hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
繰返し正負せん断力を受けるコンクリ-ト打継用の挙動に関する研究

コンクリ-ト強度による打継目の挙動の差異を調べる目的をもって、設計基準強度を180、270、400kg/cm^2の3種類、せん断面積を9x16.4、5x16.4cmの2種類、圧縮力中心とせん断中心との距離を0、5.8cmの2種類の36個の供試体を作成した。せん断面に、0.08、0.15、0.4、0.75、3.4tの圧縮力を偏心率0、3/8の状態で作用させ、予めひびわれを入れた処理打継目供試体に140kg/cm^2の圧縮応力を加え、せん断変位を増加させながら正負繰返す漸増載荷方式による強制変位に対応したせん断挙動を測定した。実験結果としては、せん断抵抗は圧縮応力およびコンクリ-ト強度と関係があり、偏心の影響は圧縮応力が小さいときにのみあらわれる。せん断抵抗とずれのグラフの形は、圧縮応力が小ではずれが0の付近で抵抗が0に近い鼓形であり、圧縮応力が大きいと凸部が削られてせん断抵抗がずれ変位によらず一定となる箱形を示し、中間の圧縮応力では中間の形となる。この形状は、コンクリ-ト強度が400から180Kg/cm^2に変る場合も同様であり、凸部が繰返しせん断により削られる影響を表現するものである。振動の影響をうけている打継目のせん断挙動を調べるために、振動台に打継目下部供試体を固定し、上部供試体に繰返し漸増強制変位を加えてせん断抵抗等を測定した。その結果、上下又は水平加振時のせん断抵抗は、振動数と関係なく、加速度が増大すると減少する。減少の割合は水平動が上下動より大きい。上部供試体を下部供試体にのせた状態で下部の水平加速度を増加すると、上下部間の相対ずれ変位振動がおこる。この試験デ-タを用いて固体摩擦振動として解析した結果、ほぼ室側に近い値を得た。これらの諸数値を用いて江合川橋脚の模擬地震波によるシュミレ-ション解析を行ない、被害を概略的に再現することができた。1 16.4×17cmの水平打継目をもつ供試体を鋼枠に固定し,島津サーボパルサにより打継面に沿って漸増または漸減正負交番繰返しせん断力を加え,同時に, 0.28, 1.4, 3.4大の面に垂直な圧縮力を偏心距離を0, 2.7, 5.8cmに変えて作用させた.測定はせん断面をまたいで斜30°方向に設置した2個の相対変位計,載荷装置の変位,荷重,垂直力用鋼棒のひずみとし,打継面の凹凸は面に平行に設置した鋼棒に規準面を設定し,ダイヤルゲージによった.2上記静的測定による結論は(1) 15, 25mmの2種類の粗骨材最大寸法をもつコンクリート打継目ではせん断挙動の差異は一般に認められない.(2)垂直力の偏心の影響は一見したところなさそうである.(3)打継目の挙動には垂直力の影響が大きく,せん断応力とせん断ずれ(スリップ)履歴の関係は,垂直力0.28大ではスリップが0付近ではせん断応力が小さい鼓形が一般的であり, 3.4大ではせん断応力がほぼ一定した箱形の履歴を示し, 1.4大では箱形と一部やや鼓形のケースがある.(4)せん断面のひびわれ幅とスリップとの関係は,ひびわれ幅は負となる.(5)見掛けの摩擦係数は軸力が大きいと小さくなり, 0.28大で約23, 1.4, 3.4大で約11.5である.(6)変位が正負交番するときのせん断応力差とスリップ量との比をせん断剛性であらわすと,せん断剛性とスリップは一般に双曲線的な関係を示す.(7)履歴による見掛けの減衰定数は垂直力が大きいほど大きく,大体0.40.15の範囲にあり,粗骨材最大寸法が大きいと大きい傾向がある.3動荷重試験は振動台に平面寸法20×20cm,高さ13.5cmの中間部に打継目をもつ供試体を固定し,水平,鉛直振動時のせん断力載荷装置を試作し,その実用性と問題点を確かめた.1.面積16.4×9、16.4×5cm^2の2種類の処理打継目の140kg/cm^2の3種類の圧縮応力を0、1/6、3/8の偏心率で加え、正負交番の漸増又は漸減繰返しせん断変位を作用させたとき、荷重、せん断ずれ、ひびわれ幅、面の凹凸等を測定し、次の結論を得た。(1)圧縮力が最小のときは、偏心が小さくなる方向へ変位に対するせん断抵抗は反対方向の場合より大きいが、増加するとその差はなくなる。(2)せん断応力-せん断ずれ曲線は、圧縮力が小さいと鼓形、大きいと箱形となり、前者では抵抗力は面の凹凸に関係する。(3)一般に用いられる摩擦係数とせん断ずれの関係は、圧縮応力が中以上ではせん断応力-ずれ曲線と類似し、摩擦係数は一定となるが、圧縮応力が小さいと摩擦係数は極端に大きくなる。(4)せん断抵抗力と圧縮応力との関係は、漸増、漸減の載荷方法とせん断面積の差異によらずほぼ等しく、高い相関をもつ直線回帰式で示すことができる。即ち凹凸面のせん断

抵抗力は見掛の粘着力と圧縮力に比例する一定の係数をもつ摩擦力の和として示すことができる。圧縮力が等しい場合は、偏心が小さいほどせん断抵抗力が大きい傾向がある。(5)履歴減衰係数は0.210.3の範囲にあり、偏心による差異はなく、圧縮応力が大きいほど大きい。2.面積19×10、11×10、11×5cm^2の3種類の処理又は無処理打継目供試体を作成し、打継目に作用する圧縮力、振動振幅、振動数等を変えたときの打継目上部の正負漸増・漸減ずれ変位に対応して、せん断抵抗力、ひびわれ幅、変位、加速度等を測定して次の結果を得た。(1)動的なせん断抵抗力と圧縮応力との関係は、静的と同様にせん断面積と関係なく、直線回帰式で示すことができる。抵抗力は上下動で400gal、水平動で300galを越すと、加速度に応じて低下し、その影響は水平動の方が大きい。(2)せん断抵抗力と振動数は直接的関係がない。コンクリ-ト強度による打継目の挙動の差異を調べる目的をもって、設計基準強度を180、270、400kg/cm^2の3種類、せん断面積を9x16.4、5x16.4cmの2種類、圧縮力中心とせん断中心との距離を0、5.8cmの2種類の36個の供試体を作成した。せん断面に、0.08、0.15、0.4、0.75、3.4tの圧縮力を偏心率0、3/8の状態で作用させ、予めひびわれを入れた処理打継目供試体に140kg/cm^2の圧縮応力を加え、せん断変位を増加させながら正負繰返す漸増載荷方式による強制変位に対応したせん断挙動を測定した。実験結果としては、せん断抵抗は圧縮応力およびコンクリ-ト強度と関係があり、偏心の影響は圧縮応力が小さいときにのみあらわれる。せん断抵抗とずれのグラフの形は、圧縮応力が小ではずれが0の付近で抵抗が0に近い鼓形であり、圧縮応力が大きいと凸部が削られてせん断抵抗がずれ変位によらず一定となる箱形を示し、中間の圧縮応力では中間の形となる。この形状は、コンクリ-ト強度が400から180Kg/cm^2に変る場合も同様であり、凸部が繰返しせん断により削られる影響を表現するものである。振動の影響をうけている打継目のせん断挙動を調べるために、振動台に打継目下部供試体を固定し、上部供試体に繰返し漸増強制変位を加えてせん断抵抗等を測定した。その結果、上下又は水平加振時のせん断抵抗は、振動数と関係なく、加速度が増大すると減少する。減少の割合は水平動が上下動より大きい。上部供試体を下部供試体にのせた状態で下部の水平加速度を増加すると、上下部間の相対ずれ変位振動がおこる。この試験デ-タを用いて固体摩擦振動として解析した結果、ほぼ室側に近い値を得た。これらの諸数値を用いて江合川橋脚の模擬地震波によるシュミレ-ション解析を行ない、被害を概略的に再現することができた。
咀嚼・嚥下運動における大脳皮質からの下行性制御機構

本研究により、以下の2点が明らかになった。1.ウサギ大脳皮質の口腔・顔面領域の覚醒下での詳細なマッピングにより、ウサギ大脳皮質顔面口腔領域の機能局在・部位局在が明らかになった。ウサギでは大脳皮質の機能分化が進んでおらず、皮質のほぼ同一の領域が大脳皮質咀嚼野(CMA)または顔面運動野(face MI)、時に第一次顔面感覚野(face SI)として扱われていた。しかし、本研究で、単一神経細胞活動記録と皮質内微小刺激(ICMS)を組み合わせてウサギ大脳皮質口腔顔面領域の機能的マッピングを行ったところ、face MIとCMAは大きく重なり合っているものの、face MIはCMAより吻内側、CMAはface MIより外側の島皮質よりにそれぞれ独立した領域を持つことが明らかになった。また、face MI内部でも機能的な局在があることが明らかになった。Face MIとオーバラップしたCMAへのICMSにより単純な開閉口運動を主体とするリズミカル下顎運動が誘発され、この運動は自然咀嚼時において動物が食物を取り込んだり移送したりするときに行う下顎運動と類似していた。これに対し、face MIより外側に位置するCMAへのICMSにより側方運動を伴うリズミカル下顎運動が誘発され、この運動は自然咀嚼時において動物が食物臼磨様時に行う下顎運動と類似していた。またface SIはface MIおよびCMAのやや後方に位置し、過去にGould(1986)が発表したface SIの脳地図と類似していた。2.Face MIおよびCMA内側部を両側冷却ブロックすることで動物の咀嚼運動、特に食物の取り込みや移送がが著しく障害された。このことはこれまで脳幹のパタンジェネレータにより制御され、半自動的に遂行されると考えられてきた咀嚼運動の少なくともある部分は、大脳皮質からの下行性制御に依存していることを示している。平成12年度はウサギ大脳皮質の口腔・顔面領域の覚醒下での詳細なマッピングを行うことに重点をおき研究を進めてきた。ウサギでは大脳皮質の機能分化が進んでおらず、霊長類でみられるような運動野、感覚野あるいは大脳皮質咀嚼野の明確な区別は少なくとも組織学的には不可能であるといわれている。現状では大脳皮質のほぼ同一の領域が大脳皮質咀嚼野(CMA)または顔面運動野(face MI)、時に第一次顔面感覚野(face SI)として扱われている。そこで本研究では、単一神経細胞活動記録と皮質内微小刺激(ICMS)を組み合わせてウサギ大脳皮質口腔顔面領域の機能的マッピングを試みた。すなわち、記録された神経細胞の受容野の有無と応答特性、short-ICMSおよびlong-ICMSの効果の有無を調べ、30μA以下のshort-ICMSにより口腔顔面領域に筋収縮が誘発されればface MI、50μA以下のlong-ICMSによってリズミカルな開閉口運動が誘発されればCMA、ICMS応答は誘発されず明確な受容野のみ観察されればface SIとする方法である。その結果、ウサギではface MIとCMAには明確な境界線が得られないことが明らかになった。すなわちshort-ICMSによって口腔顔面領域に筋収縮が得られる脳部位とlong-ICMSによってリズミカルな開閉口運動が誘発される部位は大きく重なり合っていた。また、従来CMAとされていた部位は吻内側部と尾外側部にに分かれることが覚醒動物では明らかになった。face SIは尾外側咀嚼野および運動野尾側部のやや後方に位置していることが明らかになった。今後はこれまで同定された部を冷却ブロックすることで咀嚼・嚥下の遂行に重要な反射がいかなる影響を受けるかについての実験を行う。

2.Face MIおよびCMA内側部を両側冷却ブロックすることで動物の咀嚼運動、特に食物の取り込みや移送がが著しく障害された。このことはこれまで脳幹のパタンジェネレータにより制御され、半自動的に遂行されると考えられてきた咀嚼運動の少なくともある部分は、大脳皮質からの下行性制御に依存していることを示している。
骨髄由来肝臓修復細胞の同定

GFP/CCl4モデルでの骨髄細胞投与後の肝組織を浮遊切片法高感度免疫電顕法と透過型電子顕微鏡と走査型電子顕微鏡の解析を行ったところ、二種類の骨髄由来肝臓修復細胞である核N/C比の高い小型細胞と類円形の大型細胞の形態学的変化を認め、小型細胞群中にCXCR4陽性細胞群とEpCAM陽性細胞群が含まれることがわかった。また肝組織を還流し、EpCAM陽性GFP陽性・CXCR4陽性GFP陽性骨髄由来細胞の分離培養を試みた。またGFP陽性全骨髄細胞をCXCR4陽性・陰性群に分離し、GFP/CCl4モデルで解析したところ、CXCR4陽性細胞群の割合は非常に少なかったが、肝線維化抑制効果を陰性群より認めた。全骨髄細胞投与のGFP/CCl4モデルを作成し,肝組織を浮遊切片法による高感度免疫電顕法とFEI社製の透過型電子顕微鏡Tecnai12BTと走査型電子顕微鏡Qunta3D FEG Dual Beamシステムを用いて二種類の骨髄由来肝臓修復細胞である核N/C比の高い小型細胞(EpCAM陽性・CXCR4陽性)と類円形の大型細胞(MMP9陽性)のトモグラフィーによる微細構造と3D構築による立体構造を構築し解析している。またGFPTGマウス全骨髄細胞からMSCを分離(Veritas Easy step kit ST19771を使用),継代し,培養GFP陽性骨髄由来間葉系細胞(MSC)を確立,GFP/CCl4モデルの解析protocolと同様に,持続肝障害(CCl4)モデルにPassage14までのそれぞれの培養細胞群を尾静脈から投与し,肝組織を摘出, GFP/CCl4モデルでの全骨髄細胞投与の場合と比較を開始した。肝組織でのSirius Red染色での肝線維化評価では、全骨髄細胞投与の場合の方が、肝線維化抑制効果を認めた。現在、GFP陽性骨髄細胞の肝組織内の局在をそれぞれの群で解析を行っている。非培養・培養での骨髄細胞投与による肝臓組織解析・免疫電顕等による様々な抗体発現の解析等動物実験による解析がメインの研究のため、解析結果を得るのは時間はかかっているが、今後は採取したサンプル解析と更に再現性確認のため、各群を増加していく。全骨髄細胞投与のGFP/CCl4モデルを作成し、肝組織を浮遊切片法による高感度免疫電顕法とFEI社製の透過型電子顕微鏡Tecnai12BTと走査型電子顕微鏡Qunta3D FEG Dual Beamシステムを用いて形態学的変化、トモグラフィーによる微細構造と3D構築による立体構造を構築し解析したところ、骨髄由来肝臓修復細胞である2種類の小型細胞(EpCAM陽性、CXCR4陽性)と類円形の大型細胞(MMP9陽性)を認めた。またGFP TGマウス全骨髄細胞からMSCを分離(Veritas Easy step kit ST19771を使用)し、培養GFP陽性骨髄由来間葉系細胞(MSC)を確立し持続肝障害モデルにPassage14までのそれぞれの培養細胞群を投与し、肝組織を摘出、GFP/CCl4モデルでの全骨髄細胞の群の肝組織と肝線維化評価・肝機能解析・GFP陽性細胞の局在解析を行ったところ、全骨髄細胞投与群の方が肝線維化抑制効果を認めた。またMMP9発現細胞標識トランスジェニック(MMP9/ LacZ-DsRed Tg)マウスを利用して、このマウスの骨髄細胞をCCl4肝線維化モデルに投与して、MMP9の発現とMMP9陽性細胞の局在の解析を行っている。またGFP陽性全骨髄細胞をEpCAM陽性・陰性群あるいはCXCR4陽性・陰性群に分離し(BeckmanCoulter MoFlo AstriosとAutoMACS使用)それぞれの群を持続肝障害(CCl4)モデルに静脈投与し、その肝臓内でのEpCAM陽性細胞やCXCR4陽性細胞の形態や特徴を解析したところ、EpCAM陽性細胞群は肝組織門脈域周囲に停滞し、貪食細胞の遊走を助けている動態を示した。培養・非培養の骨髄細胞による肝臓組織解析・免疫電顕による様々な抗体発現解析や各種遺伝子改変マウスを使用した環境による投与骨髄細胞の動態の解析など動物実験による解析がメインのため、解析・結果・再現性を得るのに時間がかかっているが、何とか実験は計画に沿って行われているため。全骨髄細胞投与のGFP/CCl4モデルを作成し、骨髄細胞投与後の肝組織を浮遊切片法による高感度免疫電顕法とFEI社製の透過型電子顕微鏡Tecnai12BTと走査型電子顕微鏡Qunta3D FEG Dual Beamシステムを用いて二種類の骨髄由来肝臓修復細胞である核N/C比の高い小型細胞と類円形の大型細胞の形態学的変化を解析し、トモグラフィーによる微細構造と3D立体構造構築による解析で核N/C比の高い小型細胞群の中にEpCAM陽性細胞群とCXCR4陽性細胞群が含まれ、MMP9陽性細胞群との相違点を見つけ出した。またGFP/CCl4モデルでの骨髄細胞投与後の肝組織をコラゲナーゼ還流し、EpCAM抗体,GFP抗体によるFACS解析で、EpCAM陽性GFP陽性骨髄由来細胞とCXCR4陽性GFP陽性骨髄由来細胞の割合を解析し培養等を試みたが殆どが解析中に死細胞となり培養し継代していくことが困難だった。GFP陽性全骨髄細胞をEpCAM陽性・陰性群とCXCR4陽性・陰性群で予め分離し、それぞれの群を持続肝障害(CCl4)モデルに静脈投与し、その肝臓内での様々な細胞の形態や特徴や肝線維化の改善を解析した。結果としてEpCAM陽性群やCXCR4陽性群よりも陰性群投与群の方が肝線維化抑制効果を認めた。

さらに全骨髄細胞投与群の方が肝線維化改善をさらに認めた。またMMP9発現細胞標識トランスジェニック(MMP9/LacZ-DsRed Tg)マウスを開発したため、このマウスからの骨髄細胞を採取しCCl4肝線維化モデルに投与して、モデルでもMMP9陽性細胞の局在と発現を解析し、MMP9陽性細胞の増加を認めた。GFP/CCl4モデルでの骨髄細胞投与後の肝組織を浮遊切片法高感度免疫電顕法と透過型電子顕微鏡と走査型電子顕微鏡の解析を行ったところ、二種類の骨髄由来肝臓修復細胞である核N/C比の高い小型細胞と類円形の大型細胞の形態学的変化を認め、小型細胞群中にCXCR4陽性細胞群とEpCAM陽性細胞群が含まれることがわかった。また肝組織を還流し、EpCAM陽性GFP陽性・CXCR4陽性GFP陽性骨髄由来細胞の分離培養を試みた。またGFP陽性全骨髄細胞をCXCR4陽性・陰性群に分離し、GFP/CCl4モデルで解析したところ、CXCR4陽性細胞群の割合は非常に少なかったが、肝線維化抑制効果を陰性群より認めた。モデルを使用して、培養骨髄由来細胞投与と非培養全骨髄細胞投与の長所短所を確認しながら、投与細胞の特徴・相違点の解析を行っていく。またMMP9発現細胞標識トランスジェニック(MMP9/LacZ-DsRed Tg)マウスの使用したモデル作成・骨髄細胞投与の研究を急いで進めていく。肝線維化モデル(GFP/CCL4モデル)を利用して、さらに投与骨髄細胞の特徴・相違点の解析を免疫電顕等で解析を行っていきながら、MMP9発現細胞標識トランスジェニックマウスや、CXCR4 KOやAK4 KO等様々な遺伝子改変マウスでの解析で更に投与骨髄細胞の動態や能力等の解析を行っていく。消化器内科学非培養・培養での骨髄細胞投与による肝臓組織解析・免疫電顕等の解析はサンプル作成に時間がかかり、またサンプルの解析結果より新たな抗体による免疫電顕等を行ったため、更に時間がかかったため。培養・非培養の骨髄細胞による肝臓組織解析・免疫電顕による様々な抗体発現解析や各種遺伝子改変マウスを使用した環境による投与骨髄細胞の動態の解析など動物実験による解析がメインのため、解析・結果・再現性を得るのに時間を費やすため。肝障害・線維化モデルを使用して、培養骨髄細胞投与と非培養骨髄細胞投与のそれぞれの場合の長所・短所を確認しながら、投与細胞の特徴と相違点の解析を行っていく。この未使用額については、MMP9発現細胞標識トランスジェニックマウス、CXCR4ノックアウトマウス、AK4ノックアウトマウスの肝臓組織解析と表現型解析と投与した骨髄細胞の体内動態の解析などに用いる試薬の購入費に使用する。
新規シクロデキストリンポリマーとバイオゲル複合化による高性能分子認識素子の構築

本研究ではセルロース、キチン・キトサン等の「バイオポリマー」とCDの複合化により、優れた分子認識能を有するCDP合成技術の構築とその分子認識能の評価、多糖類または誘導体から構成されたバイオポリマーナノゲルとの構造複合化技術、CDPを分子応答素子とする疎水性分子、電解質応答性バイオナノゲルの構築を行なった。末端エポキシ活性化PEGを用いることで、ゲルネットワークを制御することが可能であり、その結果高いゲスト分子認識能を示すCD/多糖複合ゲルが合成できることが明らかになった。さらにこれらゲルは多糖官能基に応じて、pH等により相応答することが確認できた。以上の結果、当初の目的を達することができた。今年度はβ-シクロデキストリンの重合化条件の検討とゲスト分子の選択性、および包摂効率の検討を実施した。また並行してシクロデキストリンとバイオゲル(セルロース誘導体、キトサン複合化ゲル)の合成を検討し、これら成果を論文として公表した。今年度の補助金は主にこれら研究の遂行と海外ジャーナルに投稿するための校正費に充当した。1.バイオゲルの合成と構造評価についての論文は「Carbohydrate Research」,「Carbohydrate Polymers(2報)」掲載された。これら論文では、これまであまり研究されることが無かったバイオゲルの置換基分布について、多次元NMRを駆使することで詳細まで明らかにすることが可能となった。次年度実施のシクロデキストリンポリマー複合化のための必要なデータを取得することができた。2.シクロデキストリンとなのバイオポリマーゲルの複合化とゲスト分子に対する選択性については「Reactive and Functional Polymer」、「Carbohydrate Polymers」に掲載された。これら論文ではシクロデキストリンとバイオポリマー複合化条件と得られる複合化ゲルのゲスト分子認識およびその効率を明らかにすることができた。また分子認識による複合ゲルの体積(相)変化についても明らかにできた。なお、これら研究遂行により成果を多数の海外ジャーナルに投稿することができたため、当初予定より英文校正に補助金を用いた。今年度は昨年度に引き続きシクロデキストリンの重合化と包摂分子の解析を検討した。シクロデキストリンを重合化する場合、架橋剤として非毒性のポリエチレングリコールを使用し、ゲスト分子に対する反応速度論的解析、吸着等温式モデルを採用した。ゲスト分子としてビスフェノールA(BPA)を用いたとき、シクロデキストリンポリマーは擬二次反応として取り扱えること、さらにはLangmuir吸着等温式で近似できることが新たに明らかになった。また架橋剤であるPEG鎖長を変化させてシクロデキストリンポリマーのBPA吸着効率を検討したところ、シクロデキストリンとBPAは1:1錯体を形成していることがNMR的解釈から明らかになった。固体緩和解析からシクロデキストリンとPEGは相溶性を示し、この結果、ブロック的な重合ではなく均一な分子構造であることが証明された。バイオポリマーについては酢酸セルロースとカルボキシメチルセルロースについて注目し、その分子構造解析を進めた。セルロース置換基の2、3、6位分布とNMR化学シフトの相関について検討を行なったところ、置換基効果に関する新たな知見が得られた。またモノ置換体のジ、トリ置換体のシフト変化を解析したところ、化学シフトの加成性が成立することを実証した。さらに酢酸菌に13C標識したグルコースを投与し、得られるバクテリアセルロースを各種誘導体した13Cラベル化誘導体に関して構造解析を実施した。蛋白質・核酸で用いられるprotein NMR法をこれらに適用したところ、数時間で複雑なセルロース誘導体の化学シフト帰属が可能であることを明らかにした。シクロデキストリンとキトサン、セルロースの複合化による分子認識ゲルの合成とそのキャラクタリゼーションを実施した。いずれも均一系溶媒を用いて合成を行なった結果、シクロデキストリンをゲル内部に均一的に重合化できることが固体NMR緩和実験により確認できた。次に相変化により応答可能なセンシング機能を有するゲルを構築するために、アニオン基をセルロースに付与した後、同様の合成法によってpH応答シクロデキストリンーセルロースゲルを調製した。本ゲルは外液のpHに対して応答し、ゲル体積の変化が確認された。よって、本課題の目的である相応答可能な分子認識ゲルが構築できた。分子機能材料としての評価をカラムクロマトにより実証を行なった。その結果、ビスフェノールA等の有機分子を包摂し、分離機能を有していることも明らかになった。またキトサンーシクロデキストリン複合ゲルの医薬分野への応用を視野に入れ、アスピリンを用いて、その薬物徐放性について検討を行なった。CDを含まないキトサンゲルでは擬似生体環境下で瞬時にアスピリンが放出された。一方、キトサンーCDゲルでは徐放開始後2時間で約20%のアスピリンが放出された後、残りの70%程度が開始後24時間にわたって徐放する二段階の放出曲線を示した。反応速度論的解析から、初期放出はCD以外のゲル内部に存在したアスピリンであり、徐放はCDからの放出であることが確認された。よってドラッグデリバリー等への利用が可能であることが証明された。

さらにこれらゲルは多糖官能基に応じて、pH等により相応答することが確認できた。以上の結果、当初の目的を達することができた。当初の目的である分子認識ゲルの合成に成功しただけでなく、関連した構造ー機能相関に関する知見が得られているため。高分子化学今年度は計画どおりに研究活動を実施する。さらに本年度は物理特性の向上を目的として、バクテリアセルロースナノファイバーをバイオゲルに取り入れた研究を含める。安全且つ分子認識能を有するシクロデキストリンポリマー合成と分子認識能に関する成果が得られ。また多糖類(誘導体)との複合化に成功できたため。さらにその複合化物がシクロデキストリンの分子認識能を有していることが証明できたため。消耗品の節約等で消耗品費が低減できた。一方、バイオポリマー合成技術修得のため、北海道大学等への出張が生じ、成果が大きく進展したことに伴い、学会発表旅費と英文校正費が増加したことが理由である。今年度の計画の進捗状況を踏まえ、次年度も申請時の計画どおりに研究を実施する。特に複合ゲルの分子センシング機能について共同研究者と実証を進める予定である。また薬剤運搬システムとしての可能性が見えてきたため、生体への応用を見据え、実験室レベルでの評価を実施していく。今後も査読付き学術論文への投稿が控えており、差額分を英文校正・投稿費用に充てる。綿密な使用計画を立て、研究を推敲していく。繰越額63786円については物品費(試薬)に充当し、CDP実証評価を重点的に実施する。その他経費については申請当初の配分使途のとおりに研究を実施する。
脊髄神経回路網の賦活による正常走行の再獲得-健側機能フィードバック歩行機器の開発-

本研究では、脊髄神経回路網を積極的に賦活し、正常歩行の再獲得が可能となる歩行トレーニング機器開発と題し、脳卒中患者らを代表とする片麻痺者を対象に、健側の下肢関節運動を患側へフィードバックする装具の開発を行った。前々年度および前年度までにベースとなる装具の設計および股関節駆動機構、膝関節駆動機構、それらの制御アルゴリズムを構築したので、本年度は統合実験と位置付け、まずは健常者を対象とした実験を行った。その結果、股関節駆動機構が想定していた動作を行うには至らずこの駆動機構の再設計が必要であることが判明した。問題点は、当初予定していた自転車等のペダルと同様なタイミングベルトとプーリを用いた駆動機構において、歩行動作中に脚側装具が体幹部に対して外転し、これにより適切なテンションを維持することが不可能なことが挙げられる。しかしながら、ヒトが装着せず、健側情報を代用するシステムによって駆動実験を行ったところ、問題となる外転動作は生じなかったことから、制'アルゴリズムは有効であったと判断される。また、本研究から派生倒に得られた点は、歩行運動中の関節角度変ヒに関する1/f揺らぎであるが、興味深い点は、この揺らぎが周波数領域では各関節の差異を認めないものの、立相差が存在することである。これは歩行運動中の神経制御系について、信号強度依存雑音が神経制御系だけでなく、最終出力である運動時のパフォーマンスにまで影響を及ぼしている可能性が示唆される。本研究では、脊髄神経回路網を積極的に賦活し、正常歩行の再獲得が可能となる歩行トレーニング機器開発と題し、脳卒中患者を対象に、健側の下肢関節運動を患側へフィードバックする装具の開発を行う。本年度は、患側の股関節歩行動作を補助できるよう、補助トルクを発揮できる機構を設計開発した。ハードウェア面では、機構のコンセプトとして、1)可能な限り外見をシンプルにする、2)省スペース化、3)軽量化を採用した。本コンセプトを実現するため本年度は電気アクチュエータとタイミングベルトを用い、この結果、全幅:(装具最大幅+90mm)、重量:(装具重量+2.0kg)が実現できた。ソフトウェア面では、ヒトの持つ1/f揺らぎを実現するため、健常成人男性を対象に、時速2km/h下でのトレッドミル歩行を実施し、関節角度変化および歩行周期の揺らぎを測定した。この結果、ヒトの歩行運動中における関節角度変化・歩行周期の1/f揺らぎは高々20歩程度によって記述できることがわかった。この結果を基に、健側20歩分のデータから自己相関モデル(ARモデル)によって患側歩行動作を再現する制御アルゴリズムを構築した。また、本研究から派生的に得られた点は、歩行運動中の関節角度変化に関する1/f揺らぎにある。従来は、歩行運動中の歩行周期に関する1/f揺らぎについての報告のみであり、関節角度変化についての報告はこれまでにない。この点については詳細な検討の余地も残るが、ヒト歩行運動中の時系列データ解析に関する新たな一面を提供できると考えられる。前年度までに、ベースとなる装具の設計および股関節駆動機構、その制御アルゴリズムを構築したので、本年度は膝関節部駆動機構の設計開発とその制御アルゴリズムの構築を行った。膝関節機構は、下肢振り出し動作における慣性モーメントを可能な限り小さく抑える必要がある。このため、適用できるアクチュエータも小型軽量なものが望ましい。この場合、要求トルク量や追従性の問題を解決しなければならず、またシステム全体の簡易化を実現するため、膝関節部にはボールねじ機構を採用した。また、トルク量の調節は膝関節部のモーメントアームの調節と同義であることから、リンク機構を適用しモーメントアーム長を可変化した.また、本研究から派生的に得られた点は、歩行運動中の関節角度変化に関する1/f揺らぎにある。

これは歩行運動中の神経制御系について、信号強度依存雑音が神経制御系だけでなく、最終出力である運動時のパフォーマンスにまで影響を及ぼしている可能性が示唆される。
眼底病変のリアルタイム画像の定量的解析機の開発

昨年度までに試作したリアルタイム眼内血流解析装置について,今年度はこれを後眼部測定用に改良し,生体眼(家兎眼眼底)での血流の画像化を試みた。まず測定機ハ-ドウェアについて,固視微動への対策,測定値の直線性の向上を目的として,測定用レ-ザ-光の出力の均一化と強化,検出素子の画素数の増加,測定時間の短縮などの改良をほどこし,後眼部向けの光学系として改造制作した。これをもって正常白色家兎眼の測定を試みた結果,眼底についても安定した測定結果を得ることができた。しかし,眼底における測定結果は,昨年度までのデ-タ処理方法では,結果が線型となる範囲を越えていると考えられた。このため,より速い血流速度領域で直線的な測定値が得られるように,異なったデ-タ処理方法を考案,ソフトウェアを改良した。この改良により,眼底の大血管,視神経乳頭などが良好に描出されるようになり,眼底の血流マップとして容認し得る画像を得ることが可能となった。そこで,眼圧を上昇させるなど,血流量を変化させる条件で家兎眼前眼部,後眼部についての測定を試みたところ,測定値の変化は従来報告された血流量の変化率と一致しなかった。本装置で測定される末稍組織の血流速度は,従来の方法で得られる眼内血流量とは異なった挙動を示し,独自の意味を持つことが示唆された。眼底観察用レンズ系、CCD、コンピュ-タ-を組み合わせた、リアルタイム眼底映像及び血流解析機の試作に成功した。眼底に於ける解折部位は0.8mm×0.8mmであり、その部分に対して、半導体レ-ザ-を照射、その反射(レ-ザ-スペックル)の時間変動を、CCDで受信パ-ソナルコンピュ-タ-にて読み込みその時間的変動を解析して、当該部の映像を、血流分布をその指標として示すものである。本機の性能と信頼性をまず、家兎の虹彩(生体眼)で検討したところ、変動係数11.4%と今後の使用に充分耐え得る事を示す再現性が得られた。また、生体眼虹彩の血流量は、瞳孔径により変化するが、ムスカリン受容体刺激剤ピロカルピンによっては、変化を受けないことが明らかとなった。この結果は本年度第94回日本眼科学会総会にて、発表予定である。今年度は、昨年度試作したりリアルタイム眼内血流解析装置を用い、家兎眼を主な対象として、生体眼での血流画像化に伴う原理的、技術的な問題点を検討した。まず、測定機ソフトウェアを改良し、これに伴い昨年度の実験結果の解析法と数値化法を再検討した。家兎眼虹評で変動係数5%と、安定した測定が可能なことが実証された。またピロカルピン製剤投与前後での変化についても、約5%の増加が検出され、レ-ザ-スペックル法の感度が充分であることが示された。しかしここで、測定面の反射率にあわせた均一な照明を得ることが良好な測定のために重要であり、レ-ザ-光の照射量を調節し測定面に正確に合焦することが必要であることが判明した。後眼部の測定に関しては、この制約のため、前眼部と同時に行なうことが不可能と分かり、なんらかの変換装置が必要となった。その製作に際して、レ-ザ-光の深達度を検証し網膜と脈絡膜の信号の分離を図るため、他法、特にマイクロスフェア法との比較検討が必要であることも確認された。また、人眼への応用に際しては、測定対象の体動、眼球の微細な運動などが測定結果に影響するため、固視微動との区別、測定時間の短縮を図る必要があり、測定機のより一層の改良を要することも明らかとなった。このため、CCDの高速化、画素数の増加を含めた測定機の改良が必要と孝えられ、仕様を検討中である。
感性情報に基づく意思決定プロセスの感性脳科学的研究

人は他者との関係を損なわずに、より多くの報酬を得るための行動を選択するが、経済学的には不合理な行動に価値を見出すことも多い。人の意思決定プロセスの理解は、報酬系・情動系の脳内機構の解明だけでなく、その成果を感性工学的、神経経済学的な応用へ繋げる意義を有する。そのためには、感性情報に基づいた意思決定プロセスを評価する実験パラダイムと解析方法を開発すると同時にその脳機能原理の理解を目指した、感性脳科学的研究アプローチが重要となる。本研究は、そのための客観的指標として脳波の事象関連電位に注目し、人および動物を対象とした意思決定プロセスを解析する実験モデルを開発した。本年度は感性情報に基づいた意思決定プロセスを客観的に評価する実験パラダイムと解析方法の開発を目指し、人、および人と類似の特質を示す霊長類動物モデルを用いた研究を並行して実施した。人を対象とする実験:様々な感覚入力に対する脳内情報処理を反映する事象関連電位に着目し、意思決定の基となる「判断」に関わる神経ネットワークを精査するための実験システムの開発に着手した。研究分担者(山本)はfMRIを用い、「数の大小の判断」に関わる脳活動を明らかにした(Ogata et al.,'11)。この過程で数字ペア刺激画像の提示間隔(110秒)を変えると大小判断の応答時間が変わることを見出したので、行動心理実験を行った。その結果、刺激画像の提示間隔が一定の時は間隔が長いほど応答時間が延長すること、ランダム提示間隔の時は間隔に反比例して応答時間が短縮することがわかった。さらに、行動心理実験中の被験者から脳波を記録し、種々の刺激画像を様々な時間間隔で提示した時に、それぞれの判断応答に対応した事象関連電位を記録解析するシステムを構築した。動物を対象とする実験:意思決定の感性情報処理に関わる神経基盤の解明を目指し、小型霊長類コモンマーモセットを用いた報酬行動課題の開発に着手した。視覚刺激を提示し、応答を入力するタッチパネルモニタ、応答に対して報酬を与える装置、これらを制御するコンピュータとソフトウエアからなるシステムを製作した。次に、刺激提示とその行動選択応答(報酬装置作動)のタイミング、行動観察用ビデオカメラを連動させた記録解析システムを構築した。また、課題の遂行に適した報酬を選択するために、ジュースに対する動物の嗜好性を調べ、報酬候補を決定した。本年度は感性情報に基づいた意思決定プロセスを客観的に評価する実験パラダイムと解析方法の開発を目指し、動物モデルを用いた研究を実施した。霊長類動物モデルによる実験:意思決定の感性情報処理に関わる神経基盤の解明を目指し、小型霊長類コモンマーモセットに報酬行動課題のトレーニングを行った。タッチパネルモニタ上に提示される視覚刺激に対して、動物が正しい選択行動を理解し、適切な応答をタッチ入力すると、報酬装置からジュースを与える報酬行動課題を構築した。飼育中の動物に対して、実験装置への馴化、報酬としてのジュースの価値付け、報酬を得るための選択行動の自発的学習について順次トレーニングを行った。このシステムに改良を加えながら、雌4頭にトレーニングを行い、すべてがこの報酬行動課題を習得した。実験中の選択行動の応答(タッチパネル入力、報酬装置作動)のタイミング等を行動観察用ビデオカメラを連動させて記録、解析した。自由行動下の動物の生体電気活動(心電図あるいは脳波)をワイヤレスモニタリングシステムを用いて記録する環境と手法を整備した。その第一段階として麻酔下動物(ラット)の急性実験を行った。小型送信器の記録電極を胸部皮下に静置し、胸部誘導の心電図波形をワイヤレス記録した。また、小型送信器の記録電極を頭骨上に静置し、聴覚誘発電位の脳波波形をワイヤレス記録した。心電図については、術後24時間以内の自由行動下の動物からもワイヤレス記録を行った。人を対象とする実験:様々な感覚入力に対する脳内情報処理を反映する事象関連電位に着目し、意思決定の基となる「判断」に関わる神経ネットワークを精査するために、種々の刺激画像を様々な時間間隔で提示した時に、それぞれの判断応答に対応した事象関連電位を記録解析するシステムを構築した。

「数の大小の判断」において、数字ペア刺激画像の提示間隔(110秒)を変えると大小判断の応答時間が変わることを既に見出しているので、この現象に着目し、この課題遂行中の被験者から脳波を記録し、事象関連電を解析した。動物を対象とする実験:意思決定の感性情報処理に関わる神経基盤の解明を目指し、小型霊長類コモンマーモセットを用いた報酬行動課題を開発している。視覚刺激を提示し、応答を入力するタッチパネルモニタ、応答に対して報酬を与える装置、これらを制御するコンピュータとソフトウエアからなるシステム、刺激提示とその行動選択応答(報酬装置作動)のタイミング、行動観察用ビデオカメラを連動させた記録解析システムに改良を加えながら、動物のトレーニングに着手した。自由行動下の動物の心電図等を記録するために、生体電気活動記録ワイヤレスモニタリングシステムの導入に必要な環境と手法を整備した。麻酔下動物(ラット)の急性実験において、胸部皮下に静置した小型送信器を用いて胸部誘導心電図波形の安定したワイヤレス記録を確認した。初年度は、研究課題の遂行に必要な人と動物の実験システムの開発に注力した。それぞれのシステム開発はおおむね順調に進展した。実験システムの動作確認は完了し、予備実験の段階に到達した。今後は、個々の改良を加えながら、実験システムとしての精度を高めていく必要がある。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究分担者の退職に伴う予想外の減員があったが、本研究課題の遂行に必要な人の実験と動物の実験のシステムはおおむね整ったので、今年度は実験の段階に到達した。それぞれの実験システムに改良を加えて精度と効率を高めつつ、データの記録と解析を今後進めていく。現段階で本研究の推進に支障を来す問題点は見出せない。人を対象とする実験では、これまでの研究成果を発展させ、刺激画像に対する選択課題における事象関連電位の記録と解析を推進する。予備実験では、被験者に同様の選択行動を教示しても、刺激画像を数字、線分、花の写真等に変えると事象関連電位波形が異なることが示唆されたので、詳細な解析を進める。マーモセットを対象とする実験では、初年度に開発した報酬行動課題のシステムに改良を加えながら、動物の課題トレーニングを実施する。生体電気活動ワイヤレスモニタリングシステムの実験準備を進める。研究分担者の退職に伴う減員が生じているが、今後も連携研究者あるいは研究協力者として本研究課題の遂行に緊密に関わることになっているので、当初の方針に従って研究を推進していく。人を対象とする実験では、これまでに実施した行動心理実験の結果の解析を進める。マーモセットを対象とする実験では、報酬行動課題のシステムに改良を加えながら、動物の課題トレーニング進める。生体電気活動ワイヤレスモニタリングシステムの実験では、慢性実験で動物(ラット)から安定記録をする手法と環境を確立を目指す。研究成果を取りまとめ学会発表および、論文投稿準備を進める。
社会性昆虫の巣造りに対する数理モデル－多因子走性系に発現する対称性崩壊－

社会性昆虫であるシロアリならびにミツバチの造巣過程を数理モデル化した2つの数理モデル(Deneubourg系およびSkarka-Deneubourg-Belic系)を研究します.その解析には,これまで研究代表者らが発展・整備させてきた手法が有効であると考えています.本研究では,これらのモデルに新規に現れる問題:解の時間大域的存在性,アトラクターの存在性,解のダイナミクスについて研究を推し進めます.それによって,社会性昆虫の造巣現象のメカニズム解明に寄与するとともに,新規に開発して用いる数理解析の手法を整理・整備して,非線形解析学分野の発展にも貢献することを目指します.社会性昆虫であるシロアリならびにミツバチの造巣過程を数理モデル化した2つの数理モデル(Deneubourg系およびSkarka-Deneubourg-Belic系)を研究します.その解析には,これまで研究代表者らが発展・整備させてきた手法が有効であると考えています.本研究では,これらのモデルに新規に現れる問題:解の時間大域的存在性,アトラクターの存在性,解のダイナミクスについて研究を推し進めます.それによって,社会性昆虫の造巣現象のメカニズム解明に寄与するとともに,新規に開発して用いる数理解析の手法を整理・整備して,非線形解析学分野の発展にも貢献することを目指します.
大学の学部教育における終末期ケアに関する社会福祉士教育の実証的研究

近年、援助者の死生観の未熟さ、利用者と共に死を見つめることへの恐怖や困難さ、さらに援助者が燃えつき症候群に陥ること等が指摘されている。以上の背景の中で、教育課程で社会と死を結びつけ、生活の一部としての死を捉えることが可能となる教育実践が求められている。そこで本研究では、死生観の醸成を意図した教育プログラムの実践とその有用性の評価を行った。その結果、死生観の中でも「死への恐怖・不安」「解放としての死」「人生における目的意識」に変化を認め、教育プログラムの一定の有用性が認められた。今後は、同様の教育を広く実践し、その妥当性の検討を深めるとともに、教育を受けた学生のフォローアップが必要である。社会福祉士の養成を意図した学部教育においては、倫理観や死生観の構築が非常に重要である。その背景には、近年、援助者自身の死生観の未熟さ、利用者と共に死をみつめることへの恐怖や困難さ、さらに援助者が燃えつき症候群に陥ること等が指摘されている。そうしたなかで、研究代表者は「終末期ケア」の習得を意図した学部教育の必要性を認識し、新卒の社会福祉士に焦点をあて、「終末期ケア」をどのように認識・実践しているか明らかにすることを通して、「終末期ケア」教育において必須となる要件を明らかにすることを目的とする。そうした中で本年度は、学部学生を対象としたアンケート調査の解析を通して、「終末期ケア」や「死生観」の醸成を意図した教育プログラムのあり方について検討を行った。具体的には、視聴覚教材を活用した教育プログラムについて検討を行い、その結果、視聴覚教材を活用した教育では一時的な意識の変容や過度な教育効果を示すことが考えられることから、「死」を現実の出来事として受け入れることが可能となる教育内容を合わせて実践することで学生の死生観がより深まることが考えられた。そうした問題意識に基づき、本研究課題では、終末期ケア教育のあり方について検討を進めてきた。本年度の研究は、昨年度までの死生観に関する学生の認知に関する研究成果を踏まえて、死生観の情勢を意図した教育プログラムの実践とその有用性の評価を行った。具体的には、平成25年5月7月にかけて死生観教育の実践を試みた。授業方法は、講義形式・グループワーク形式(計16時間19単元)であり、1.死をどのように考えるか(インドベナレスの死の家)、2.死と社会(戦争と死)、3.終末期に関する用語解説、4.死を迎える場所(孤独死、ホームレスと死)、5.老人漂流社会、6.親を家で看取る(在宅介護クライシス)、7.施設における看取り、8.医療保険と介護保険からみる看取り(重症加算・看取り加算)、9.施設における終末期ケアと臨終期の対応、10.臨終期の身体の変化と対応、11.臨終期の環境整備とケア、12.キューブラロス・佐々木氏の死への段階、13.死期の7つの不安、14.死と希望・事例検討、15.エンゼルケアの技法、16.グリーフケア・残された家族支援、17.死後のカンファレンス、18.終末期の食事(意味づけと)演出、19.まとめ、とした。その結果、死生観の中でも「死への恐怖・不安」「解放としての死」「人生における目的意識」において変化を認め、教育プログラムの一定の有用性が認められた。今後は、同様の教育を広く実践し、その妥当性の検討及び、教育を受けた学生のフォローアップを通して、教育の意義について検討を深めていくことが必要である。その背景には、近年、援助者自身の死生観の未熟さ、利用者と共に死をみつめることへの恐怖や困難さ、さらに援助者が燃えつき症候群に陥ることなどが指摘されている。そうしたなかで、本研究では「終末期ケア」の習得を意図した学部教育の展開を目指して、「終末期ケア」教育において必須となる要件を明らかにすることを目的とする。以上の研究成果は、実践力を強く求めている福祉現場の課題の克服と質の向上に大きく寄与することが考えられる。そこで、本年度は、これまでの研究成果などを踏まえて、新任の社会福祉士が「終末期ケア」において直面している問題点の抽出を行った。合わせて、社会福祉士を目指して学んでいる大学学部学生が現時点において「終末期ケア」や「死生観」についてどのように認識しているかを明らかにすることを目的として、アンケート調査を実施した。

そして、得られた結果を踏まえて、学部教育において学ぶべき「終末期ケア」に関する教育内容の検討を行った。具体的には、「学部教育で学ぶべき内容」「職務上の経験において習得すべき内容(職務上の実践においてしか習得できない内容)」の観点より検討を行った。そして、前者の論点(学部教育で学ぶべき内容)に関して、教育実践の観点よりさらに具体的な議論を行い、学部学生を対象とした教育プログラム素案を作成した。本研究の目的は、「終末期ケア」教育において必須となる要件を明らかにすることである。そうした中で、アンケート調査やヒアリング調査を実施し、学部教育において有益と考えられる必須要件の概要が明らかとなっている。さらには、こうした知見を踏まえて、教育プログラムの検討を深めており、具体的な教材についての議論を進めてきた。以上より、次年度の研究を通して当初の目的が達成できる見込みがあることから、おおむね順調に進展していると評価する。本年度は、「終末期ケア」の習得を意図した学部教育における必須要件を明らかにするために、調査票を作成することが目的であった。そうしたなかで、調査票の作成、及び予備調査を実施することが出来、当初の予定通りの成果を得ることができたため。平成23年度、24年度で得られた知見を踏まえて、大学の学部教育において有益と考えられる「終末期ケア」の必須要件を明らかにするとともに、そのための教育プログラムの概要を示す。予備調査結果を踏まえて作成した教育プログラム素案の検討を行うとともに、実際の試行を通して教育内容の妥当性と必須要件の検討を進める予定である。次年度は、最終年度であることから研究成果の取りまとめに要する謝金や、必要に応じて会議を開催する場合の旅費、及びそれにかかる消耗品(主に文具)へ研究費を支出する計画としている。次年度は、教育プログラムの検討、及び試行に関連して主に研究費を執行する予定である。また、必要に応じて、研究者を参集して研究成果の検討を行う予定であるために、旅費を計上している。
複合多臓器不全およびショック時における血管反応性の変化に関する研究

バソプレシン(Vp)のヒト血管に与える影響を摘出されたヒト胃大網動脈より作製した血管リングを用いて検討した。Vp(50-500pg/mL)は、ヒト血管を内皮非依存性に濃度依存性をもって収縮させた。また、VpはNEによる血管収縮を血管内皮の有無に拘らず増強した。エンドドキシンに曝露されたヒト血管は、NEによる血管収縮を減弱させたが、NO阻害剤であるL-NAME及びL-NoArgにより拮抗された。一方、エンドドキシン曝露によりVpによる直接的血管収縮及びNE収縮に対する増強効果はいずれも減弱したが、Vpによる減弱したNE収縮に対する増強効果はNO阻害剤と同程度に強力であった。今回の研究結果からVpは減弱したNE収縮増強作用を有することが確認された。また、Vpはエンドドキシン曝露後にもNE収縮を増強することが確認され、エンドドキシンショック患者の昇圧薬としての可能性が示唆された。今回の実験結果を踏まえ、敗血症ショック患者で従来の治療法に抵抗性を示す重篤な低血圧状態にVpを投与し循環動態の変化を臨床サイドで観察し、Vpのショック治療薬としての有用性を検討中である。
複数人物が存在する環境での単一人物の実時間追跡

複数人物が存在する環境での単一人物の実時間追跡に関する研究として,本年度は以下の項目について研究した.・アクティブカメラで撮影された動画像について,カメラパラメータから計算される動き情報とあらかじめ登録した色情報を利用して,指定人物を追跡する手法を考案した.・指定人物を同定する特徴量として,人物の着ている服の色情報を利用した.人物領域を頭部,胴部,脚部に分割し,それぞれの領域に含まれる代表色をモデルとして登録した.特に,頭部,胴部,脚部のいずれかが類似した色である場合でも,複数のパーツが類似色であることを記録して領域抽出をすることで適切に指定人物同定ができることを確認した.・人物を追跡する際,指定入物の身体の一部が静止物体や他の移動入物によって隠蔽された場合でも,画面内での指定人物の領域を正しく推定する手法を考案した.頭部,胴部,脚部それぞれのパーツが最後に正しく検出されたときの形状をテンプレートとして登録しておく.線形予測により人物の候補範囲を決定し,登録された色情報に類似した領域を抽出する.類似色領域から,身体パーツのテンプレートマッチングによりパーツの位置を推定する.テンプレートマッチングだけでは検出できないパーツについては,頭・胴・脚の大きさや位置関係に関する制約から位置情報を推定する.・指定人物が複数の移動人物と次々にすれ違う場面で,指定人物の身体の一部が隠蔽された場合や,他の類似色領域と連結してしまった場合でも,観測できている領域の形状に基づいて正しく指定人物の領域が検出できることを確認した.また,身体パーツのいずれかが類似色であっても,多くの場合は正しく人物追跡できることを確認した.・今後の課題としては,個々の身体パーツが複数の色からなる場合への対応や,分散処理による実時間処理化などが挙げられる.複数人物が存在する環境での単一人物の実時間追跡に関する研究として,本年度は以下の項目について研究した.・背景が複雑な環境に人物が存在する場面を撮影した画像に対して,領域併合法に基づく領域分割処理を行った.その結果,ある程度以上の大きさで人物が撮影されていれば,人物領域はいくつかの色領域に分割できることを確認した.・人物の着ている服の色情報を利用して人物同定処理を行った.服装の上下関係も利用するため,人物領域を頭部,胴部,脚部に分割し,それぞれの領域に含まれる代表色をモデルとして登録した.背景差分法により抽出された任意の人物領域について,登録された色情報を利用して照合することで人物同定を行った.人物登録時に複数方向から撮影した画像を利用することで,同定時にも人物の向きによらずに判定できることを確認した.・カメラ固定で撮影された動画像について,背景差分法と色情報に基づく人物同定処理を利用して,指定人物の追跡処理を実現した.静止物体による隠蔽時や移動人物との重なり時には線形予測により追跡を続けることで,複雑背景下で複数人物と次々にすれ違う場面で指定人物を追跡できることを確認した.・アクティブカメラで撮影された動画像について,オプティカルフローやカメラパラメータを利用して移動人物領域を限定し,色情報に基づく人物同定処理を利用して指定人物を追跡した.指定人物の身体の一部のみ隠蔽される場合,単なる線形予測ではなく,隠蔽されていない領域の情報を利用して予測の補正をすることで,より安定した追跡を行った.複数人物が存在する環境での単一人物の実時間追跡に関する研究として,本年度は以下の項目について研究した.・アクティブカメラで撮影された動画像について,カメラパラメータから計算される動き情報とあらかじめ登録した色情報を利用して,指定人物を追跡する手法を考案した.・指定人物を同定する特徴量として,人物の着ている服の色情報を利用した.人物領域を頭部,胴部,脚部に分割し,それぞれの領域に含まれる代表色をモデルとして登録した.特に,頭部,胴部,脚部のいずれかが類似した色である場合でも,複数のパーツが類似色であることを記録して領域抽出をすることで適切に指定人物同定ができることを確認した.・人物を追跡する際,指定入物の身体の一部が静止物体や他の移動入物によって隠蔽された場合でも,画面内での指定人物の領域を正しく推定する手法を考案した.頭部,胴部,脚部それぞれのパーツが最後に正しく検出されたときの形状をテンプレートとして登録しておく.線形予測により人物の候補範囲を決定し,登録された色情報に類似した領域を抽出する.類似色領域から,身体パーツのテンプレートマッチングによりパーツの位置を推定する.テンプレートマッチングだけでは検出できないパーツについては,頭・胴・脚の大きさや位置関係に関する制約から位置情報を推定する.・指定人物が複数の移動人物と次々にすれ違う場面で,指定人物の身体の一部が隠蔽された場合や,他の類似色領域と連結してしまった場合でも,観測できている領域の形状に基づいて正しく指定人物の領域が検出できることを確認した.また,身体パーツのいずれかが類似色であっても,多くの場合は正しく人物追跡できることを確認した.・今後の課題としては,個々の身体パーツが複数の色からなる場合への対応や,分散処理による実時間処理化などが挙げられる.
臨床応用を目指した生体内における新規グルカゴン分泌制御機構の解明

グルカゴンは膵α細胞から分泌されるが、その分泌機構は十分に解明されていない。申請者は最近、グルコーストランスポーターSGLT-1が膵α細胞に発現しており、培養α細胞株においてSGLT-1がグルカゴン分泌を制御することを報告した。本研究は生体内における新規グルカゴン分泌制御機構を解明し、さらに膵α細胞SGLT-1によるグルカゴン分泌制御を利用した臨床応用を目的とする。