縮末期圧容積関係の勾配)、Eed(拡張末期圧容積関係の勾配)、SV(一回拍出量)、CO(心拍出量)、dP/dtmax(最大圧変化率)、Ea(実効動脈エラスタンス)を計測し、圧迫実験開始前(コントロール値)と比較した。臍帯圧迫中には一回心拍出量の有意な低下を認めた。また、圧迫していない時期には、臍帯圧迫の増強により心拍数、心筋収縮力は増加し、一回拍出量は維持されたが、更なる圧迫の増強により一回拍出量は有意な低下を示した。本研究により反復臍帯圧迫に伴う胎仔心臓ポンプ機能の変化とその過程が明らかとなった。臍帯圧迫は一回拍出量を圧迫中に低下させるだけでなく、圧迫解除後でもアシドーシスを進行させることにより低下させる。これが脳循環に影響を及ぼすことにより、臍帯圧迫は脳障害発生と関連を持つことが示唆された。
倫理学と想像界-<制度化された母性>から<母の領域>へ

本研究は「<制度化された母性>から<母の領域>へ」の主題において倫理学とフェミニズムのの対抗的対話を開こうとするものである。家父長制からの解放を女性の自由や自立の課題におくフェミニズムからは、パターナリズムも母性も否定視またタブー視の対象とされ、リベラリズムの徹底化に向かうフェミニズムと人間存在の関係性や共同性を問う倫理学とはしばしば対抗的な関係に立たざるえない。母性や身体をめぐるテーマの構築主義と本質主義の対立を超えた議論の土俵をどう作るか。本研究のひとつの目的は、フェミニズムの側にマイナーな流れながら存在する「差異派フェミニズム」の中にある「母」の主題、さらに家父長制的パターナリズムに回収されない「ケアの倫理」の可能性に向けた問題意識を提示することにある。もう一つの「倫理学と想像界」の課題設定からは、精神分析理論における想像界・イマジナリーな領域への関心が拓かれる。フェミニズムと精神分析との「くされ縁的」関係を超えた薪たな関係において、フロイト・ラカンの批判的読みを通し、象徴界の言語・法に先立つ想像界にまで遡って女性主体登場の意味生成を問う。現代社会における女性の主体形成の困難さ、アイデンティティ・クライシスの生命の危機に及ぶ深さは、想像界・象徴界両側から女性を生き難くさせている背景に考察が向けられる必要があると考えるからだ。とはいえ「イマジナリーな領域の倫理学にとっての意味と課題」については本研究ではまだまったくの課題提示にとどまってしまった。「フェミニニティと現象学的身体論批判--女性身体の謎へ」のテーマで受けた科研費研究において引き続きの課題としたい。平成15年度の課題は、関係学会、研究会、シンポジュウムなどに可能なかぎり参加し、テーマに関するこれまでの研究を踏まえて発言・発表の機会を追求し批評をあおぐこと、さらに研究テーマに関する最新の文献資料の収集を図ることなどを掲げて、以下の場面への参加発言の機会をえた。日本哲学会、日本倫理学会、日本法哲学会、現代倫理学研究会、さらに昨秋新たに立ち上がったジェンダー法学会などへの参加、またお茶の水女子大学21世紀COEプログラム「ジェンダー研究のフロンティア」COE企画のいくつかの研究会からはテーマへの多大な知的刺激を受けている。今年度の在外研究先であったフランス母性研究グループとの知的交流については、まず国内での7月日仏会館で開催されたイレーヌ・テリー(フランス国立社会科学高等研究院教授)を招いての研究会・シンポジュームに参加しそこでの「ジェンダーが開く<私>空間と<公>空間フランスそして日本」の主題からフランス社会のパルティ法とパックス法制定以降の家族をめぐる状況の最新の情報を手にしえたことが有益であった。その予備知識をもってフランス・トゥールーズで開催された「家族の秘密」と題する会議(3月22日-24日)に参加し、フランス国内の家族論関係の研究者がほぼ一同に解した議論の場を通して研究テーマへの日仏比較の観点からの課題の一定の整理はなしえた。研究成果発表は、平成16年度末の課題であるが、それに先立ち、平成15年度においても、共編者として企画を進めてきた岩波書店刊『応用倫理学』シリーズ全7巻のうち責任編集巻第5巻『性/愛』の「講義の七日間の執筆担当部分に、さらに東信堂刊『社会学のアクチュアリティ:批評と想像シリーズ』全12巻の第12巻『社会構想の可能性差異の承認をもとめて』(市野川容孝・武川正吾編)の分担執筆「フェミニズムの目指す社会」の原稿執筆に本科研費補助の成果は一部反映されている。(刊行は2004年5月以降」

本研究の課題は、「母性」のテーマへの本質主義と構築主義の二つの立場、すなわち倫理学からは本質主義に、フェミニズムからは構築主義のアプローチに傾きがちな議論の、それぞれの問題・課題を整理することにある。家族や母性を中心的課題にする本研究において、個人主義・自由主義と共同対倫理の対立構図を超え出る倫理的其軸を「課題としての家族」「新しい親密圏」「<制度化された母性>からく母の領域>へ」という課題設定のもとに考察することによって、換言すれば、フェミニズムの理論的格闘が切り開きつつある問題意識を介在させることによって、倫理学の領域に人間存在の共同性への新たな視点を提示することを目指すものである。研究成果発表は、主要には、岩波書店刊『応用倫理学講義』シリーズ全7巻の編集への参画と、責任編集巻の第5巻『性/愛』の「講義の七日間」の執筆担当部分には反映しえたと考えている。「リベラリズムとパターナリズムのはざまで」、自己決定やケアの倫理、母の領域と、そこにある世話労働の意味、イマジナリーな領域と自由、等々のテーマを、現代のアクチュアルな問題状況への臨床的なまなざしを通して問題提起した本書は、すでに研究会やいくつかの書評等の場面で取り上げられ、研究代表者は、そこからまた本研究遂行にとっていくつかの重要な示唆深い課題を受け止めている。さらに東進堂刊『社会学のアクチュアリティ:批評と創造シリーズ』全12巻の第12巻『社会抗争の可能性差異の承認を求めて』の分担執筆「フェミニズムのめざす社会」(未刊)にも本研究の成果は反映されている。なお、本研究が目的とした主題は、前記の著書に引き続いて、17年8月刊の予定で進行中の『ジェンダー・身体・政策』(仮題)において、「母の領域」と「倫理学と想像界」の課題設定に託した問題意識の具体化をはからんとしている。
テイラーメイド人工コラーゲンの創製と応用

インテグリン結合配列を含む人工コラーゲン上での細胞接着の観察昨年度作製したGFOGER配列を含む人工コラーゲンを細胞培養用ディッシュの表面ヘコートした。そのディッシュ上でヒト線維芽細胞(HDF)を播種し、細胞の形態を顕微鏡で観察した。その結果、GFOGER配列を含むコラーゲン様超分子上でHDFは顕著な細胞接着とそれに伴う伸展を示した。さまざまな抗インテグリン抗体をもちいた細胞接着の阻害アッセイをおこなったところ、このGFOGER配列を含む人工コラーゲンに対する細胞接着はインテグリンα2β1のみを介していることが明らかとなった。インテグリンを媒介した細胞内シグナル伝逹の解析人工コラーゲン上のGFOGER配列によりインテグリンが活性化され、これに伴う細胞内シグナル伝達の誘発を確認した。GFOGER配列を含む人工コラーゲン上に接着したHDFの細胞内で、FAKがリン酸化されているかどうかを、ウェスタンブロッティングで調べたところ、人工コラーゲンに接着した細胞のライセイト中に、リン酸化されたFAK(pTyr^<397>)が検出された。この結果は、コラーゲン様超分子の3重らせん上に組み込んだGFOGER配列によりインテグリンが活性化され、細胞内へのシグナル伝達が誘発されたことを示す。また、接着細胞中には良く組織化されたアクチンストレスファイバーとビンキュリンの集積(フォーカルアドヒージョン)が形成されていることも、蛍光免疫染色法により確認できた。本研究は、このペプチドの自己集合能を利用したコラーゲン様超分子を用いることで、特定の細胞表面受容体を介した細胞応答を制御できることを示した。このタイプのコラーゲン様超分子には、任意の機能性アミノ酸配列を複数組み合わせて導入することもできる。コラーゲンとコラーゲン結合タンパク質の相互作用を介した細胞内シグナリングやそれに伴う細胞応答の観察など、コラーゲン研究の新たな手法としての応用が期待できる。我々が独自に開発したペプチド性の人工コラーゲンに機能性配列を付与し、その機能配列依存的な細胞応答が観察できるか否かを確かめるために本研究課題を実施した。まず、コラーゲン受容体であるα2β1インテグリンにより認識される天然コラーゲン上のアミノ酸配列(Gly-Phe-Hyp-Gly-Glu-Arg;Hyp,4-Hydroxyproline)を導入した3量体ペプチドをデザイン・合成した。同時に上記配列を含まない3量体ペプチドも合成した。作製した3量体ペプチドが3重らせん構造を形成することを円二色性スペクトル測定により確認し、また、細胞培養温度(37°C)でその3重らせん構造を維持できることを確認した。次に、作製した3量体ペプチドをコーティングしたディッシュ上で、ヒト皮膚繊維芽細胞(HDF)を培養し、細胞接着の有無を顕微鏡で観察した。その結果、Gly-Phe-Hyp-Gly-Glu-Arg配列を含む3量体ペプチドをコーティングしたプレート上では、コラーゲンの場合と同様にHDFは接着した。一方、機能配列をもたない3量体ペプチドでは接着が見られなかった。本実験で示した細胞接着は、Gly-Phe-Hyp-Gly-Glu-Arg配列依存的に起こるものであることを明らかにした。今後は、α2β1インテグリンに対する中和抗体、細胞内二次メッセンジャータンパク質に対する蛍光抗体法を用いて、上記実験にて観察した細胞接着によって惹起された細胞内へのシグナル伝達の詳細を解析し、今回確認したHDFの接着がα2β1インテグリンによるものかどうかを検証していく予定である。本研究を通して機能性人工コラーゲンによる細胞選択的かつ特異的な接着・シグナリング・運命決定を行うことができることを示し、新規な機能性生体材料として応用するための技術基盤を構築することか目指しかい。
運動時循環調節に関する先進的共同研究課題の探索

「運動時の循環調節」のメカニズム解明には1)中枢主体の制御,2)末梢主体の制御,3)中枢と末梢の相互影響の面から解決すべき問題点を整理する必要のあることが示されている。そこで,本企画調査においては、上記の観点から、国内外の研究者間の論議を深め,現時点で解決すべき重点課題を探索すると共に先進的な研究成果をあげるための共同研究の準備を行うことを目的とした.本企画調査では、班員全体と小テーマ毎の討論を行って問題を整理した上で、国外からの研究者を交えた総合討論を行った。解決すべき課題は1)血管および血流調節の立場から(松田、前田、宮地、狩野、前田)、2)神経系との関連の立場から(斎藤、中村、定本)、3)呼吸・筋代謝との関連から(古賀、福場、石田、久野、浜岡、三浦、篠原)、4)筋活動との関係から(森谷、西保、加賀谷)から検討された。そして、「運動時の循環調節」は血管と血流量の調節、呼吸と代謝、トレーニングと加齢に焦点をあてて検討すべきであることが明瞭になった。そこで、国外から、JohnR.Halliwill(Mayo Clinicand Foundation、USA)とGoran Radegran (Copenhagen Muscle Research Center, Denmark)を招聘し、運動時循環研究の展望について、前者とは"Mechanisms and clinical implications of post-exercise hypotension in humans"、後者とは"Regulation of humanskeletalmuscle exercise hyperaemia"に焦点を当てた意見交換を行った。そのどちらについても加齢やトレーニングを視野に入れた共同研究の重要性と技術提携の必要性が指摘された。
レベルスペクトロスコピー Kosterlitz-Thouless転移への新手法

1次元量子系・2次元古典系でKosterlitz-Thouless転移を起こすものは2次相転移とは異なりmarginalな相転移のためmassgapの発生が極めてゆるやかであり、又対数補正の存在のため臨界点と臨界指数を有限サイズスケーリングで求めるのが困難であった。この問題について臨界点でmarginalとなる複数のoperatorについて繰り込み群の計算をした結果、KT転移点上で対数補正まで含めた縮退があることが示せた.本研究ではこれを数値計算に応用した.具体的モデルとしては、S=1/2に、1交換ボンドスピン鎖を扱った.Haldane予想とも関連するS=1の場合、純粋なXYの場合に予想していなかった縮退が見られた.また、FF-AF鎖の磁化の量子ブラト-(やはりKT転移)も研究した.1次元量子系・2次元古典系でKosterlitz-Thouless転移を起こすものは2次相転移とは異なりmarginalな相転移のためmassgapの発生が極めてゆるやかであり、又対数補正の存在のため臨界点と臨界指数を有限サイズスケーリングで求めるのが困難であった。この問題について臨界点でmarginalとなる複数のoperatorについて繰り込み群の計算をした結果、KT転移点上で対数補正まで含めた縮退があることが示せた.本研究ではこれを数値計算に応用した.具体的モデルとしては、S=1/2に、1交換ボンドスピン鎖を扱った.Haldane予想とも関連するS=1の場合、純粋なXYの場合に予想していなかった縮退が見られた.また、FF-AF鎖の磁化の量子ブラト-(やはりKT転移)も研究した.
サルの脳はどこまでヒトの脳の縮図か―誤信念と文字の認知を担う脳回路の機能と可塑性

我々は、脳科学のモデル動物としてヒトに最も近縁なマカクザルが、心の理論や言語等のヒトに固有と信じられてきた高次認知能力の下位機能に類似した行動を学習できることを示唆する手がかりを得た。しかし、これらの能力がヒトと相同の脳回路基盤を有するとは限らない。この問題を検証するため、マカクザルを対象として皮質脳波・ニューロン活動の記録と化学遺伝学の実験を進め、ヒトの機能的磁気共鳴イメージングの結果と比較する。これにより、他者の誤った信念の認知や、言語の下位機能を支える霊長類脳回路の動作原理と、これらの機能不全による精神神経疾患の病態機序を研究するモデル動物としてのマカクザルの有用性および限界を見極める。他者にも意図や欲望などの心があると推し量る能力(心の理論)や、モノの意味を表す記号の学習をする能力が、霊長類にも存在しているのかどうか、また、それらがヒトと相同の脳回路の動作・可塑性によるものであるのかという問題について、皮質脳波・ニューロン活動の記録や化学遺伝学等の実験により解明しようとする研究である。心の理論や言語の下位機能を支える脳回路を同定し、その動作原理の一端を明らかにしようとするもので、新規性の高い研究である。本研究によって、これらの脳機能に関するサルとヒトの共通点・相違点が明らかになり、その機能不全による精神神経疾患の病態機序を研究するモデル動物としてのマカクザルの有用性と限界が理解できるようになることも期待される。
視覚障害原因疾患に対する人工視覚の電気刺激による視機能回復の検討

これまで、網膜色素変性症で失明した患者に対して、網膜、視神経や大脳に電極を埋植し、視覚を回復する人工視覚の研究が国内外で行われている。人工視覚では電気刺激により視覚を誘発させ視機能を向上させるが、人工視覚を埋植して通電した症例では、人工視覚システムを稼働させていないときの視機能が、埋植前と比べて上昇していることがよく経験される。これは、電気刺激自体に神経賦活化効果があるためである。本研究の目的は、網膜刺激型(STS)及び視神経刺激型(AV-DONE)人工視覚による治療が、視覚障害者の原因疾患の上位を占める緑内障、網膜色素変性症、糖尿病網膜症に対して、人工視覚で使用する電気刺激を用いた新しい治療法の可能性を検討することと、治療に用いることができるより低侵襲な刺激電極の開発を行うものである。これまでに人工視覚の有効性を確認するためのEEP(STSでは、神経節細胞から大脳皮質視覚野までの視路の評価。AV-DONEでは、視神経から大脳皮質視覚野までの視路の評価)、VEP(視細胞から大脳皮質までの視路の評価)及びERG(網膜細胞の機能評価)を用いて視機能評価系を樹立した。また、急性緑内障モデルの作成のために、高眼圧モデルを作成した。ただ、高眼圧が数日しか保てず、完全な視機能を失うまでに至らなかったために、より長時間高眼圧を維持できる系を作成すると共に、慢性の観測系を用いて視機能を経時的に評価することとした。低侵襲な刺激電極については、直径25マイクロメートルの刺激電極で刺入しやすいタイプのものが販売されていることを確認し、現在購入に向けて交渉中である。対象疾患モデルで評価する際に、当初はモデル作成後の急性期の観測系での評価で十分と考えていたが、モデル作成前から大脳皮質誘発電位を測定できる慢性観測系を用いた方がより有用と考えられたために、慢性の観測系の設置を追加で行うこととなったため。慢性の大脳皮質誘発電位の観測系を作成し、モデル動物の作成方法を改善したうえでモデル動物を作成して評価を行うとともに、極小電極を購入し通電実験を行い有効性を検討する。極小電極の購入に向けての調整に時間がかかり、未だ購入に至っていないために次年度使用額が生じたが、今後大詰めの交渉を行って、極小電極を用いた通電実験を行う。