hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心筋梗塞後の血管新生、心室リモデリングにおけるマトリクスメタロプロテアーゼの役割

我々はマトリクスメタロプロテアーゼ(MMP)の役割として心筋梗塞発症早期には血管新生を促進し、心筋梗塞後期ではリモデリングに対して促進的に作用すると仮設し、これを検討するためにラット心筋梗塞モデルを用いてMMP阻害薬の効果を検討した。MMP阻害薬を心筋梗塞発症直後より投与した群が発症1週後より投与した群や発症1週間のみ投与した群に比較してリモデリングの抑制効果が強いという結果を得た。次にヒトにおける心室リモデリングとMMPの関係を検討するために、ヒト心嚢液中でのMMP活性について検討を加えた。心嚢液中で酸化ストレスマーカーである8-iso prostagrandin F2a濃度とMMP活性との間には正の相関が認めら、また左室容積との間にも正の相関を認めた(Europ Heart J 2003)。更に急性心筋梗塞(AMI)患者におけるMMP活性の亢進は慢性期の心筋梗塞後リモデリングの予測因子と成り得るのではないかと考えた。まずAMI患者の末梢循環血中のMMP活性の変化を入院時より経時的に観察し、発症直後に高値を示し、発症5日目には低下し、発症14日目に再度上昇することを見いだした。発症14日目の末梢血中MMP活性が亢進している群では、低値群に比較して梗塞慢性期(発症後6ヶ月)における心室リモデリングが進行すること見いだした(Int J Card 2005 in press)。ヒトにおけるMMPと血管新生との関係を検証するために、米国のChilian教授のグループとの共同研究で、MMPがプラスミノーゲンを器質として産制される血管新生抑制因子のひとつであるアンジオスタチン濃度が心嚢液中で亢進している冠動脈疾患患者では冠動脈側副路の発達が低下していることも報告した(Am J of Physiol 2005 in press)。
転写因子GATA1の突然変異による急性巨核芽球性白血病の発症機序の解析

本研究では、転写因子GATA1の突然変異による白血病発症メカニズムの解明を目的とし、白血病細胞から検出されたGATA1変異体では細胞周期抑制因子Rbとの結合部位が失われていることに着目して、GATA1による巨核球数の制御にはRbとの結合部位が必要であることを明らかにした。この知見は、GATA1変異体がRbの結合配列を失っていることが白血病発症に関与している可能性を示している。ダウン症の患児で高率に発症する巨核芽球性白血病(DS-AMKL)、およびその前白血病病態である一過性骨髄増殖症(DS-TMD)では、ほぼ全例でGATA1変異が認められる。しかし、その分子メカニズムは明らかにされていなかった。私は、DS-TMD/AMKLのほとんどでみられるN末端欠失型GATA1変異体(GATA1s)では、Rbとの結合に必要とされるアミノ酸配列が欠損していることに着目し、Rbとの結合部位に点変異を導入した変異型GATA1の機能解析によって、GATA1による巨核球形成制御におけるRb結合配列の重要性を検証した。まず、巨核球特異的GATA1欠損マウスの胎児肝臓から、GATA1を欠損した初代培養巨核球を調製し、レトロウイルスベクターを用いて野生型または変異型GATA1を発現させ、GATA1変異の巨核球増殖制御への影響を検討した。その結果、GATA1s、もしくは変異型GATA1を導入した細胞では野生型GATA1を導入した細胞と比較してCD41^+CD61^+巨核球の増加が見られた。この結果は、GATA1による巨核球増殖抑制にはRbとの結合配列が必要であることを示し、Rb結合配列の欠損が白血病発症に関与する可能性を示唆している。次に、上記の実験で得られた知見をマウス個体で検証するため、野生型または変異型GATA1をGATA1発現制御領域の制御下で発現する遺伝子導入マウスを作製した。このマウスを巨核球特異的GATA1欠損マウスと交配することで、巨核球において導入遺伝子由来のGATA1のみを発現するマウスを作成できる。このマウスの巨核球形成を解析することで、個体におけるGATA1/Rb結合の意義と白血病との関連を明らかにできると期待される。本研究では、転写因子GATA1の突然変異による白血病発症メカニズムの解明を目的とし、GATA1と細胞周期抑制因子Rbとの結合の破綻が白血病発症に寄与することを示す結果を得た。ダウン症の患児で高率に発症する巨核芽球性白血病(DS-AMKL)、およびその前白血病病態である一過性骨髄増殖症(DS-TMD)では、ほとんどの例でGATA1変異が認められ、N末端83アミノ酸を欠く短縮型GATA1変異体(GATA1 short, GATA1s)のみが産生されている。GATA1sでは巨核球における増殖抑制能が低下していることが白血病発症の引き金と考えられているが、その分子メカニズムは明らかにされていない。私は、GATA1sではRbとの結合に必要とされるアミノ酸配列が欠損していることに着目し、Rbとの結合部位に点変異を導入した変異型GATA1の機能解析によって、GATA1とRbとの結合と白血病発症の関連を検証した。まず、GATA1を欠損した初代培養巨核球に野生型または変異型GATA1を発現させ、巨核球増殖への影響を検討した。その結果、GATA1sおよび点変異型GATA1において巨核球における増殖抑制能の低下がみられ、GATA1による巨核球増殖制御にはRbとの結合が必要であることが示唆された。この成果は、白血病細胞でみられるGATA1の構造異常と、それによって起こるGATA1の機能異常の関連を分子レベルで解明した数少ない知見であり、GATA1関連白血病の発症機序解明において非常に大きな意義を持つ。さらに現在、野生型または変異型GATA1を発現させた初代培養巨核球の網羅的遺伝子発現解析を行なっており、GATA1の下流で白血病発症に関わる遺伝子の候補を得ることで、詳細な白血病発症メカニズムの解明および治療への応用が期待される。初代培養巨核球を用いた解析と並行して、GATA1変異が巨核球増殖に及ぼす影響をマウス個体内で検証するため、野生型または変異型GATA1をGATA1の制御箱城で発現する遺伝子導入マウスの作製も行なっている。

まず、巨核球特異的GATA1欠損マウスの胎児肝臓から、GATA1を欠損した初代培養巨核球を調製し、レトロウイルスベクターを用いて野生型または変異型GATA1を発現させ、GATA1変異の巨核球増殖制御への影響を検討した。その結果、GATA1s、もしくは変異型GATA1を導入した細胞では野生型GATA1を導入した細胞と比較してCD41^+CD61^+巨核球の増加が見られた。この結果は、GATA1による巨核球増殖抑制にはRbとの結合配列が必要であることを示し、Rb結合配列の欠損が白血病発症に関与する可能性を示唆している。次に、上記の実験で得られた知見をマウス個体で検証するため、野生型または変異型GATA1をGATA1発現制御領域の制御下で発現する遺伝子導入マウスを作製した。このマウスを巨核球特異的GATA1欠損マウスと交配することで、巨核球において導入遺伝子由来のGATA1のみを発現するマウスを作成できる。このマウスの巨核球形成を解析することで、個体におけるGATA1/Rb結合の意義と白血病との関連を明らかにできると期待される。
前立腺手術用遠隔操作式マスタースレーブロボット手術システムの開発に関する共同研究

本研究はジョイスティックその他よりなるマスター装置を操る専門医師がモニタを見ながら指令し、各種器具よりなるスレーブ側ロボットが自動的に必要な動作を行う遠隔操作式のマスタースレーブロボットの開発を国際共同研究により行うことを目的としている。本研究を遂行するために、芝浦工業大学とスウェーデン・ストックホルム王立工科大学は調査研究、打ち合わせを平成7年度平成8年度に行い、システムの開発を実施した。具体的研究内容は、芝浦工業大学はマスターロボットとして操作性、精度、感覚フィードバック等を考慮した仕様決定と設計試作、スレーブロボットとしてロボット内に設置する各種器具、アクチュエータの仕様決定と設計試作、及び内視鏡内のCCDカメラによる手術対象物までの距離計測手法の開発を分担した。スウェーデン・ストックホルム王立工科大学はマスターロボットとスレーブロボット間の協調制御、作動器具取り付け用マイクロ粘弾性力センサの開発とセンサ信号のマスターロボットへのフィードバック制御の開発を担当した。研究成果としてマスタースレーブロボット手術システムを構築するために分担した研究テーマ毎にまとめる。1.マスターロボット医師が用意に操作できることからジョイスティック型を採用し、1自由度のマスターアームによりスレーブロボットの軌道制御手法を確立した。今後はマスターアームを5自由度とし、スレーブロボットと作動器具を組み合わせた制御を実施する計画である。2.スレーブロボット手術台近傍に設置することから7自由度を有する多関節型ロボットを採用し、骨等に接触したときの力検出用としてロボットアーム先端部にトルクセンサを取り付け、マスターロボットに力フィードバック制御する基礎的な技術を確立した。3.スレーブロボット内設置用各種作動器具前立腺の内部を掻把するためとして、内視鏡をカッティングツールを組み合わせた2自由度を有する作動器具を試作し、ファントム実験によりカッティングツールに付加する力の検出できる技術を確立した。今後はスレーブロボット搭載可能なように改良を実施する計画である。4.内視鏡内CCDカメラによる手術対象物までの距離計測手法内視鏡を前後に動作させる距離と測定対象物の大きさが変化することから手術対象物までの3次元座標を検出する基礎的技術の確立と基礎実験を実施した。今後はスレーブロボットへの搭載を実施する計画である。5.マスターロボットとスレーブロボット間の協調制御1自由度のマスターアームにより、7自由度のスレーブロボットを制御する手法の基礎的技術を確立した。この技術を5自由度のマスターロボットに適用する計画である。6.マイクロ粘弾性力センサ光学センサによる力検出手法の基礎的確立を行った。今後は力フィードバック制御手法の確立と生体への適用について検討する計画である。前立腺手術用遠隔操作式マスタースレーブロボット手術システムの開発に関する国際学術研究において、個別の基礎的な開発は終了したが、手術システムの構築と評価は、今後さらなる国際共同研究により推進する予定である。

生体内に挿入して手術を行えるマスタースレーブロボットの協同開発において、芝浦工業大学:スレーブロボットの開発とこの動作を制御するためのソフトウェアの開発、スレーブロボットが保持した内視鏡管中に設けた掻把アクチュエータ付き工具の開発、マスタースレーブロボット間の協調制御のための、マスターロボットの試作研究、ストックホルム王立工科大学との研究調整・連絡・試験を行った。全体的に平行して進行しており、次年度計画につなげることが可能である。ストックホルム王立工科大学:マスターロボットの調査、設計、試作の作業を平成7年12月に開始、平成8年4月完了を予定して目下実行中である。芝浦工大分担の掻把用工具に取り付け、マスターロボットにフィードバックできる力センサの開発については基礎調査を終了し、使用環境を考慮して、光学的センサが適切であるという結論に達し、目下そのための実験装置の開発を行っている。これにより前立腺の粘弾性組織の除去を安全確実に実施し、かつマスタースレーブを操作する医師が、モニターを見ながら臨場感をもって処置できることとなる。総合的にみて、目下芝浦工大で実施中の掻把用工具の開発と、ストックホルム工大のマイクロ粘弾性力センサの開発がキ-となり、これらの成果が次年度の展開の基盤となる。両者間の連絡は緊密で順調に計画は進行している。遠隔操作式マスタースレーブロボット手術システムの開発に関する国際学術研究において、平成8年度は以下の調査研究ならびに開発を実施した。なお、本研究課題は基本的に芝浦工学大学の提案、イニシアティブにより実施した。芝浦工学大学:手術システムのうち平成8年度はマスターロボット、スレーブロボット、スレーブ内設置マイクロ作動器具、同アクチュエータ及び内視鏡内のCCDカメラによる手術対象物までの距離計測手法の開発を実施した。ストックホルム王立工科大学が構想したマスターロボットとの通信方法、制御の実現のための打ち合わせ、及び光学センサによる力検出方法、力フィードバック制御手法実現のために研究調査、連絡を行い、マスターロボットとスレーブロボットのマッチングの構想と各ロボットと、センサの評価を実施した。ストックホルム王立工科大学:平成8年度はマスターロボットとスレーブロボット間の通信回路、マイクロ作動器具取り付け陽マイクロ粘弾性力センサ、及びセンサ信号のマスターロボットへのフィードバック制御の開発を実施した。総合的に見て、芝浦工学大学はマイクロ作動器具と手術対象物までの距離計測の基礎的開発が終了した。マスターロボットとスレーブロボットは基本的構造の開発が終了した段階で、今後さらに開発を押し進める必要がある。
ヘルスツーリズムのエビデンス基盤構築

根拠に基づくヘルスツーリズムの体系整理の一環にホテルと連携したヘルスツーリズムプログラムの効果検証を実施、主観的心理評価で身体のこり、疲労度、ストレス度、肌の状態の項目に有意な改善効果が認められた。日本のヘルスツーリズム政策動向、推進事例と課題抽出では、主催者が目的と対象を明確にし、医療機関、医療専門職の関与(有無)を基準とした分類が重要であることを国際学会で発表した。ヘルスツーリズムはヘルスケアサービスという理解、海外のスパツーリズムを中心とするヘルスツーリズムとは異質であることを認識し、「地域活性型」「宿泊型新保健指導」という日本独自のヘルスツーリズムとして発展させていくべきと結論づけた。根拠に基づくヘルスツーリズムの体系的整理の一環として、初年度はヘルスツーリズムの有効性に関するシステマティックレビュー、エビデンステーブル作成をおこなった。世界医学系文献データベース(PubMed)、国内文献情報CiNii、医学中央雑誌から、対象キーワードとして“ヘルスツーリズム"、“保養"、“転地を伴う療法"、“自然療法"(気候療法、地形療法、温泉療法、海洋療法)、健康増進プログラムについてリストアップの妥当性を検討したのち、疫学研究者複数名による批判的吟味、有効性に関する評価を実施した。対象は無作為、対照群を設定したRCT(Randomized Controlled Trial)研究、よくコントロールされた介入研究を抽出した。RCT研究は数少ないこと、RCTではないが健康効果を示す文献がみられ、効果訴求型の期待に応えられるヘルスツーリズムの可能性が示唆された。根拠に基づくヘルスツーリズムの体系的整理の一環に、システマティックレビューの対象を旅先で行われる健康増進プログラムへ拡大し、主要な自然療法、健康増進プログラムのエビデンステーブルの構築、沖縄をフィールドとした介入試験、旅行事業化の応用可能性を研究する当研究では、2年目として初年度に収集整理したヘルスツーリズムエビデンステーブル(対象、疾患、効果別)を基にした、我が国地域特性を活かした海洋資源活用型ヘルスツーリズムプログラム作成および地域保健への応用可能性として介入試験による効果検証を実施した。プログラム作成ではアジア最大級の海洋療法施設の協力を得て海水特性(粘性抵抗、浮力等)を活かし中等度の運動強度のアクアフィットネスを開発、効果検証として地域住民を対象とした介入試験を実施し、生活体力値の向上、心理指標によるメンタルヘルス改善、睡眠改善を明らかにすることができた。リゾートホテル併設型海洋療法施設の協力を得て滞在型海洋ウェルネスプログラム利用者を対象に利用前後の心理調査結果では、肩腰の凝り、疲労度、ストレス、肌状態の項目で有意なプラスの変化が認められた。さらに、国の保健制度化が検討されている「宿泊型新保健指導」のモニターツアーに同アクアフィットネスを採用した結果では、旅の要素である楽しみながらも健康行動に結びつく効果的なプログラムであることが行動変容尺度により明らかになった。現在、検証結果の論文化を進めている。ヘルスツーリズムは観光形態のひとつであるが新しい健康増進策としての可能性と期待もあるなかで医科学的知見に基づく区別、対象領域は曖昧な現状であった。ヘルスツーリズムの体系的整理を実施し、整理に基づいたヘルスツーリズムプログラムの研究開発、地域住民や観光者を対象とした介入試験、ヒアリング調査実施と、ヘルスツーリズム基盤構築に有益な当該分野のエビデンスを得ることができた。当初予定した計画を達成している。日本型ヘルスツーリズムの事例研究として宿泊型新保健指導(スマートライフステイ)の事例調査研究を行った。全国23事業体の実施状況を調べ、ヘルスツーリズムで採用された地域資源を生かした観光メニュー、運動指導メニュー、栄養指導メニュー調査、事業化に向けた課題、特に健康医療従事者、観光事業者の連携協力のあり方、双方の知識、経験、健康問題が起きた際の対応ができる人材の必要性、備えるべき要素などをアンケート調査の結果を踏まえて考察した。健康と観光の融合であるヘルスツーリズムにおいて事業としての継続性には医療、保健、健康科学の知識と観光、事業(ビジネス)面の知識の両面を知るトータルコーディネーターのような存在を確保あるいは育成する必要性があること、収益面での課題が多く挙げられたが、自主事業による継続率は高く取組みへの意欲は高いことが明らかとなった。日本再興戦略にヘルスケア産業の育成が明記され、その中にヘルスツーリズムへの期待が掲げられている。医療費抑制という社会ニーズと新しい雇用創造の可能性がヘルスツーリズムに期待され、保健指導型ヘルスツーリズムとして日本独自の発展を遂げつつある過程本研究で明らかとなった。ニューツーリズムとして現代に再登場を果たしたヘルスツーリズム解釈を次世代ヘルスケアとしてどう位置づけられるか、これまでのヘルスツーリズム定義の再考や海外動向を踏まえながら「日本型ヘルスツーリズム」として再構成を図る研究の継続を検討する。ヘルスツーリズムは観光形態のひとつであるが、新しい健康増進策としての期待もあるなかで医科学的知見に基づく区別、対象領域は曖昧な現状であった。

ヘルスツーリズムの体系的整理のひとつに健康回復・維持を目的とする医療の関与度が高い旅行(高医療型)の方法論を整理していくうえで資料となり得る当該分野のエビデンステーブルを作成することができた。初年度予定した計画を達成している。当初の計画どおり、平成28年度は我が国の地域特性を活かしたヘルスツーリズムのモデルプログラム開発と観光事業化に向けた検討および課題抽出をおこなう。研究フィールドは沖縄とし、沖縄の地域特性として亜熱帯、海洋、健康長寿資源、自然文化資源を活かしたモデル開発をおこなう。宿泊型新保健指導プログラム(スマートライフステイ:厚生労働省)、次世代ヘルスケア産業創出事業(経済産業省)等、ヘルスツーリズムに関係する国の政策動向も踏まえながら研究を遂行する。応用健康科学当初の計画どおり、平成27年度は地域特性を活かしたヘルスツーリズムのモデルプログラム開発と検証、平成28年度は事業化に向けたモデル検討と課題抽出をおこなう。研究フィールドは沖縄とし、沖縄の地域特性として亜熱帯、海洋、健康長寿等の自然文化資源を活かしたモデル開発をおこなう。宿泊型保健指導試行事業(厚生労働省)、次世代ヘルスケア産業創出事業(経済産業省)等、近年のヘルスツーリズムに関係する国の政策動向も踏まえながら研究を遂行する。介入研究に計上の謝金人件費支出が地域民間企業との連携協力体制が順調である事由に若干少額に留まった。成果発表旅費の遂行が行えなかった。次年度も引き続き介入研究が実施されるため研究遂行のための研究補助人件費に充てる予定である。次年度に成果発表を遂行する計画とする。
超高精細画像信号の可逆的高圧縮符号化モデル構築に関する基礎研究

本研究では,超高精細画像を対象とした可逆的高圧縮符号化方式の開発に関する研究を行った.本研究においては,まず,超高精細画像を主体としたアプリケーションシステムに要求される機能を明らかにし,それら要求条件を満足する超高品質画像情報の符号化法について検討を行った.すなわち,超高精細画像符号化システムに要求される機能として,(1)可逆性,(2)階層性,(3)部分復号可能性を挙げ,符号化,伝送,表示等を含めたトータルの面から,この3機能を満たす超高精細画像の符号化伝送システムを構築した.まず,(1)の可逆性を満足する符号化モデルとしては予測符号化法,マルコフモデル符号化法,可逆変換符号化法等が考えられるが,本研究では,超高精細画像の可逆符号化モデルとしてこれらを用いる場合について比較検討を行い,圧縮効率のみではなく,(2)の階層性および(3)の部分復号可能性との親和性も考慮に入れ,超高精細画像の符号化モデルとして可逆ウェーブレット変換を採用することが妥当であると結論づけている.次に,超高精細画像信号は,従来の自然画像に比し,きわめて低いエントロピーを持っていることに注目し,このような情報源に対するコンパクト符号はハフマンのアルゴリズムによらずに簡単な手法で組織的に構成できることを明らかにした.さらに,(3)の部分復号可能性を実現するために,部分復号可能な新たな可変長符号を開発した.本方式の有効性を検討するために,提案する画像符号化および復号のシミュレーションシステムをワークステーションおよびパーソナルコンピュータ上に構築し,実際の超高精細画像を用いて,符号化効率,部分復号の妥当性,段階的表示性などの性能を検証し,考察を加えている.以上の検討結果から,本研究により開発した提案方式は,超高精細画像の符号化システムとして有効であると結論づけている.本研究では,超高精細画像を対象とした可逆的高圧縮符号化方式の開発に関する研究を行った.本研究においては,まず,超高精細画像を主体としたアプリケーションシステムに要求される機能を明らかにし,それら要求条件を満足する超高品質画像情報の符号化法について検討を行った.すなわち,超高精細画像符号化システムに要求される機能として,(1)可逆性,(2)階層性,(3)部分復号可能性を挙げ,符号化,伝送,表示等を含めたトータルの面から,この3機能を満たす超高精細画像の符号化伝送システムを構築した.まず,(1)の可逆性を満足する符号化モデルとしては予測符号化法,マルコフモデル符号化法,可逆変換符号化法等が考えられるが,本研究では,超高精細画像の可逆符号化モデルとしてこれらを用いる場合について比較検討を行い,圧縮効率のみではなく,(2)の階層性および(3)の部分復号可能性との親和性も考慮に入れ,超高精細画像の符号化モデルとして可逆ウェーブレット変換を採用することが妥当であると結論づけている.次に,超高精細画像信号は,従来の自然画像に比し,きわめて低いエントロピーを持っていることに注目し,このような情報源に対するコンパクト符号はハフマンのアルゴリズムによらずに簡単な手法で組織的に構成できることを明らかにした.さらに,(3)の部分復号可能性を実現するために,部分復号可能な新たな可変長符号を開発した.本方式の有効性を検討するために,提案する画像符号化および復号のシミュレーションシステムをワークステーションおよびパーソナルコンピュータ上に構築し,実際の超高精細画像を用いて,符号化効率,部分復号の妥当性,段階的表示性などの性能を検証し,考察を加えている.以上の検討結果から,本研究により開発した提案方式は,超高精細画像の符号化システムとして有効であると結論づけている.本研究では、超高精細画像を対象とした情報保存型高圧縮符号化方式の開発に関する基礎研究を行った。超高精細画像システムにおいては、その解像度ないし階調数の高さ故に、部分復号や段階的伝送を可能とするスケーラブル符号化可能であることが要求されている。そこでまず本研究では、超高精細画像符号化システムに要求される条件として、プログレッシビリティ、スケーラビリティ、リバーシビリティの3点を挙げ、これらを満足する符号化方式について具体的な検討を行った。まず、プログレッシビリティとリバーシビリティを同時に満足する符号化モデルとして、Wavelet変換を用いた符号化方式を提案している。まずプログレッシビリティについては、3回程度のオクターブ分割を行い、低域成分から順次伝送を行うことにより段階的伝送を可能としている。また、リバーシビリティを満足する変換として、1×3変換、T-T変換、T-S変換などいくつかの方式を取り上げ、符号化シミュレーション実験を行って最適なWavelet変換符号化モデルを構築するための検討を行った。一方、スケーラビリティについては、効率的な可変長符号であるGolomb-Rice符号が、わずかなオーバーヘッド情報を付加するだけで部分復号可能となることを示唆し、これに基づいてスケーラブルな符号化法を開発した。さらに、ここで得た知見から、一般のハフマン符号などのコンパクト符号においても、部分復号可能となり得ることを明らかにしている。また、超高精細画像のような低エントロピー情報源に対しては、コンパクト符号構成が簡単な式で導けることを明らかにした。これらの結果は、電子情報通信学会論文誌などに学術論文として採録されている。さらに画素数4000×4000以上、階調数R,G,B各12ビット程度の超高精細画像に対してシミュレーション実験を行い、従来の符号化法と比較するなどして本提案方式の有効性をPicture Coding Symposiumを初めとする国内外のコンファレンスにおいて発表している。

本研究では,超高精細画像を対象とした可逆的高圧縮符号化方式の開発に関する研究を行った.本研究においては,まず,超高精細画像を主体としたアプリケーションシステムに要求される機能を明らかにし,それら要求条件を満足する超高品質画像情報の符号化法について検討を行った.すなわち,超高精細画像符号化システムに要求される機能として,(1)可逆性,(2)階層性,(3)部分復号可能性を挙げ,符号化,伝送,表示等を含めたトータルの面から,この3機能を満たす超高精細画像の符号化伝送システムを構築した.まず,(1)の可逆性を満足する符号化モデルとしては予測符号化法,マルコフモデル符号化法,可逆変換符号化法等が考えられるが,本研究では,超高精細画像の可逆符号化モデルとしてこれらを用いる場合について比較検討を行い,圧縮効率のみではなく,(2)の階層性および(3)の部分復号可能性との親和性も考慮に入れ,超高精細画像の符号化モデルとして可逆ウェーブレット変換を採用することが妥当であると結論づけている.次に,超高精細画像信号は,従来の自然画像に比し,きわめて低いエントロピーを持っていることに注目し,このような情報源に対するコンパクト符号はハフマンのアルゴリズムによらずに簡単な手法で組織的に構成できることを明らかにした.さらに,(3)の部分復号可能性を実現するために,部分復号可能な新たな可変長符号を開発した.本方式の有効性を検討するために,提案する画像符号化および復号のシミュレーションシステムをワークステーションおよびパーソナルコンピュータ上に構築し,実際の超高精細画像を用いて,符号化効率,部分復号の妥当性,段階的表示性などの性能を検証し,考察を加えている.以上の検討結果から,本研究により開発した提案方式は,超高精細画像の符号化システムとして有効であると結論づけている.
チューブリンアイソタイプの網羅的機能解析によるマルチ－チューブリン仮説の検証

本研究では<チューブリンアイソタイプの違いが微小管動態の多様性に寄与する>という『マルチ-チューブリン仮説』を、線虫C. elegansをモデル系として検証した。C. elegansのすべてのチューブリンアイソタイプ(α:9種類;β:6種類)のノックアウト株とGFP標識株を作製し、発現パターンと表現型を網羅的に解析した。その結果、多くのアイソタイプが特定の細胞集団で特異的に発現されていることが示された。さらに、異所発現実験によりチューブリンアイソタイプの組成が微小管動態の多様性に寄与していることが示された。以上の結果から『マルチ-チューブリン仮説』が実証された。多くの生物種において、微小管を構成するα-およびβ-チューブリンには複数のアイソタイプが存在する。微小管の多彩な動態や機能を説明するために、<チューブリンアイソタイプの違いが特徴的な微小管構造を生み出し、それが微小管動態の多様性に寄与している>という『マルチ-チューブリン仮説』が約40年前に提唱されたが、今もこの仮説の正否に決着はついていない。本研究では、9種類のα-チューブリンと6種類のβ-チューブリンを持つ線虫C. elegansをモデル系として、各チューブリンアイソタイプの発現組織と発現時期、細胞内局在、機能破壊による表現型を網羅的に解析することにより、マルチ-チューブリン仮説の検証を行うことを目的とする。H27年度はまず、初期胚で発現しているβ-チューブリンアイソタイプTBB-1, TBB-2の詳細な微小管動態解析を行った。その結果、それぞれが欠損している胚では微小管動態が異なることが明らかになった。さらに、初期胚で発現されているα-チューブリンアイソタイプTBA-1とTBA-2は従来は等価であると考えられていたが、TBB-2欠損下においてはTBA-1とTBA-2の微小管動態への寄与は異なることが示された。また、新たにβ-チューブリンアイソタイプTBB-4, MEC-7のGFPノックイン株を構築し、それぞれの発現組織解析を行った。その結果、それぞれ特定の神経細胞において、少量発現していることが示されれた。以上より、各細胞内で発現されているチューブリンアイソタイプの種類および量が、微小管動態を規定していることが示唆された。β-チューブリンアイソタイプ4種、α-チューブリン2種についてすでに解析が進行中である。初期胚の解析により、α-チューブリンアイソタイプ(TBA-1, TBA-2)およびβ-チューブリンアイソタイプ(TBB-1, TBB-2)がそれぞれin vivoで微小管動態に異なる寄与をしていることが明らかになった。他のアイソタイプについても、蛍光タンパク質ノックイン株の作製を進めており、ほぼ計画通り研究が進展している。I.線虫α-、β-チューブリンアイソタイプの網羅的な発現・機能解析:昨年度に引き続き、各チューブリンアイソタイプ遺伝子について、CRISPR/Cas9ゲノム編集技術を用いて遺伝子破壊株、および、GFP/mCherry標識株を作製した。α-チューブリン、β-チューブリンアイソタイプ破壊株・標識株をそれぞれ5遺伝子、5遺伝子について得たので、得られた遺伝子破壊株について、胚発生・孵化後発生・運動能力に着目して表現型解析を行った。GFP/mCherry標識株を用いて、各チューブリンアイソタイプの発現時期・発現組織・細胞内局在を高分解能スピニングディスク型共焦点顕微鏡によって解析した。その結果、TBB-1, TBB-2, TBA-1, TBA-2は多様な組織で発現していたが、MEC-12、MEC-7、TBA-4は特異的な神経細胞で、また、TBA-7は腸で発現していることが示された。II.線虫チューブリンアイソタイプ間の互換性解析による『マルチ-チューブリン仮説』の検証:初期胚で発現しているTBB-1, TBB-2, TBA-1, TBA-2について、蛍光標識株を用いて、それぞれの分裂期微小管(動原体微小管、星状体微小管、中央紡錘体)への取り込まれ方に相違点がないか否かを高分解能ライブイメージングによって解析した。また、各チューブリンアイソタイプの発現量・比率を変化させた場合に、微小管動態に変化が生じるかを、伸長する微小管プラス末端に結合するGFP::EB1マーカーのライブイメージングによって定量的に解析した。以上の解析により、それぞれのアイソタイプが微小管動態の多様性に寄与していることを明らかにした。15種類のチューブリンアイソタイプのうち、10種類について遺伝子機能破壊株および蛍光タンパク質標識株を作成し、順調に解析を進めている。チューブリンアイソタイプの発現量・発現部位操作についても、実験手法を確立したので、継続的に解析を進める予定である。本研究では、9種類のα-チューブリンと6種類のβ-チューブリンを持つ線虫C. elegansをモデル系として、すべてのチューブリンアイソタイプの発現組織と発現時期、細胞内局在、機能破壊による表現型を網羅的に解析し、さらにアイソタイプ間の互換性解析を行うことにより、マルチ-チューブリン仮説の検証を行うことを目的とした。1.線虫チューブリンアイソタイプの網羅的な発現・機能解析: CRISPR/Cas9ゲノム編集技術を用いて、α-チューブリンアイソタイプ9種中8種、β-チューブリンアイソタイプ6種中6種の破壊株・標識株を作製した。GFP標識株を用いて各チューブリンアイソタイプの発現時期・発現組織・細胞内局在を高分解能スピニングディスク型共焦点顕微鏡によって解析した結果、ユニバーサルかつ大量に発現しているアイソタイプと、組織・細胞種特異的に少量発現しているアイソタイプが存在することが明らかになった。

これらの結果から、発現しているチューブリンアイソタイプの組成の違いが細胞種特異的な微小管動態の多様性に寄与しているという仮説を提唱した。2.線虫チューブリンアイソタイプ間の互換性解析による『マルチ-チューブリン仮説』の検証:ユニバーサルに発現しているβ-チューブリンアイソタイプTBB-1およびTBB-2と、特異的な神経細胞に発現しているアイソタイプTBB-4およびMEC-7が微小管動態におよぼす影響について、CRISPR/Cas9ゲノム編集技術を用いて検証した。初期胚(TBB-1とTBB-2を発現)で各アイソタイプを異所的に発現させた結果、MEC-7の発現により安定な微小管が形成されることが示された。また、TBB-4は紡錘体微小管に取り込まれにくい傾向があることが示された。このようなアイソタイプごとの性質の違いが、組織特異的な微小管動態の多様性に寄与していることが示唆された。本研究では<チューブリンアイソタイプの違いが微小管動態の多様性に寄与する>という『マルチ-チューブリン仮説』を、線虫C. elegansをモデル系として検証した。C. elegansのすべてのチューブリンアイソタイプ(α:9種類;β:6種類)のノックアウト株とGFP標識株を作製し、発現パターンと表現型を網羅的に解析した。その結果、多くのアイソタイプが特定の細胞集団で特異的に発現されていることが示された。さらに、異所発現実験によりチューブリンアイソタイプの組成が微小管動態の多様性に寄与していることが示された。以上の結果から『マルチ-チューブリン仮説』が実証された。すでに蛍光タンパク質ノックイン株が取得済みのチューブリンアイソタイプについては、それぞれの発現組織、その組織における微小管動態への寄与について、引き続き解析を進める。未解析のα-チューブリンアイソタイプ7種およびβ-チューブリンアイソタイプ2種について、蛍光タンパク質ノックイン株の作製を行う。I.線虫α-、β-チューブリンアイソタイプの網羅的な発現・機能解析:引き続き、各チューブリンアイソタイプ遺伝子について、CRISPR/Cas9ゲノム編集技術を用いて遺伝子破壊株、および、GFP/mCherry標識株を作製する。28年度までにα-チューブリン、β-チューブリンアイソタイプ破壊株・標識株をそれぞれ5遺伝子、5遺伝子について得たので、29年度は残りのα-チューブリン4遺伝子、β-チューブリン1遺伝子について破壊株・標識株の構築を行う。得られた株を用いて、表現型解析および発現時期・発現組織・細胞内局在解析を行う。同一細胞で複数のアイソタイプが発現されている場合には、細胞内局在部位の違いについても着目して解析を行う。II.線虫チューブリンアイソタイプ間の互換性解析による『マルチ-チューブリン仮説』の検証:各チューブリンアイソタイプを異所的に発現させた場合に、微小管動態に変化が生じるかを、伸長する微小管プラス末端に結合するGFP::EB1マーカーのライブイメージングによって定量的に解析する。とくに神経特異的に発現しているアイソタイプを初期胚で強制発現した場合の微小管動態に着目して解析する。
対人恐怖症状を規定する心理学亭要因

本研究の目的は不安障害における認知的動態として見られる記憶の機能低下について検討したものである。記憶のうち,これから使おうと意図して保持された情報をワーキングメモリと呼び,情報処理の根底を支え,高次認知機能を実現する記憶作用と見なされている。本研究では,不安によってワーキングメモリ機能が(平常時より)障害される様態を検討している。不安はワーキングメモリに直接影響しているというよりは,注意制御機能を介してワーキングメモリ機能を障害しているという知見を一貫して見出した。特に,特性不安(パーソナリティ)は刺激駆動的な注意の作用を強める方向に調整しており,(記憶)課題とは無関連な刺激に対して処理を促進する一方,状態不安(情動)は目的志向的な(意識的な)注意の制御を困難にしていた。さらに,これら2種類の不安には交互作用が見られ,特性不安も状態不安もともに強い場合に,葛藤解決を含む実行機能系の遂行低下が観測された。また,記憶パフォーマンスとの関連においては,特性不安,あるいは状態不安単独の効果は見られず,両者の交互作用として,注意の切り替えを要するような事態において,パフォーマンスの低下が見られた。すなわち,不安は注意の切り替え(attention switching)と呼ばれる実行機能を害することによりワーキングメモリ・パフォーマンスを低下させていることが示唆された。これらのことから,不安障害に見られる認知・記憶機能への障害の動態は,一次的に注意システムを歪曲する形で発露していると考えられた。さらに,これへの心理療法的対処としては,ABM(Attention Bias Modification;注意バイアス修正法)が提案されているが,パーソナリティ要因か情動要因かによって注意への影響は異なり,またこれらは交互作用をもつことから,現在の単純なABM法パラダイムをさらに精緻化していく必要があると考えられる。不安の認知機能への影響として注意システムへの一次的作用を一貫して見出せたことは,当該領域の進展に寄与していると考えられる。ただし,これを踏まえた心理療法的アプローチの提案まで踏み込めなかった点が課題であった。達成度の項にてすでに述べたように,本研究では心理療法的アプローチの提案・検証にまで踏み込めていない。一見して,不安によって注意システムが受ける機能の偏りを修正すれば,不安にあっても認知機能を保てるように思われるが,これについては必ずしも多くの知見が見られない。また,本研究で指摘したように,不安のうち,パーソナリティ要因と情動要因では注意への影響の仕方が異なっており,これを踏まえた注意の修正法が提案されるべきである。加えて,その方法の効果研究がなされる必要があるだろう。対人恐怖症は日本人青年の独特な自我形成によって症状が規定されるという知見が提出されていたが,本年度に行った調査研究「(日本人)大学生の自我形成の特微」において,欧米で発表されているデータと比較したところ,顕著な違いは見出されなかった。このことから,文化的要因を対人恐怖の第一義的要因に据えることは不適当と考えられた。対人恐怖(社会不安)の強い人では,その顕著は機能的低下として「発話の困難」ということが挙げられる。スピーチ不安と呼ばれる状態であり,一般には発話機会の前およびその最中に強い不安を感じる症状である。このような症状に対して,社会機能訓練などが効果的であることが知られているため,本研究では感情よりむしろ発話という「機能」に焦点を当てた。強い不安(緊張)などにより「頭が真っ白になる」というような状態を心理学的に考究するため,ワーキング・メモリの観点から機能解析を行い,対人恐怖(社会不安)の強い人は,そうでない人に比べて発話のために用いられるべきワーキング・メモリの容量が少なく,不安定であることが見出された。このようなワーキング・メモリの機能的が,引いては発話における流暢性を阻害している可能性がある。現状ではこのようなワーキング・メモリ機能低下と発話における困難の間に直接的な因果関係を結ぶことは早計であるものの,対人恐怖(社会不安)の強い人がスピーチ前に不安を感じる主要因が,単なる「性格的」特徴というよりも,自身の発話に対する能力的・機能的側面への懸念というより具体的なタームによって理解される可能性が示唆された。次に,発話という言語使用の場においてワーキング・メモリが機能低下するのであれば,それは言語に関わるメモリ(言語性ワーキング・メモリ)に特異的に生じるのか,という観点から研究を行った。ワーキング・メモリは言語性と非言語性(視空間性)のものに分けることが出来るので,対人恐怖(社会不安)の強い人とそうでない人において,その双方のワーキング・メモリを測定したところ,非言語性(視空間性)のものには差異は見られず,言語性ワーキング・メモリにおいてのみ対人恐怖(社会不安)の強い人で成績が低下していた。以上の結果より,言語(発話)に関連したメモリが何らかの影響により特異的に不安定になるという現象が見出された本年度は対人恐怖(社会不安)の不安情動に焦点をあて,不安が認知機能に及ぼす影響について検討を行なった。社会不安では情緒的な困難に加えて,発話が流暢に行なえないといった行動的・認知的な機能低下が問題化することが多い。このような現象について,不安がワーキングメモリ機能を損なうというモデルに立脚して説明することを試みるものである。研究1では,不安傾向の高い人にあっても,認知的なパフォーマンスが低下しない人がいるというデータに基き,不安の影響を受けやすい「脆弱性要因」を明らかにした。これにより,不安状態にない「平常時の」ワーキングメモリ容量が少ない場合に限り,不安による機能的阻害を受けることを確かめた。

逆に,ワーキングメモリ容量の比較的大きい人では,不安の影響を受けても課題遂行に支障をきたさない。すなわち,不安とワーキングメモリ容量の交互作用によってパフォーマンスが規定される。次に,このような不安の影響がワーキングメモリ系のいかなる部分に及んでいるかを検討する研究として,注意を媒介としたプロセスがあることを確かめた。ワーキングメモリ系では注意の制御が大きな役割を果たしていると考えられるが,不安はこの注意システムにバイアスを掛けることにより行動レベルでのワーキングメモリ課題のパフォーマンスを規定していることが示唆された。以上の成果により,不安の認知活動への影響には脆弱性要因があること,不安が注意制御に対して阻害的に作用すること等が明らかとなってきた。これらを踏まえ,不安の悪影響を予防するためのターゲットが注意制御であるという臨床的に意義深い知見が得られたと言える。本研究の目的は不安障害における認知的動態として見られる記憶の機能低下について検討したものである。記憶のうち,これから使おうと意図して保持された情報をワーキングメモリと呼び,情報処理の根底を支え,高次認知機能を実現する記憶作用と見なされている。本研究では,不安によってワーキングメモリ機能が(平常時より)障害される様態を検討している。不安はワーキングメモリに直接影響しているというよりは,注意制御機能を介してワーキングメモリ機能を障害しているという知見を一貫して見出した。特に,特性不安(パーソナリティ)は刺激駆動的な注意の作用を強める方向に調整しており,(記憶)課題とは無関連な刺激に対して処理を促進する一方,状態不安(情動)は目的志向的な(意識的な)注意の制御を困難にしていた。さらに,これら2種類の不安には交互作用が見られ,特性不安も状態不安もともに強い場合に,葛藤解決を含む実行機能系の遂行低下が観測された。また,記憶パフォーマンスとの関連においては,特性不安,あるいは状態不安単独の効果は見られず,両者の交互作用として,注意の切り替えを要するような事態において,パフォーマンスの低下が見られた。すなわち,不安は注意の切り替え(attention switching)と呼ばれる実行機能を害することによりワーキングメモリ・パフォーマンスを低下させていることが示唆された。これらのことから,不安障害に見られる認知・記憶機能への障害の動態は,一次的に注意システムを歪曲する形で発露していると考えられた。さらに,これへの心理療法的対処としては,ABM(Attention Bias Modification;注意バイアス修正法)が提案されているが,パーソナリティ要因か情動要因かによって注意への影響は異なり,またこれらは交互作用をもつことから,現在の単純なABM法パラダイムをさらに精緻化していく必要があると考えられる。不安の認知機能への影響として注意システムへの一次的作用を一貫して見出せたことは,当該領域の進展に寄与していると考えられる。ただし,これを踏まえた心理療法的アプローチの提案まで踏み込めなかった点が課題であった。
完全主義傾向の検討および心理的スキルトレーニングの効果

スポーツおける完全主義傾向を測る尺度開発を中心とし、アスリートの心理的特徴について検討した。結果、スポーツ完全主義尺度の完成および、妥当性と信頼性を確立した。スポーツ完全主義尺度(SPS)は合計29項目からなり、ライカートスケール1(全く当てはまらない)-5(非常に良く当てはまる)によって対象者に回答を求める形式とした。下位尺度・項目数・信頼度(α)は次のとおりである。高い基準7項目. 82、相違感5項目. 69、失敗をおそれる8項目. 75、周りの期待9項目. 82。研究1:運動スポーツにおける完全主義の概念は、国内では確立していない.このため、国内外における完全主義についての先行研究(Gould et al.,1996;Hewitt & Flett, 2002;大谷・桜井、1995;小堀・丹野、2004)をもとに概念を検討する.1.内容的妥当性の検証:スポーツにおける完全主義を「スポーツにおいて、自分自身はたはパフォーマンスへの基準を高く定め、欠陥のさいパフォーマンスを求める傾向」とした.2.表面的妥当性の検証:日本人研究者による表面的妥当性の評価を再依頼した結果、上記の概念に対する同意を得ることができた.5つの下位尺度には、「高い基準」、「相違感」、「失敗をおそれる」、「周りからの期待」、「周りからの評価」が含まれた.3.完全主義傾向を測るため、下位尺度5つによる、63項目の質問紙が完成した.4.大学生167名(男子116名、女子51名)を対象に質問項目の読みやすさおよび信頼性の検討をした.Item-total correlationがく.30の項目を削除した結果、項目数は46項目となった.下位尺度数およびα係数は以下の通りである.高い基準(n=14,α=.89)、相違感(n=10,α=.76)、失敗をおそれる(n=7,α=.81)、周りからの期待(n=5,α=.84).下位尺度の周りからの評価については、充分な信頼度を得ることができなかったため、10項目をそのまま残した.研究2:研究1において作成した運動スポーツ完全主義尺度の構成概念妥当性の確立のため、46項目の質問紙をもって、大学生298名(男子207名、女子91名)に回答を依頼した.Maximum likelihood factor analysis(ML)のvarimaxローテーションによりファクターを5と限定し解析を行った.結果、5つのファクターは見つかったが、予測される下位尺度にあてはまらなかった項目を削除した.よって、下位尺度は4となり、26項目が残った.次に、Maximum likelihood factor analysis(ML)のpromaxローテーションによりファクターを4と限定し解析を行った.その結果4つのファクターによる36.20%の全分散が認められた.全ての項目は予測される下位尺度に当てはまった.最後に下位尺度の信頼性を検討し、24項目の尺度が完成した.下位尺度数およびα係数は以下の通りである.高い基準(n=10,α=.84)、相違感(n=5,α=.70)、失敗をおそれる(n=5,α=.73)、周りからの期待(n=3,α=.80).研究2:構成観念妥当性及び予測的妥当性の確立と尺度の完成1.平成21年度研究2のつづき:一般化可能性の検証を続けながら、尺度を完成させていくことをねらいとした.21年度の成果から完全主義傾向には競技レベルが関係することが判明した。よって22年度は、国際レベル、全日本レベルを含む競技経験のレベルの高い対象者を中心として調査を行った。研究2において項目数が十分でない下位尺度については、項目を書き換えるなど手直しを加えた。スポーツ完全主義尺度を5つの下位尺度「高い基準」、「相違感」、「失敗をおそれる」、周りからの期待」、「周りからの評価」を含む全31項目で構成した。大学生358名を対象に構成概念妥当性の検証を行った。Maximum likelihood factor analysis (ML)のvarimaxローテーションによりファクターを4と限定し解析を行った.結果、4つのファクターは見つかったが、予測される下位尺度にあてはまらなかった項目を削除した.次に、Maximum likelihood factor analysis (ML)のpromaxローテーションによりファクターを4と限定し解析を行った,その結果4つのファクターによる38.67%の全分散が認められた.全ての項目は予測される下位尺度に当てはまった.最後に下位尺度の信頼性を検討し、24項目の尺度が完成した.下位尺度数およびα係数は以下の通りである.高い基準(n=9,α=.89)、相違感(n=3,α=.58)、失敗をおそれる(n=5,α=.67)、周りからの期待(n=3,α=.68).2.外的妥当性及び予測的打倒性の確立:

多次元完全主義認知尺度(小堀・丹野、2004)、自己志向的完全主義尺度(大谷・桜井、1995)、ACSI-28、および独自に作成した尺度を使用し調査を行った。結果、すべての尺度の信頼性および外的妥当性の確立をすることができた。また、一般的な完全主義傾向とスポーツの場面における完全主義傾向に違いがあることが判明した。今後も引き続き妥当性の確立について研究をすすめる。予測的妥当性の確立及び尺度の完成22年度に完成した尺度を使用し大きく2つの調査を行った.研究1においては、ラグビー選手の完全主義傾向と心理的スキルの関係について調査した.研究2においては、完全主義傾向を図る尺度の妥当性を確立するとともに、社会志向性を含む達成動機との関係について調査した.1.ラグビー選手の完全主義傾向と心理的スキルの関係について:358名の大学男性ラグビー選手(年齢m=19.55歳)を対象とし、完全主義傾向と心理的スキルの関係について調査した.完全主義傾向を図るため.スポーツ完全主義尺度31項目版を使用した.また、心理的スキルを図るため、Athletic Coping Skills Inventory-28(ACSI-28:Smith et al.,1995)の日本語版を使用した.28項目を7つの下位尺度に分類し、選手の心理的スキルを評価した.また、MPS(Sakurai&Otani,1997)及びHMPS(Hewitt&Flett,1991)を使用し、ポジティブとネガティブの完全主義傾向の分類についても調査した.結果、ポジティブな傾向は、高い基準(n=9,α=.88)、と周りからの期待(n=3,α=.65)、そしてネガティブな傾向は相違感(n=3,α=.60)及び失敗をおそれる(n=7,α=71)で構成した,ポジティブな完全主義傾向は、目標設定、メンタル的な準備自信、及び達成動機と有意に関係を示した.また、ネガティブな傾向は不安を制御するスキル、注意集中力、そしてコーチの教授を受けるスキルが低いことと有意に関係を示した.スポーツ完全主義尺度の完成:合計29項目、ライカートスケール1(全く当てはまらない)-5(非常に良く当てはまる)下位尺度・項目数・信頼度(α):高い基準7項目.82、相違感5項目.69、失敗をおそれる8項目.75、周りの期待9項目.82