hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子どもの面接法-出来事を話すための語彙-

子どもが司法場面で情報提供を求められることは少なくない。本研究の目的は,出来事の報告,特に人物の記述と,刑事事件でも民事事件でも問題になる感情・気持ちの表現に焦点を当て,発達的変化を明らかにするとともに,得られた資料を司法面接の開発に活かすことであった。成果は以下の3点となる。(1)実験研究により,語彙は限られているものの,幼児による人物記述の度合いは人物の再認の正確さと関わっていること,感情・気持ちについては,特にネガティブな気持ちを表す語彙が学童期に増加することを示した。(2)幼児の供述の信用性に関する大人の意識,認識を検討し,一般市民は子どもの供述の信用性を高く見積もりがちであることを示した。(3)これらの成果,文献調査,国外での調査などを踏まえ,面接ガイドラインを提案した。幼児や子ども,知的障害者が被害者や目撃者として司法面接を受けたり法廷に立つように求められることは少なくない。しかし現実場面においては,面接官とこれらの被面接者との間ではコミュニケーションがうまく運ばないことも多い。問題のひとつとして,面接官がこれらの被面接者の用いる語彙や言語の特徴を十分理解していないことが挙げられる。本研究の目的は、幼児,児童,知的障害者を対象に,面接に関る能力,特に出来事を表す語彙(時間,場所,活動,評価等を表す語)の発達過程を調べることである。本年度は1.文献,先行研究の検討,2.幼児を対象とした実験的調査による検討,および3.事例による検討を行った。1.文献研究:司法面接で必要とされる言語・認知能力という観点で資料を検索し,文献研究を行った。出来事を語る語彙の獲得,情報源の理解,事実とファンタジーの区別,嘘と真実の区別,誘導の影響等について,発達的経過を検討したところ,幼児が一定の語彙を獲得し,情報源を理解し,事実とファンタジー,嘘と真実を区別できるようになるのは6歳程度であること,この年代になると大人による質問に頼る度合いが減り,よって質問による誘導の影響も少なくなることが確認された。2.実験的調査研究:4-7歳児,計40名を対象に,実験的調査研究を開始した。語彙検査,気持ちに関する語彙を調べる寸劇(主人公の人形が探し物を見つける,恐い目に遭う等),時間に関する語彙調査,情報源の理解に関する課題等を作成し,幼稚園児(4-6歳)および1年生に個別調査を行った。第1週めは,語彙検査,気持ちに関する語彙調査,時間に関する語彙調査などを行う。第2週目は同じ幼児に1週目の出来事や人物(実験者)について尋ね,身体に関する語彙,活動に関する語彙についても調べた。現在,延べ80人の資料を収集しているが,年齢ごとの人数が十分でないため,来年度も継続して収集する。3.事例研究:知的障害者の捜査面接の資料を得て,分析を行った。この事例では,被面接者は面接者の質問を理解することができない。そのため,被面接者の独白による報告が行われている(その意味では誘導は生じにくいといえる)。主語が省略される(従って他者が叩いたのか,自分が叩いたのかが確定できない)等の特徴が見られた。本研究は,子どもに対する司法面接の開発を目指す基礎調査である。子どもへの司法面接がうまく運ばない原因として,面接官が子どもの用いる語彙や言葉の特徴を十分に理解していないこと,語彙の少ない子どもに対し,過度に親和的(そのため誘導的になる可能性がある)な質問を行うなどの問題が考えられる。本年度は1.幼児を対象とした実験的調査,2.少年に対する面接調査,3.幼児の証言に関する大人の信念の検討,および4.事例による検討を行った。1.実験的調査研究:昨年度,幼稚園児20名,小学生1年生20名を対象に,実験的調査を行ったが,本年度はさらに幼児120名に対し,調査を進めた。調査内容は,昨年と同様,(1)語彙検査,(2)気持ちに関する調査(人形劇を示し,主人公である人形の気持ちを尋ねる。寸劇の内容は,探し物を見つける,恐い目に遭う等である),(3)時間に関する語彙調査,(4)情報源の理解に関する課題,(5)心の理論課題,(6)人物の記述,(7)けんか,身体に関わる語彙調査,(8)出来事の報告である。調査は2回にわたる。1週めは,語彙検査,気持ちに関する語彙調査,時間に関する語彙調査を行う。2週目は同じ幼児に1週目の出来事や人物(実験者)について尋ね,けんかや身体に関する語彙についても調べた。結果の一部は発達心理学会において報告した。2.少年に対する面接調査:語彙に加え,質問の仕方も面接において重要な課題となる。

少年事件に関心のある弁護士の協力を得て,中学生15名および大学生20名を対象に調査を行った。参加者に実演による「事件」を目撃してもらい,権威者(弁護士)が誘導項目(実際にはなかった出来事)を含む質問と含まない質問を行う。その結果,誘導項目を「あった」として回答する率は少年と大学生ではほぼ同程度であったが(22-24%),「誘導された」と感じるか否かに違いが見られた。少年では誘導されているにもかかわらず「誘導された」という意識が低い。これに対し大学生では「誘導された」「面接者の言葉による影響を受けた」という意識が強かった。結果の一部は法と心理学会で報告した。3.幼児の供述がどの程度有効であると思うか,一般市民や大学生を対象に調査を行った。その結果「幼児の証言は信用できる」という回答が6割程度と高いことが示された。これは法心理の専門家に行ったKassinらの研究結果とは異なる。この差については,ワーディングや証言の条件等を工夫し,さらなる検討が必要である。4.事例研究:発達障害,およびアスペルガーのある児童2名の司法面接の記録を検討する機会を得た。この事例においては両者とも言葉は豊富であるが,大人の受け答えへの同調が高い点が問題として指摘された。幼児や児童が目撃供述や被害供述を求められることがある。本研究の目的は,子どもがどのように出来事を語るかを語彙の面から検討するとともに,子どもに適した面接技法を開発することである。本年度は以下のような実験研究,事例研究,調査研究を行った。(1)実験研究:18年度から開始した幼児の資料の収集を終え,人物記述(髪型,顔,目,口,鼻等),出来事の記述(いつ,どこで,誰が,何を,どうした),および感情語彙について分析を進めた。人物については髪型については比較的正確に記述できるものの,顔のパーツについては「大きい,丸い,ふつう」等の無指標(unmarked)の表現,「いっぱいはいっている」等の曖昧な表現が多いこと;感情については「わからない」反応のほか,全般的にポジティブな表現よりもネガティブな表現の方が多様であることが示された(嬉しいv悲しい,嫌だ,困っている等)。出来事については現在分析中である。加えて,小学校2,4,6年生のデータも収集した。(2)事例研究:幼児,児童,知的障害者に対する司法面接の分析を行い,クローズ質問の影響や実演の問題について検討した。(3)調査研究:模擬裁判市民集会に訪れた市民90人を対象に,幼児の証言に対する意識を調査し,先行研究(Kassin, et al., 2001)における専門家の判断と比較した。他の目撃証言の正確さ等に関する質問項目に比べ,市民は専門家よりも,幼児の証言を「正確だ」と判断する傾向が強いという結果が得られた。上記のデータ,また市民のもっている信念を踏まえた面接法の開発が必要である。本研究は,事故や事件に遭遇し,報告を求められた子どもが,どの程度,どのように出来事を報告できるかを調べることを目的としている。一昨年度は一般の幼児を対象に,出来事を報告するための語彙の調査を行った。昨年度は人物記述について検討し,児童への調査も行った。本年度はこれまでの結果の分析を進めるとともに,特に感情表現に焦点を当て,児童相談所に保護されている子どもへの調査を行った。
運動学習に関する脳の空間的情報表現

我々ヒトの持つ運動学習能力はスポーツ場面やリハビリの場面に限らず,日々の生活を送る上でも欠かせない能力の一つである。本研究では、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて運動学習に関わる脳活動を明らかにしていくことを目的とした。被験者はMRI対応のジョイスティックを操作することでモニター上に提示されるカーソルを動かし、視覚運動変換のある環境での到達運動課題を行った。そして、被験者が新奇な環境を学習した時の脳活動について検討を行った。その結果、学習によって脳活動が変化し、体の動きとしては類似の運動をしていても視覚的な情報に応じて脳活動パタンが異なることが示唆された。我々ヒトの持つ運動学習能力は生きていくうえで欠かせない能力の一つである。この運動学習能力について、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いることで、全脳を対象とした脳活動パタンを明らかにしていくことを本研究の目的としている。本年度は、被験者に運動学習を行わせ、運動学習前後の脳活動をfMRIにより計測し、脳活動を解析することで、運動学習に関わる脳活動を明らかにした。実験はMRI対応のジョイスティックを用いて行った。被験者はスクリーン上に投影される画面を見ながらジョイスティックの動きに連動しているカーソルを操作し、スタート位置からターゲット位置まで動かす課題を行った。課題の途中から、ジョイスティックの動きとカーソルの動きの間にずれを生じさせる視覚運動変換を加え、ジョイスティックとカーソルの新しい対応関係を学習していく過程の脳活動をfMRIにより計測した。ターゲット方向に対するカーソルの動きの誤差は視覚運動変換を与えた直後からセッションを重ねるごとに減少していった。このことから被験者は視覚運動変換に徐々に適応していったと考えられる。また、脳画像を解析した結果、視覚運動変換を与える前に比べて、視覚運動変換を与えて運動学習を行っている時に、運動前野や大脳基底核等の運動関連領域に脳活動が見られた。これらの結果は運動学習にともなう脳活動パタンの変化を明らかにしていくものであり、本研究の成果は、ヒトが新たな運動スキルを身につけていくときの神経メカニズムの解明に貢献できるものであると考えられる。ヒトの持つ運動学習能力はスポーツ場面やリハビリの場面に限らず、日々の生活を送る上でも欠かせない能力であり、その神経基盤を解明していくことは神経科学や身体運動科学分野における重要な課題の一つであるといえる。本研究では機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて、運動学習時の脳活動を全脳から計測し、運動学習に関わる脳活動パターンを明らかにしていくことを目的としている。昨年度は運動学習に関わる脳活動についてfMRIを用いて計測し単変量解析により検討を行った。本年度は、脳活動パターンの解析手法を確立するため、被験者が左(または右)の手首の屈曲(または伸展)運動を行っているときの脳活動をfMRIにより計測した。そして、複数のボクセルパターンを用いる多変量解析の一つであるRepresentational Similarity Analysis(RSA)の手法により、各運動条件時の脳活動の類似性について系統樹や多次元尺度構成法により評価を行った。その結果、系統樹では左右の動作の違いでまず分かれ、ついで屈曲伸展動作に分かれた。また、多次元尺度構成法では左右の運動が屈曲伸展動作よりも大きく離れていた。これらの結果より、RSA解析を用いることで各運動条件時における脳活動パターンはその類似性に応じて適切に分離されていると考えられる。今後は本年度の解析手法を運動学習時の脳活動パターンに用いることで、運動学習に関わる脳活動パターンを明らかにしていく。これにより、ヒトが新たな運動を学習していくときの脳活動の変化が明らかとなり、運動学習メカニズムの解明に貢献できるものであると考えられる。これまでの研究で、26年度にはMRI対応ジョイスティックを用いて視覚運動変換課題の運動学習を行っているときの脳活動をfMRI(Siemens Verio, 3テスラ)によって計測を行い、本年度ではそれらの脳活動パターンを解析する手法について検討を行った。しかし、実験で用いたMRI対応ジョイスティックでは、視覚運動変換課題を遂行する上でジョイスティックの形状の非対称性によって被験者が変換を知覚してしまうという問題があることが明らかとなった。そのため、本年度に、対称な形状のジョイスティックを特注で作成したため遅れが生じている。我々ヒトの持つ運動学習能力はスポーツ場面やリハビリの場面に限らず,日々の生活を送る上でも欠かせない能力のであり、その神経基盤を解明していくことは神経科学や身体運動科学分野における重要な課題の一つである。本研究では、この運動学習能力について、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いることで、運動学習時の脳活動を計測し、運動学習に関わる脳活動パターンを明らかにしていくことを目的とした。本年度は、被験者に運動学習を行わせ、運動課題遂行中の脳活動をfMRIにより計測し、その脳活動パターンを解析した。実験では、被験者はスクリーン上に投影される画面を見ながらMRI対応のジョイスティックを操作した。被験者はジョイスティックを操作することで画面上に呈示されるカーソルを動かし、カーソルをスタート位置からターゲット位置まで動かす到達運動課題を行った。課題の途中から、ジョイスティックの動きとカーソルの動きの間に徐々にずれを生じさせる視覚運動変換を加えた。そして、このような変換を加えない条件(体の動きとカーソルの動きが一致する条件)と変換を加えた条件(体の動きとカーソルの動きが一致しない条件)を行っている時の脳活動パターンについて表象類似性分析を行った。

その結果、体の動きとしては類似の運動をしていても視覚的な情報が異なることによって脳活動パターンが異なることが示唆された。この結果は多様な運動スキルを身につける神経メカニズムの解明に関与すると考えられる。我々ヒトの持つ運動学習能力はスポーツ場面やリハビリの場面に限らず,日々の生活を送る上でも欠かせない能力の一つである。本研究では、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて運動学習に関わる脳活動を明らかにしていくことを目的とした。被験者はMRI対応のジョイスティックを操作することでモニター上に提示されるカーソルを動かし、視覚運動変換のある環境での到達運動課題を行った。そして、被験者が新奇な環境を学習した時の脳活動について検討を行った。その結果、学習によって脳活動が変化し、体の動きとしては類似の運動をしていても視覚的な情報に応じて脳活動パタンが異なることが示唆された。これまでの研究では、視覚運動変換課題の運動学習を行っているときの脳活動をfMRI(Siemens Verio, 3テスラ)によって計測し、SPM12を用いて解析を行った。その結果として、運動学習に関わる脳活動を推定できたことからからおおむね順調に進展していると考えている。これまでの研究により複数のボクセルパターンの解析手法も確立され、特注のジョイスティックも完成したので、今後はこれらを用いて研究を進めていく予定である。システム神経科学これまでの研究では、脳活動の解析としてSPM12を用いることで脳活動を明らかにしてきた。今後はより詳細な空間パタンを明らかにしていくために、複数のボクセルパタンの解析を検討していく予定である。また、課題はMRIからのトリガー信号を受けて刺激を提示して行っているが、技術的側面の問題点として、現在の刺激提示プログラムでは約2000回に1回程度の頻度でMRIのトリガー信号を取りこぼしていた。そのためMRIのトリガー信号の延長および刺激提示プログラムのサンプリング速度の改良を検討していく。本年度より情報学群との兼任になり、次年度には個別の研究室が割り当てられることとなった。そのため、研究室が割り当てられてから研究推進に必要な機器を検討、購入する方がより効率的な研究推進につながると考え、次年度への繰り越しとした。6月上旬には研究室が割り当てられる見込みであり、それを踏まえて本研究に必要な研究機器を検討、購入していく予定である。
スマートフォンに機械学習を実装した摂食障害の過食行動治療システムの開発

日常生活下の情報取得法であるEcological Momentary Assessment(EMA)を発展させ、摂食障害患者の過食行動治療のため、スマートフォンによるEMAで得られたデータを機械学習を用いてリアルタイムに解析し、その場で治療介入するEcological Moment ary Intervention(EMI)のシステムの開発を行うことを目的として以下を実施する。1.過食衝動・行動の評価・介入システムの開発:コンピューター適応型質問票を含めて症状・行動の評価システムとEMIを行うための機械学習を用いたシステムの開発を行う。2.身体活動度による過食衝動・行動の予測モデルの開発:EMAで得られた情報を用いて、身体活動度による過食の予測モデルの開発を行い、治療介入タイミングの同定を行う。3.摂食障害患者における使用感の調査とマイクロランダム化試験による有効性の検証を行う。2018年度は、過食症状の評価・介入システムの開発を行った。具体的には、スマートフォンを用いて、過食衝動・行動、排出行動、気分の記録システムを実装した。そして、機械学習を用いた介入システム開発のための基礎的データを収集するために、日常生活下において、スマートフォンによる症状・行動の記録と、加速度計による身体活動度の記録、自律神経機能の評価のためのRR間隔の記録、過食の前の唾液中のコルチゾールとアミラーゼの記録のシステムのセットアップを行い、倫理委員会での承認を得た。現時点で、4名の被験者からのデータの取得が終了しており、2019年度中にデータの取得を終了させ、介入システムの開発を行う。データ収集システムのセットアップと、倫理委員会での承認を得たのち、データ収集を開始しており、概ね順調に進展していると考えられる。引き続き、データ収集を行い、2019年度中にデータ収集を完了し、介入システムのための基礎データとする。その基礎データを解析することにより、日常生活下における、スマートフォンを用いた介入システムを開発し、介入効果を上げるために、機械学習(強化学習)のアルゴリズムを組み込んで、ブラッシュアップさせる。開発したシステムの効果判定は、通常のランダム化比較試験の実施が困難であるため、個人内での介入の有無をランダムに行うマイクロランダム化比較試験を行う。つまり、各患者ごとに、本研究で開発したシステムを用いて対処行動を提示した場合と、用いないで一般的な対処行動を提示した場合、身体活動による治療介入システムを立ち上げる場合と立ち上げない場合を、過食衝動1回ごとにランダムに選択し、本研究で開発したシステムが有効であるか否かを検証するとともに、治療期間中(8週間)のどの時点から過食行動の改善が認められるかを検証する。また、副次的な効果として、1回あたりの診察時間の記録も行うことにより、医療者の診療の負担軽減につながるかの検討も行い、医療費削減の観点からの検証も行う。

倫理委員会の承認も得て、順調に患者を対象としたデータ収集も開始となったが、当初の予定よりは、2018年度内にデータ収集を終えた患者の数が少なかったために、次年度使用額が生じることとなった。次年度には、引き続き、患者を対象としたデータ収集を継続するので、謝金やデータ収集に必要な消耗品で相殺される予定である。
多様なバイオマスからの生分解性高分子材料の開発とそれらの生分解過程での安全性解明

充填剤としての澱粉存在下でセルロースジアセテートへのε-カプロラクトンの開環グラフト共重合を二軸エクストルーダーを用いたリアクティブプロセシング法で行った。得られた試料について、物理的・化学的特性化を行うと共に、土中埋設試験による生分解性の評価を行った。該試料は、澱粉と、この場合のマトリックス樹脂である可塑化セルロースジアセテートの界面接着性を分子オーダーで説明できる物性を持つとともに、疎水性を備えた実用性も高い生分解性の複合材料であることが知られた。一方、多様なバイオマスのフェノール類あるいはアルコール類共存下での液化と液化物からのフェノール樹脂、ウレタン樹脂等熱硬化性生分解性高分子への変換に関しても種々実験を進め、知見を得た。それらの中で、ふすま(小麦の外皮)液化物から調整したポリウレタンフォーム(PUF)を、環境中から単離した微生物を用いてin vitroでの生分解性試験に供した。118日に及ぶ生分解性試験の結果、対象実験に比べ約8%の重量減少が確認された。SEM観察からも生分解を受けている様子が認められた。IRスペクトルにおいては、培養初期の段階においてエーテル結合に切断が起こっていることが示唆されたが、ウレタン結合切断を示す明瞭な変化は見られなかった。培養溶液のHPLC分析からは対照実験とは異なる組成が確認され、本サンプルが生分解を受けていることがさらに指示された。他方、閉鎖系酸素消費量の測定では、約50日の試験期間でその生分解度が70%にも達し、良好な生分解性を示した。なお、試験終了後の全有機炭素量(TOC)の測定を行ったところ、対照区(活性汚泥のみの系)に比べてその値は低く、サンプルの生分解にともなう可溶性生分解中間体の環境中への残存についての懸念は軽減されたと言える。多様なバイオマスをアセチル化した上で、トリアセチン、オリゴカプロラクトンなど低分子可塑剤・無水マレイン酸とグリセリンあるいはモノエポキシドといった反応性可塑剤との混練、さらには環状エステルの開環グラフト共重合を各様に行い、それらの熱可塑性生分解性プラスチック材料への変換について比較検討を続けている。さらに充填剤としての澱粉存在下でセルロースジアセテートへの環状エステルの開環グラフト重合を二軸エクストルーダーを用いてのリアクティブプロセシング法で行った。得られた試料は、澱粉と、この場合のマトリックス樹脂である可塑化セルロースアセテートとの界面接着性を分子オーダーで説明できる物性を持つと共に、実用性も高い生分解性の複合材料であることが明かとなってきている。多様なバイオマスのフェノール類あるいはアルコール類共存下での液化と液化物からのフェノール樹脂、ウレタン樹脂等熱硬化性生分解性高分子への変換に関しても種々実験を進め、知見を得つつある。この液化を該媒体の超臨界流体を用いて行うことに大きな興味を持っているが、安全性の保証された装置の購入が予算上不可能ということで、先送りせざるを得ない状況にある。他方、本研究で調製された各種成形物についての生分解性についてもその確認が進んできている。特にポリウレタン系の発泡体のうち難生分解性と考えられているポリエーテルポリオール型のものでも、その分解が確認されると共に、分解菌を2種見出している。また、安全性試験を行った結果、すべての調製物について、その抽出成分が変異原性やエストロゲンレセプターへの結合阻害も見られず、発ガン性や内分泌攪乱作用のない材料であることが確認された。ふすま(小麦の外皮)

液化物から調製したポリウレタンフォーム(PUF)について、その生分解性を深く検討した。まず、エチレングリコール/グリセリン[4/1(w/w)]系多価アルコール、及び、硫酸触媒存在下でふすまを液化し、得られた液化物と4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)との反応によってPUFを調製した。環境中から単離した微生物を用いてin vitroでの生分解性試験に該PUFを供し、重量減少、FT-IR解析、SEM観察、並びに培地溶液のHPLC分析から生分解性の評価を行った。また、標準活性汚泥を用いた閉鎖系酸素消費量による評価も併せて行った。PUFのIRスペクトルの比較から、液化物をポリオールとして用いた場合、MDIは添加量によっては架橋を形成するのみならず、片末端が未反応のままで残っているものも存在することが知られた。これは液化物の化学構造の特異性に起因するものであるのか、また、物性・生分解性等との関連を検討する必要がある。一方、118日に及ぶ生分解性試験の結果、対照実験に比べ約8%の重量減少が確認された。SEM観察からも生分解を受けている様子が認められた。IRスペクトルにおいては、培養初期の段階においてエーテル結合に切断が起こっていることが示唆されたが、ウレタン結合切断を示す明瞭な変化は見られなかった。培養溶液のHPLC分析からは対照実験とは異なる組成が確認され、本サンプルが生分解を受けていることがさらに支持された。他方、閉鎖系酸素消費量の測定では、約50日の試験期間でその生分解度が70%にも達し、良好な生分解性を示した。なお、試験終了後の全有機炭素量(TOC)の測定を行ったところ、対照区(活性汚泥のみの系)に比べてその値は低く、サンプルの生分解に伴う可溶性生分解中間体の環境中への残存についての懸念は軽減されたと言える。
SSCP法によるグルコース-6ーリン酸脱K素酵素異常症遺伝子のハプロタイプ解析

2.パプアニューギニア(PNG)住民295名(男120、女175、[470 X染色体(XC)])のG6PD遺伝子の部分イントロン配列を含む全翻訳部位を対象に、遺伝子変異のスクリーニングを行なった。現在までに、(1)110T→C(exon2) : 37Met→Thr[1XC]、(2)IVS2 37A→G[9XC]、(3)243C→T(exon4) : 81Arg→Arg[2XC]、(4)1360C→T(exon11) : 454Arg→Cys[1XC]、(5)IVSll 17G→A[4XC]の5種類の単一塩基置換を同定している。これらのうち、(1)(2)(3)は今回新たに見出されたものであり、G6PD遺伝子の遺伝学的な多様性が示唆される。(4)はG6PD Unioをもたらす変異であるが、PNGにおける頻度はわずかに1/470で、バヌアツ、ソロモン諸島など他のメラネシア地域に比べてはるかに低く、今回検索したPNG人集団が一般的なメラネシア人とは遺伝学的に異なることを示唆している。現時点において明らかになった変異の頻度では、モンゴロイドのハプロタイプを確立することは困難であるが、今後さらに未検索のイントロンの変異を検索することにより、有意の解析が可能となることが期待される。
Development of an accurate and efficient particle method for practical simulations of multiphase fluid flows

本研究では,気液二相流を対象に,実務的な数値シミュレーションの実施を可能とする完全ラグランジュ型数値解析手法としての高精度粒子法の開発を目的とした.研究の第一段階では,粒子法を用いた高精度かつ安定性の高い二相流モデルを新たに構築し,複数のベンチマークテストからモデルの再現性を詳細に検討した.本成果は,Journal of Computational Physicsにて発表済みである.開発したモデルでは,対象粒子の周囲に配列する近傍粒子について,各粒子が保持する密度および対象粒子間との密度に関する空間微分を新たに考慮することで,テイラー展開に則した数学的により厳密な密度を対象粒子へ付与する.本研究では,気液二相流を対象に,実務的な数値シミュレーションの実施を可能とする完全ラグランジュ型数値解析手法としての高精度粒子法の開発を目的とした.研究の第一段階では,粒子法を用いた高精度かつ安定性の高い二相流モデルを新たに構築し,複数のベンチマークテストからモデルの再現性を詳細に検討した.本成果は,Journal of Computational Physicsにて発表済みである.開発したモデルでは,対象粒子の周囲に配列する近傍粒子について,各粒子が保持する密度および対象粒子間との密度に関する空間微分を新たに考慮することで,テイラー展開に則した数学的により厳密な密度を対象粒子へ付与する.
Preconditioningによる心停止後死体肺移植に関する研究

我が国においても脳死者からの肺移植が開始されたが,ドナーの数には限りがあるドナーの不足が深刻な問題となるものと予想される.このようなドナー肺の不足に対する解決策として,心停止後の死体肺移植が位置ずけられる.心停止後のドナー臓器を移植に用いる試みは、いまだ臨床応用に至っていない。その原因としては、1肺の虚血に対する耐性が低くく、ドナー肺摘出までの許容時間が1時間から2時間と短いため良好な状態の肺を摘出することが困難である、2心停止後の虚血肺の状態の評価が困難である、すなわち摘出したドナー肺が肺移植に適しているかの判断が困難である、3冷保存後の再潅流障害、などが主な原因となっている.これらの問題を解決することにより、心停止後の死体肺移植が臨床応用されればドナー不足が大きく解決される可能性がある。本研究によって、肺ミトコンドリアの虚血障害が肺虚血再潅流障害に関与する可能性を示し、肺のエネルギー状態が虚血肺に大きな役割を演ずることを明かとなった。また、肺ミトコンドリアに対するchemical preconditioningが肺の虚血状態への耐性を増加し,心停止後ドナー肺摘出までの許容時間を延長させることが可能であることを、また、ミトコンドリアの呼吸機能の変動により心停止後の肺の虚血障害の状態を把握することが可能であることを明らかとなった.以上の結果を踏まえ、1chemical preconditioningによる心停止後ドナー肺摘出までの許容時間を延長させ、2ミトコンドリア呼吸機能測定によりドナー肺の状態評価を行い、3冷保存時間の限界を把握することにより、心停止後ドナー肺による肺移植が臨床応用されればドナー不足解消への一助となるものと期待される.我が国においても脳死者からの肺移植が開始されたが,ドナーの数には限りがあるドナーの不足が深刻な問題となるものと予想される.このようなドナー肺の不足に対する解決策として,心停止後の死体肺移植が位置ずけられる.心停止後のドナー臓器を移植に用いる試みは、いまだ臨床応用に至っていない。また、肺ミトコンドリアに対するchemical preconditioningが肺の虚血状態への耐性を増加し,心停止後ドナー肺摘出までの許容時間を延長させることが可能であることを、また、ミトコンドリアの呼吸機能の変動により心停止後の肺の虚血障害の状態を把握することが可能であることを明らかとなった.以上の結果を踏まえ、1chemical preconditioningによる心停止後ドナー肺摘出までの許容時間を延長させ、2ミトコンドリア呼吸機能測定によりドナー肺の状態評価を行い、3冷保存時間の限界を把握することにより、心停止後ドナー肺による肺移植が臨床応用されればドナー不足解消への一助となるものと期待される.【目的】Chemical preconditioningは、酸化的リン酸化を化学的に抑制する前処理により、エネルギー代謝の障害に対し抵抗性を増強させることと定義される。肺移植への応用を目指し、chemical preconditioningが心停止後虚血肺における再潅流障害を抑制するか否かを検討した。実験群は4群あり虚血時間および投与薬剤にて分けられ、虚血状態は脱血による心停止により導入された。2群では生理食塩水を心停止導入直前に投与し、sham群は0時間、虚血群(n=7)は1時間(21°C)の虚血時間を導入した。残りの2群では、虚血時間は0時間と1時間にされ、mitochondrial complex II inhibitorである3-nitropropio nat(3-np)を投与した(3-np群、3-np+虚血群)。3-np群を除く3群では、1時間の冷所保存後、120分間ラット血液で再潅流された。(3-np群では、心停止を行わず3-np投与直後の肺内高エネルギーリン酸物質のみが測定された。また、上記実験群に対応した実験群をミトコンドリア機能の目的で4群を1セット作成した。【結果】1.3-np投与によりATPレベルおよびミトコンドリアの呼吸機能は虚血前に抑制された。2.3-np投与により心停止後1時間の虚血による肺再潅流障害は有意に軽減された。3.3-np投与によりATPレベルは虚血後保存された。4.3-np投与により虚血後のミトコンドリアの呼吸機能は虚血単独よりも低い値を示した。【結語】3-np投与によるchemical preconditioningが心停止後ドナー肺における再潅流障害を抑制する可能性が示めされた。

我が国においても脳死者からの肺移植が開始されたが,ドナーの数には限りがあるドナーの不足が深刻な問題となるものと予想される.このようなドナー肺の不足に対する解決策として,心停止後の死体肺移植が位置ずけられる.心停止後のドナー臓器を移植に用いる試みは、いまだ臨床応用に至っていない。その原因としては、1肺の虚血に対する耐性が低くく、ドナー肺摘出までの許容時間が1時間から2時間と短いため良好な状態の肺を摘出することが困難である、2心停止後の虚血肺の状態の評価が困難である、すなわち摘出したドナー肺が肺移植に適しているかの判断が困難である、3冷保存後の再潅流障害、などが主な原因となっている.これらの問題を解決することにより、心停止後の死体肺移植が臨床応用されればドナー不足が大きく解決される可能性がある。本研究によって、肺ミトコンドリアの虚血障害が肺虚血再潅流障害に関与する可能性を示し、肺のエネルギー状態が虚血肺に大きな役割を演ずることを明かとなった。また、肺ミトコンドリアに対するchemical preconditioningが肺の虚血状態への耐性を増加し,心停止後ドナー肺摘出までの許容時間を延長させることが可能であることを、また、ミトコンドリアの呼吸機能の変動により心停止後の肺の虚血障害の状態を把握することが可能であることを明らかとなった.以上の結果を踏まえ、1chemical preconditioningによる心停止後ドナー肺摘出までの許容時間を延長させ、2ミトコンドリア呼吸機能測定によりドナー肺の状態評価を行い、3冷保存時間の限界を把握することにより、心停止後ドナー肺による肺移植が臨床応用されればドナー不足解消への一助となるものと期待される.
神経細胞死における脳内鉄代謝の解析

1.ラットの一過性脳虚血モデルを作製して超慢性期まで観察した.虚血後6カ月までは神経細胞死のみられない大脳皮質で1年を経過すると著明な神経細胞死が生じた.この細胞死に先だって鉄貯蔵蛋白であるフェリチンが大脳皮質に発現していた.また,過酸化脂質レベルは大脳皮質,海馬で虚血再潅流直後以外に虚血後6カ月でも上昇しており,線条体では虚血後1週間より持続的に上昇していた.このことは,たとえ脳虚血のエピソードが短時間かつ一過性であっても,その後晩発性に生じた沈着鉄,殊にフェリチン結合鉄により脂質過酸化反応が惹起され,その結果きわめて緩徐に神経細胞死が進行することを示唆する.2.Iron responsiveelement (IRE)のプローブを作製し,脳組織からの核抽出液をサンプルとしてelectrophoretic mobility shift assayを行い,IRE結合蛋白の結合活性を調べ,線条体,黒質でシグナルを検出することが出来た.IREはフェリチン,トランスフェリンおよびトランスフェリンレセプターのmRNAの転写を調節しているエレメントであり,鉄代謝に重要な役割を果たしているが,われわれは,これまで末梢組織の一部のみで報告されていたIRE結合活性が脳内にも存在することを初めて証明した.3.ラットの総頚動脈を永久結紮する慢性脳血流低潅流モデルの脳から抽出したRNAを用いたNorthern blotanalysisでは海馬,線条体および前脳基底部のいずれの部位においても虚血負荷によるトランスフェリンmRNAの有意な変化は認められなかった.以上から,鉄輸送蛋白であるトランスフェリンは安定していて変化しにくく,慢性脳虚血時の脳内鉄代謝においては鉄貯蔵蛋白フェリチンの変化が重要であることが示された.1.ラットの一過性脳虚血モデルを作製して超慢性期まで観察した.虚血後6カ月までは神経細胞死のみられない大脳皮質で1年を経過すると著明な神経細胞死が生じた.この細胞死に先だって鉄貯蔵蛋白であるフェリチンが大脳皮質に発現していた.また,過酸化脂質レベルは大脳皮質,海馬で虚血再潅流直後以外に虚血後6カ月でも上昇しており,線条体では虚血後1週間より持続的に上昇していた.このことは,たとえ脳虚血のエピソードが短時間かつ一過性であっても,その後晩発性に生じた沈着鉄,殊にフェリチン結合鉄により脂質過酸化反応が惹起され,その結果きわめて緩徐に神経細胞死が進行することを示唆する.2.Iron responsiveelement (IRE)のプローブを作製し,脳組織からの核抽出液をサンプルとしてelectrophoretic mobility shift assayを行い,IRE結合蛋白の結合活性を調べ,線条体,黒質でシグナルを検出することが出来た.IREはフェリチン,トランスフェリンおよびトランスフェリンレセプターのmRNAの転写を調節しているエレメントであり,鉄代謝に重要な役割を果たしているが,われわれは,これまで末梢組織の一部のみで報告されていたIRE結合活性が脳内にも存在することを初めて証明した.3.ラットの総頚動脈を永久結紮する慢性脳血流低潅流モデルの脳から抽出したRNAを用いたNorthern blotanalysisでは海馬,線条体および前脳基底部のいずれの部位においても虚血負荷によるトランスフェリンmRNAの有意な変化は認められなかった.以上から,鉄輸送蛋白であるトランスフェリンは安定していて変化しにくく,慢性脳虚血時の脳内鉄代謝においては鉄貯蔵蛋白フェリチンの変化が重要であることが示された.
手術支援のための人腹腔の力学シミュレーションの高度化

本研究課題の目的は,より安全な手術の施行に資するものとして,腹腔鏡下・ロボット補助下の手術における患者個別シミュレーション・ナビゲーションシステムの開発を目指し,その基盤となる臨床応用可能な高精度かつ高速な腹腔内組織全体の力学シミュレーション技術を開発することである.平成30年度の研究においては,平成29年度の研究において開発した直交格子を用いた膜・網組織の力学モデルに対する新しい計算手法について,定式化と近似手法の見直しを行うとともに,3次元問題に対する計算プログラムを作成し,基本的な特性を評価した.この手法では,膜・網組織を表す曲面形状をスプライン関数を近似基底とする直交格子上で定義されるレベルセット関数を用いて表現するとともに,変位場についても同じ直交格子で近似するものとなっている.また,レベルセット関数が臓器を表すソリッド要素との接触を考慮する際に利用できるものである.膜・網組織の幾何学モデルについては,医療用画像から判別することが困難であることから,解剖学的知見により位相的な幾何構造を再現した標準モデルをモーフィングし,患者固有モデルを生成する手法を検討した.平成30年度は,新たにモーフィングに微分方程式の解を用いる手法を検討した.平成30年度は以上に加え,手術シミュレーション・ナビゲーションシステムで用いる物性値を取得するために,手術によって摘出された直後の臓器に対して,逆解析手法により物性同定を行う手法の開発を進めた.H29年度までに開発した実験システムについて,臓器に力を加える装置の剛性を向上させるための改良を加えるとともに,載荷前の臓器形状と変形状態を3次元計測するカメラを更新し精度の向上を図った.また,装置の妥当性を確認するため,熱可塑性エラストマーを用いて模擬臓器作成する手法を確立するとともに,その物性を計測するための2軸試験装置を作成した.膜・網組織の力学モデルに対する直交格子を用いた新しい計算手法について,3次元問題に対するプログラムを作成し,その数値特性を検証した.基本的な特性は提案手法が要求性能を満たすものであることを示した.この点に関する研究進捗はほぼ順調である.膜・網組織の幾何学モデルを生成するためのモーフィング手法について,平成29年度の研究での問題点を改善するための手法として微分方程式の解を用いる手法を用いる手法を検討したが,具体的なアルゴリズムまでは到達しておらず,進捗に遅れが発生している.手術シミュレーション・ナビゲーションシステムで用いる臓器の物性値を逆解析により同定する手法に関しては,実験装置の改良を行うとともに,多軸特性が評価された材料を用いて手法の妥当性を検討するため準備を行った.実際の物性値同定手法の妥当性を確認するまでは至っておらず,研究進捗におこれが見られる.しかしながら,平成29年度で問題となった順解析において精度が不十分であった点に関しては,模擬臓器のための材料の2軸試験を実現することで,改善された.膜・網組織の力学モデルに対する直交格子を用いた新しい計算手法については,平成30年度に開発した3次元問題に対する手法を用い,接触を考慮したプログラムを作成することで,想定される力学現象に対応した数値計算が可能となる予定である.一方,膜・網組織の幾何学モデル生成手法については,モーフィングに微分方程式の解を用いる手法を完成させることで,患者固有の幾何学モデル作成の手法を確立する予定である.以上により,本研究課題で達成するべき腹腔内組織全体の力学シミュレーションが研究年度内に完成すると考えている.さらに,臓器の物性値を逆解析により同定する手法に関しては,平成30年度に準備した詳細な材料特性が得られた模擬臓器を用いて妥当性検証が進められると考えており,最終年度内に実際の人の摘出直後の臓器を用いて,計測を行う予定である.本研究課題の目的は,より安全な手術の施行に資するものとして,腹腔鏡下・ロボット補助下の手術における患者個別シミュレーション・ナビゲーションシステムの開発を目指し,その基盤となる臨床応用可能な高精度かつ高速な腹腔内組織全体の力学シミュレーション技術を開発することである.平成28年度の研究においては,まず画像データと解剖学的知見に基づく膜・網組織を考慮した腹腔の力学モデル生成に取り組んだ.腹腔内の膜・網組織は薄肉の組織であることから,医療用画像から判別することは困難である.そこで,本研究課題では解剖学的知見に基づき,膜・網組織の位相的な幾何構造を再現した標準モデルを作成し,それを既に開発されている医療用画像からソリッド要素として生成される有限要素モデルにモーフィングすることで,患者固有データに対応した膜・網組織を含むモデルを作成する手法の開発を進めた.平成28年度においては,このような問題におけるモーフィング技術として,transfinite写像を用いる手法の検討を行った.また,三角形から構成される面に基づく有限要素法の膜モデルでは,複雑な膜・網組織の力学挙動を評価することは困難であると考え,陰関数表示された曲面で表された膜を直交格子上の自由度で表す新しい計算手法についても検討を進めた.平成28年度は以上に加え,手術シミュレーション・ナビゲーションシステムで用いる物性値を取得するために,手術によって摘出された直後の臓器に対して,逆解析手法により物性同定を行う手法の開発を進めた.データ取得においては,臓器に複数のパターンで力を加え,それ結果として得られる変形状態を3次元計測する手法を検討し,そのための臓器に予め定められた位置と大きさの変形を加えることができる装置を製作した.腹腔内の膜・網組織のモデル化においては,幾何学的モデルとその幾何学的モデルに基づく力学モデルを開発する必要がある.幾何学的モデルについては,transfinite写像を用いることで,膜・網組織を考慮した標準モデルから患者固有の複雑な形状のモデルへのモーフィングを行う技術を開発する見通しが立っている.

また,力学モデルについては,当初は膜の挙動を表すソリッド要素の開発を念頭に置いていたが,tangential differential calculusの概念を用いて,直交格子上で膜の力学挙動を表す手法の可能性の着想を得ることができ,新しい計算手法として開発を進めている.物性値の同定手法に関しては,臓器に変形を与える載荷装置の製作は終了した.3次元計測に関しては,3Dカメラの制御および変位計測に関して幾つか技術的課題により進捗に遅れが見られる.本研究課題の目的は,より安全な手術の施行に資するものとして,腹腔鏡下・ロボット補助下の手術における患者個別シミュレーション・ナビゲーションシステムの開発を目指し,その基盤となる臨床応用可能な高精度かつ高速な腹腔内組織全体の力学シミュレーション技術を開発することである.平成29年度の研究においては,平成28年度の研究において検討した直交格子を用いた膜・網組織の力学モデルに対する新しい計算手法について,詳細な定式化と計算プログラムの作成を行い,2次元問題で基本的な特性を評価した.この手法では,膜・網組織を表す曲面形状を直交格子上で定義されるレベルセット関数を用いて表現するとともに,変位場についても直交格子で定義される空間分布を持った近似関数を用いて表すものとなっている.また,レベルセット関数を用いていることから,臓器を表すソリッド要素との接触を考慮する際にも有効であると考えられる.膜・網組織の幾何学モデルについては,医療用画像から判別することが困難であることから,解剖学的知見により位相的な幾何構造を再現した標準モデルをモーフィングし,患者固有モデルを生成する手法を検討した.平成29年度の研究においては,モーフィングにはtransfinite写像を採用し,2次元問題における検討を行った.平成29年度は以上に加え,手術シミュレーション・ナビゲーションシステムで用いる物性値を取得するために,手術によって摘出された直後の臓器に対して,逆解析手法により物性同定を行う手法の開発を進めた.臓器に力を加える装置は平成28年度に作成済みであり,この装置に画像計測装置を付加するとともに,載荷と画像計測を連動するシステムを構築した.載荷前の臓器形状は3次元カメラにより取得され,変形は複数視点の画像を用いて計測される.完成した装置については,ウレタンゴムを用いて手法の妥当性の確認を行った.膜・網組織の力学モデルに対する直交格子を用いた新しい計算手法について,作成したプログラムを用いてその数値特性を検証した.提案した手法と従来の計算手法の結果を比較し,2次元問題において,提案手法が要求性能を満たすものであることが確認できた.また,剛体との接触解析を行い,提案手法の有効性は確認された.この点に関する研究進捗はほぼ順調である.膜・網組織の幾何学モデルを生成するためのモーフィング手法について,2次元問題において有効性を確認した.平成29年度の研究においては,transfinite写像を採用したが,特長点抽出や形状の表現
ジーンターゲッティングを用いた動脈硬化の病態解明と治療への応用

動脈硬化の進展は多年の年月をかけ、複数の遺伝的要因および環境因子が関与することが知られその解析、治療法開発には多くの困難がともなう。今回の研究はこうした課題への新しい取組として、急速に技術の発展しつつあるジーンターゲッティングによる遺伝子欠損動物の作成などマウス発生工学を応用し、動脈硬化の病態解析と治療法の開発をめざし、次の3点を柱として平成5年度から6年度に行われた。第一に、マウス発生工学の血管の細胞への応用の基礎技術の充実を進めたことである。マウスの発生工学は近年急速に進展しつつあるが、ES細胞の安定性など、技術的課題も多く、多数の遺伝子欠損動物作成のための基礎技術の上でも検討すべき課題が多い。そこで今回の研究全体の基礎固めとして、安定的にジャームライントランスミッションを起こすES細胞の選択、コーカルチャー法によるキメラマウスの作成などの技術の開発に成功した。この安定的な技術の上に今回の研究は、血管生物学に関する多くの遺伝子組み替え動物の作成に成功した。第二に、血管の主要構成細胞である、血管内皮細胞、平滑筋細胞、動脈硬化の泡沫細胞の起源であるマクロファージという主要3種の細胞のそれぞれにつき発生工学の応用を試みたことである。その結果マクロファージでは泡沫細胞形成に関わるスカベンジャー受容体欠損マウスの作成に成功、内皮ではエンドセリン欠損マウスとエンドセリン過剰発現マウスの作成に成功、平滑筋細胞では形質転換の機構の解析や高血圧関連のトランスジェニックマウスの作成など多方面にわたり大きな成果があった。第三に、マウス実験系を用いて動脈硬化の発症解析と治療法の開発を進めたことである。世界で血管生物学に関連してLDL受容体欠損マウスやアポE欠損マウスなどの動脈硬化モデルを初めとしておおくの遺伝子組み替えマウスが作成されつつある。今回の研究では、これら世界の実験動物系を集積し我々の開発したマウスとの交配実験などを進め、この系を用いて動脈硬化の解析と治療法の開発を進めた。1.エンドセリン(ET-1)欠損マウスの樹立と解析我々はマウス胚幹(ES)細胞における相同組み換えの手法を用いたジーンターゲティングによりET-1遺伝子欠損マウスを樹立することに成功し、その表現型の解析を行なった。その結果、ホモ接合体(遺伝子完全欠損型)は生直後に致死的であり、その形態学的解析において下顎・舌・耳など鰓弓由来の器官・組織に発達異常を認めた。これに加えて下顎の器官培養・in situ hybridizationによりET-1の頭頸部の形態形成における意義を明らかにした。更に、循環動態解析によるヘテロ接合体(遺伝子部分欠損型)における血圧上昇を認め、ET-1が生体内ではむしろ降圧系において生理的役割を演じている可能性を提示した。現在、これらの表現型の発生機序の解析を進めるとともに、このET-1欠損マウスにおける動脈硬化病変形成の比較検討を行うためにC57BL6系のマウスとの交配を繰り返して遺伝的バックグラウンドの均一化を進めており、これらによりET-1の動脈硬化をはじめとした循環器疾患における病態生理的意義の解明が期待される。2.スカベンジャー受容体欠損マウスの樹立マウスSR遺伝子のクローニングとターゲティングコンストラクトDNAの作成・ES細胞における相同組み換えから現在そのキメラマウスの作成に成功した。現在このキメラマウスから遺伝子欠損マウスの樹立を試みている。1995一般A当該年度動脈硬化の予防、治療法の開発のため発生工学の血管生物学への応用のため、次の研究を進め成果をあげた。

第一に、アテロームの泡沫細胞形成に関与するマクロファージのスカベンジャー受容体欠損マウスの樹立に成功した。スカベンジャー受容体欠損マウスはマクロファージの分布、形態異常を示し、スカベンジャー受容体がマクロファージの接着因子として重要であり、アテロームへのマクロファージ集積にも関与していることを示唆している。欠損マウスのマクロファージはアセチルLDLのみでなく酸化LDL、AGE、エンドトキシンのLPSなど広範な異物、老廃物のとりこみ活性の低下を示し、これらの処理に関与していることが証明された。第二にエンドセリン欠損マウスでの血圧上昇の解析がすすみ、末梢血管の抵抗の上昇がこの高血圧の成因として重要と考えられ、エンドセリンの作用は内皮=平滑筋細胞の局所での役割が重要であることが示されてきた。さらにエンドセリンプロモーターをもちいたエンドセリン過剰発現マウスの作成に成功し、欠損マウスとの交配によるgenetic rescueの試みが開始されている。第三に、平滑筋細胞に形質転換の機構解明のため、ミオシン重鎖の発現制御機構の解析が進められた。またNa/K antiporterの過剰発現マウスを用いての高血圧モデルの作成に成功した。これらの成果を基礎に、マウス発生工学の血管生物への応用が急激な展開を見せ、C57BL6系統でのアテロームモデルを基礎に治療薬の検討を進めた。さらに糖尿病モデルであるグルコキナーゼ欠損マウスの樹立、動脈硬化モデルであるアポE欠損マウス、LDL受容体欠損マウスのコロニー化も進め、さまざまな新規マウスモデルをこれらと交配し、血管病変に関与する複数遺伝子の解析が進められている。
高糖質食後の動脈スティフネスに対する身体活動の役割：連続的・断続的活動の比較

研究1【背景】身体活動が高糖質食後の動脈スティフネスに及ぼす影響について検討することを目的とした。【方法】耐糖能異常の中高齢者20名(年齢74±1歳)を対象に3軸活動量計を用いて活動群(10628±1578歩/日、n=10)および非活動群(3649±559歩/日、n=10)に分け、75g経口ブドウ糖負荷試験(OGTT)の負荷前、負荷30、60および90分後に上腕-足首間脈波伝播速度(baPWV)、心臓足首血管指数(CAVI)を測定した。【結果】baPWV、CAVIは非活動群でOGTTの前と比較して後に増大した(p<0.05)が活動群で変化はなかった。baPWVのAUCは日常生活活動(r = -0.5、p = 0.01)、一日歩数活動(r = -0.5、p = 0.05)、一日歩数(r = ー0.7、p = 0.01)と相関関係が認められた。【結論】身体活動が高糖質食後の動脈スティフネスと関連することを示唆した。研究2【背景】身体活動の増加が高糖質食後の動脈スティフネスに及ぼす影響について検討することを目的とした。【方法】耐糖能異常の運動習慣のない中高齢者19名(年齢76±1歳)を身体活動増加群(n=10)および非身体活動増加群(n=9)に無作為で振り分け4週間の介入を行った。身体活動増加群には強度・時間を問わず毎日身体活動を増加させるように、非身体活動増加群は今までの生活を行うように依頼した。介入前後に75gOGTTの負荷前、負荷30、60、90分後にbaPWV、CAVIを測定した。【結果】介入前のbaPWV、CAVIは両群でOGTT前と比較して後に増大した(p < 0.05)が、介入後は非身体活動増加群でOGTT前と比較して後に増大したが身体活動増加群で変化はなかった。【結論】身体活動の増加は高糖質食後の動脈スティフネス増大を抑制できる可能性が示唆された。計画以上にデータが採取でき、問題なく進めることができています。また、昨年度の研究成果は国際学術誌に論文として採択されました。さらに、国外・国内学会を通して得られたデータを発表する予定であり、外部への公表の準備もできています。現在は、さらに国際学術誌に論文投稿するために原稿を作成中です。2018年度における研究では、中高齢者を対象に身体活動量(歩数、生活活動、歩行活動)が多いことが高糖質食後の動脈スティフネス増大を抑制させることを明らかにした。さらに、中高齢者を対象に1ヶ月間毎日の身体活動を増加させることで高糖質食後の動脈スティフネス増大を抑制させることを明らかにした。最近、厚生労働省は10分程度の身体活動を1日に数回行う程度でも健康上の効果があると推奨しており、動脈スティフネスは低下(Zheng et al. 2015)、食後の血糖値上昇は抑制できる(Holmstrup et al. 2014)ことが報告されている。さらに、日常生活における細切れ(断続的)の身体活動は高齢者も取り入れやすい。本研究は、高糖質食後の動脈スティフネス増大の抑制に日常生活における断続的な身体活動が関与するか否か明らかにする初めての研究であり、国民の動脈硬化症の予防に繋がる臨床的意義が非常に大きい研究であると考えられる。したがって、2019年度の研究では、日常生活における細切れ(断続的)の身体活動を行うことで、高糖質食後の動脈スティフネス増大を抑制できるか否かを明らかにする。具体的には、中高齢者(15名を予定)を対象とし、1ヶ月間の日常生活における細切れ(断続的)の身体活動は、高糖質食後の動脈スティフネス増大の抑制は可能か否か、通常の生活活動維持群における高糖質食後の動脈スティフネスと比較する。【方法】