hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経疾患合併ＲＢＤの意義と早期介入に対する検討

レム睡眠行動障害(RBD)はレビー小体型認知症(DLB)等のシヌクレイノパチーに合併が多く、アルツハイマー病(AD)等のタウオパチーでは少なかった。また,パーキンソン病(PD)合併RBDの特徴としては、自律神経障害の起立性低血圧、嗅覚障害との関連が示唆された。シヌクレイノパチーである多系統委縮症(Multiple system atrophy: MSA)の合併するRBDではMIBGG心筋シンチの低下は見られなかった。PD合併RBDにおいては認知症発症率が高くなり、これはRBDscreening questionnaire(RBDSQ)を使用したRBD疑い例でも同様に認知症発症率が高かった。アルツハイマー病(AD)とレビー小体型認知症(DLB)でのRBDの比較: AD21人とDLB14人にRBD症状の確認を行い,終夜ポリグラフ(PSG)を行い,RBDの診断を行った.RBDの生理的背景である終夜ポリグラフ(PSG)上のREM sleep without atonia (RWA)はADの5人(24%),DLBの7人(50%),認めたが,有意な差はなかった.しかし,RBD症状に関してはAD1人(4.8% )に対してとDLB7人(50%)有意に多かった.このことによりタウオパチーであるADにはRBDが稀であり,RBDはシヌクレイノパチーであるDLBに多く,シヌクレイノパチーに関連した症候と考えられた.レム睡眠行動障害(RBD)はレビー小体型認知症(DLB)等のシヌクレイノパチーに合併が多く、アルツハイマー病(AD)等のタウオパチーでは少なかった。1.RBD合併の神経疾患間での臨床症状の特徴を検索特発性RBD(iRBD)10人,RBD合併MSA14人,RBD合併PD18人を対象にMIBG心筋シンチを施行し,三群間でのMIBGの取り込みを心臓/縦隔比(H/M)の早期像(15分後),後期像(4時間後)で比較した.MIBG心筋シンチH/M比の比較では早期像,後期像ともiRBD,PDでMSAより有意な低下がみられた(iRBD:早期像1.52±0.24,後期像1.3±0.22,PD:早期像1.38±0.25,後期像1.18±0.17,MSA:早期像2.0±0.39,後期像1.98±0.47).RBD合併PDとiRBDでは同様の病態が示唆されるのに対して,RBD合併MSAではiRBDとの異なる病態が考えられた.iRBD患者でのMIBG心筋シンチ検査は今後のαシヌクレイノパチー進展を予期出来る可能性もあるかもしれない.2.RBD合併PDの症状増悪に関する検討PDにおいてPSG上のRWAよりRBD症状が認知症進展に関連があった.PDにおけるRBD合併による消化管機能の評価PDにおいてRBD合併は起立性低血圧、MIBG心筋シンチ等の自律神経機能の異常、嗅覚機能の異常を示唆する所見である。現在、PD発症前にRBD、嗅覚障害、自律神経障害等の症状が出現することが注目されている。これらの非運動症状出現からPD発症までの期間は27年、RBDは1112年と言われている(Gaig C, et al. Mov Disord 2009)。一方の便秘は1018年と言われている。また、便秘はPDの発症因子になることも疫学調査により示されている。今回の便秘回数、CAS、腸音図ではPD内においてRBDとの関連は認めなかった。臨床神経学すべての研究は終了しており,論文作成中である.研究1は終了しているが,現在論文作成中である.研究2については終了の上,論文も作成済みである.1.RBD合併の神経疾患間での臨床症状の特徴を検索平成25年度までの検討で,MIBG心筋シンチや起立試験,嗅覚機能障害がRBD合併PDにおいて相違があることを示した.他の自律神経機能としては排便回数,排尿アンケート,腸音図を,RBD合併PDにおいて有意な因子であるかを検討する.また.また,MSAにおいても嗅覚障害や排便,排尿機能がRBDに関連する因子であるかを検討する.このことより,RBDよりMSA,PD,DLBへの進展を予測する因子の検討を行う.1.DLBとADでのRBDの比較DLBとADの入院精査の患者さんにRBDSQアンケートを含めたRBD症状の確認を行う.終夜ポリグラフ(PSG)も行い,RBDの診断を確定する.このことによりDLBとADでのRBDの頻度,特徴を検討する.同時に嗅覚機能,自律神経機能,認知機能の比較を行い,RBDより認知症へ進展する症例の特徴を後方視的に明らかにする.2.RBD合併の神経疾患間での臨床症状の特徴を検索

平成24年に行ったMIBG心筋シンチや起立試験以外の嗅覚機能障害,自律神経障害,認知機能障害をRBD合併神経疾患間での比較を行う.嗅覚機能としてはOSIT-Jを,自律神経きのうとしては排便回数,排尿アンケート,腸音図を,認知機能としては幻覚症状の有無,MMSE,MoCA等の検査を行う.この結果より前年度のMIBG心筋シンチや起立試験の結果以外でもRBDよりMSA,PD,DLBへの進展を予測する因子となるものがなにであるかを検討する.PSG施行の人件費,消耗品が今年度は少なかったです.RBDの診断の為に施行する終夜ポリグラフ(PSG)施行の為に人件費,消耗品として使用し,学会発表の為の旅費,その他の消耗品や英文校正費として使用します.RBDの診断の為に施行する終夜ポリグラフ(PSG)施行の為に人件費が20万円必要である.学会発表の為の旅費として5万円必要であり,その他の消耗品や英文校正費として25万円を要する.なお,前年度物品が予想額より安く納入できたため,36,829円が次年度使用額追加になりました.消耗品購入に使用する予定です.
小学校教員養成課程における「ものづくり・工作」教育の理論的枠組みと教材開発

一般的にものづくり教育に関しては人間形成、技術立国基盤整備などの観点からいくつかの改善計画が試みられているのであるが、現在の子どもたちの住環境、生産場面と消費の峻別、講学校における加工道具類の未整備などものづくりの経験を阻害する要因があふれている。また学校で図画工作科、理科、生活科、総合的な教育の時間など細分化された授業の中でそれぞれの観点から行われている。本研究は小学校の教材開発を目指して、わが学部が行っている小学校に特化したものづくり教育実践科目群において何が問題で、どのような教材開発が可能かを明らかにしようとするものであった。図画工作科では「アイデア創出型」を重視して、グループで加工技術を高めていくという方法が考えられるということ。理科では動きなどの現象に潜む因果関係の理解が工作の応用場面でも飛躍的な結果を生み出すことが分かってきた。生活科や中学校技術科からの視点からは中学校のものづくりでは実に89%の生徒が充実感を覚えている。「あまり作りたくない」、「もう作りたくない」はわずかに4%であり潜在的に児童・生徒の関心は非常に高いといえる。ただ何分ものづくりを学校教育の中で完結的に行うことには限界がある。昨今の教育が学校、家庭、社会の教育機能を再配分して再構築しようという流れであれば、地域の教育力がもっと係わってくるべきである。今後の課題はものづくり教育における「学校と地域の連携」である。1.国立大学の教員養成課程におけるカリキュラム調査研究代表者藤澤英昭および分担者大河内信夫は、全国の小学校教員養成課程をもつ国立大学におけるものづくりの教育に関して、2003年度各大学の学部便覧、シラバス等の資料収集を行った。2.授業実践による取り組み分担者上野弘道はペープサートにおける竹工作について、集中的に竹の性質と加工技法について訓練した。竹については全く始めての学生ばかりだったので、多くの課題が明らかになった。分担者宮崎甲は、前期「表現工作」の授業実践では、球体の転がりを利用した「遊べる造型」についてグループ研究・製作活動を行った。2003年12月には県立美術館で「長さ120メートルのビー玉の道」作りのワークショップを行った。分担者加藤徹也・東崎健一は「遊び道具の科学」で取り上げた講義内容の内、「摩擦と音」の教材において水量と音の高さの関係について管楽器の長さと音の高さの関係と混同して逆の予想を立てる学生が目立ち、実際に手を動かすことの重要性を認識せることができた。分担者大釜敏正は、工作教育(2004年度以降「ものづくり入門」)において、ものづくりの考案・設計と作業の段取りに焦点をあて、紙工作による筆箱づくりの実践に取り組んだ。分担者大河内信夫は、新入生に道具と材料、身体運動の関係を意識的に理解させることを目的として「作業分解」の手法を用い、製作活動のプロセスのなかで一つ一つの動作を記述することで、道具使用の技法を理解する手だてとなることが明らかにした。1国立大学法人の教員養成課程におけるカリキュラム調査昨年からひき続き代表者の藤澤英昭と大河内信夫は全国の小学校教員養成課程を持つ各国立大学法人の教育学部などで「ものづくり」がシラバス上でどのような位置づけになっているか調査を続行した。2授業実践などにおける展開「絵本・紙芝居・ペープサート」の実践に関しては主に竹材に馴れるために、ペープサートの芯材を作りながら、竹の加工の基礎的な技術の修得を目指した。しかし木材や紙材と異なって、小・中・高いずれの図工・美術などの時間でとり上げられたこともなく、未経験の材料として学生の戸惑いは大きい。学生の技能の蓄積に関して、共同研究の教員の方にも「方法論」が蓄積されつつある。「刃物作り」の実践は現職教員に対して、複合鋼(白紙2号と軟鉄の複合鋼)から、鍛冶の伝統的な仕事の流れで、各自のデザインした「切り出し小刀」を作成した。わが国の伝統的な刃物のつくりを理解するとともに、「鋼」、「刃物のつくり」、「焼き戻し」、「焼きなまし」、「焼入れ」、「研磨」、「温度管理」などを研究した。

「立体造形」の授業実践では、これまでの実践で浮かび上がった今日の学生における注目すべき問題点は、次の2点であると思われる。一つは構造形状およびその強度に対する無関心・無理解であり、もう一つは部材接合法について、その知識の欠如である。次年度は、この問題に特化してその教育成果を検証する。「遊び道具の科学」ではモーターを使った飛行機作りを導入した。機体の強度を高める工夫や電気回路の設計などで試行錯誤の結果、受講生にとっては得るものが大きかったように思われるが、同時に安全教育に対する配慮などの課題が浮かび上がってきた。本研究は小学校のものづくりを全体的に考察して行こうとするものであり、理科教育、図画工作科教育、生活科教育、技術科教育の教員が参加している。本年度においては図画工作科教育担当からの「見ても、遊んでも魅力的なビー玉転がしを造る(4・5人の共同作業)」の実践と問題点の所在が報告されている。この授業では最終的な小学生との交流にむけて、学生達が自由な発想で立体造形を行い、素材の知識や経験を高めることに重きを置いている。技術技法の教育という観点からではなく、図工教育独自の「創造的な技術」という視点で、「自ら学び取る」とはいかなる事かを体験する。過去の授業実践から本年度は造形経験のない者が「創造的な技術力」を獲得するためには、過度に計画性を重要視せず、むしろ「ある程度無計画に材料と格闘する」という小学校での図工の取り組みと同様な展開が有効であったと確認できた。行動を先行する、その上で臨機応変に出てきた問題に対処する。一方で理科教育の立場から機能を中心にしたものづくりにおいて、最も重要なことは、作品の完成時に達成感が味わえることとした上で、完全にとはいかないまでも、狙った機能を狙い通りに実現するものをつくる必要がある。そのためのひとつの近道が「実際に活用されているものを自分なりに分析し、重要な点は模倣すること」である。狙った機能を発揮するものづくりに「仕組みはよくわからないがまねてみるとうまくいく」という経験は、ものづくりをおもしろい活動として捉えさせ、持続させるためには必要な過程である。一見矛盾するような方向性が見られるが、この矛盾の昇華がものづくり教育において大変重要な点となる。次年度においてこのような調整過程を経て結論を得たい。一般的にものづくり教育に関しては人間形成、技術立国基盤整備などの観点からいくつかの改善計画が試みられているのであるが、現在の子どもたちの住環境、生産場面と消費の峻別、学校における加工道具類の未整備などものづくりの経験を阻害する要因があふれている。また学校で図画工作科、理科、生活科、総合的な教育の時間など細分化された授業の中でそれぞれの観点から行われている。本研究は小学校の教材開発を目指して、わが学部が行っている小学校に特化したものづくり教育実践科目群において何が問題で、どのような教材開発が可能かを明らかにしようとするものであった。図画工作科では「アイデア創出型」を重視して、グループで加工技術を高めていくという方法が考えられるということ。理科では動きなどの現象に潜む因果関係の理解が工作の応用場面でも飛躍的な結果を生み出すことが分かってきた。
光線群計測に基づく実世界センシングのための選択的注視カメラの開発

本研究では「選択的注視カメラ」と名付ける新しい映像サーベイランスの原理を実現するためのカメラを開発した.具体的には,ライトフィールドカメラを利用した選択的注視センシングの機能を様々な環境下で利用できるように,安価で設定が容易なカメラシステムとして試作した.試作機により映像内の興味領域を抽出する性能実験を行ったところ,画素レベルでの評価で90%以上の高い適合率が得られることが確認された.本研究では,「選択的注視カメラ」と名付ける新しい映像サーベイランスの原理を実現するためのカメラを開発する.これまでの研究で開発したライトフィールドカメラを利用した選択的注視センシングというセンシング原理の実利用化を目指し,次の点について研究を行う.・選択的注視カメラ試作選択的注視センシングの原理を様々なセンシング環境で利用できるようにするために,安価で設定が容易なカメラシステムを試作する.・ライトフィールドアラインメント選択的注視カメラで計測する複数の光線特徴をソフトウェア的に時間同期する方法を確立し,これまでに研究開発を行った選択的注視センシングの原理を試作カメラ上に実装する.・選択的注視カメラのフィールドテスト従来の単純カメラ+変化検出法では背景変化の影響を大きく受けていたシーンに対して,選択的注視カメラを利用してその実用性を実証する.平成27年度は,安価なUSBカメラを複数台利用した選択的注視カメラの施策を行った.カメラキャリブレーションやカメラ間での画素の対応関係を効率よく行うためのAPIの開発を行った.また,ライトフィールドアラインメントのために.1本の光線特徴を使う代わりに,複数本の光線特徴(光線面特徴)を使う方法を開発し,カメラ間で光線特徴のマッチング性能を向上させた.これらの成果については,国際会議等で発表を行った.研究計画書に記載した通り,カメラの試作ならびにライトフィールドアラインメントについての研究が順調に進んでいる.本研究では,「選択的注視カメラ」と名付ける新しい映像サーベイランスの原理を実現するためのカメラを開発する.申請者は過去の研究において,ライトフィールドカメラを利用した選択的注視センシングという新しい映像サーベイランスの原理を確立しており,本研究はこれまでの成果の実利用化を目指し,次の点について研究を行う.・選択的注視カメラ試作選択的注視センシングの原理を様々なセンシング環境で利用できるようにするために,安価で設定が容易なカメラシステムを試作する.平成28年度は,前年度に試作したカメラシステムを利用して,興味領域抽出の性能実証を行った.画素レベルでの評価で9割以上の高い適合率が得られることが確認できた.・ライトフィールドアラインメント選択的注視カメラで計測する複数の光線特徴をソフトウェア的に時間同期させる方法を確立し,これまでに作成した選択的注視カメラの試作機上に実装する.平成28年度は,各カメラで得られる光線特徴を短期間プールして,カメラ間で時空間光線特徴の整合性を評価する方法を検討した.プールする期間(時間窓)が長くなると映像サーベイランスの結果を出力するタイミングに遅延が生じるため,できるだけ短い時間幅で時空間光線特徴の整合性が評価できる時間窓の設計を行い,試作カメラに実装した.上記の研究成果については,国際会議等で発表を行った.さらに最新の成果については国際会議に投稿中である.選択的注視カメラは試作が完了しており,当初計画していた光線特徴処理についても期待通りの結果が得られている.本研究では,「選択的注視カメラ」と名付ける新しい映像サーベイランスの原理を実現するためのカメラを開発する.申請者は過去の研究において,ライトフィールドカメラを利用した選択的注視センシングという新しい映像サーベイランスの原理を確立しており,本研究はこれまでの成果の実利用化を目指し,次の点について研究を行う.・選択的注視カメラ試作選択的注視センシングの原理を様々なセンシング環境で利用できるようにするために,安価で設定が容易なカメラシステムを試作する.これまでの成果では,試作したカメラシステムを利用して,興味領域抽出の性能実証を行った.画素レベルでの評価で9割以上の高い適合率が得られることが確認できた.・ライトフィールドアラインメント選択的注視カメラで計測する複数の光線特徴をソフトウェア的に時間同期させる方法を確立し,これまでに作成した選択的注視カメラの試作機上に実装する.これまでの成果では,各カメラで得られる光線特徴を短期間プールして,カメラ間で時空間光線特徴の整合性を評価する方法を検討した.プールする期間(時間窓)が長くなると映像サーベイランスの結果を出力するタイミングに遅延が生じるため,できるだけ短い時間幅で時空間光線特徴の整合性が評価できる時間窓の設計を行い,試作カメラに実装した.本研究は当初計画では平成28年度までの予定であったが,当該年度に投稿した成果報告発表を行うために1年延長して平成29年度まで実施した.平成29年度は研究成果をさらに物体認識や顔画像認識システムへの展開も行い,その成果発表も行うことができた.本研究では「選択的注視カメラ」と名付ける新しい映像サーベイランスの原理を実現するためのカメラを開発した.具体的には,ライトフィールドカメラを利用した選択的注視センシングの機能を様々な環境下で利用できるように,安価で設定が容易なカメラシステムとして試作した.試作機により映像内の興味領域を抽出する性能実験を行ったところ,画素レベルでの評価で90%以上の高い適合率が得られることが確認された.次年度は,引き続きライトフィールドアラインメントの改良を行いつつ,選択的注視カメラのフィールドテストを実施する.また,本研究分野の普及,発展のためにデータセットを構築して公開する.選択的注視カメラの実用性能をシーン別に検証することが今後の課題である.

また,評価データについてはオープン化を行う.知覚情報処理選択的注視カメラの試作機を動作させるために必要なマシンスペックを見積もるための予備実験に専念したため,処理サーバの購入を次年度に変更した.また,成果発表旅費を次年度に繰り越した.平成28年度に取り組んだ選択的注視カメラの実証実験において,その有効性をさらに検証するためのデータセットを収集した.そのデータセットを利用した追加実験を実施することでシステムの有効性をより客観的に示すことができるため,実験に係る費用と成果発表にかかる費用を事件度に繰り越すことにした.処理サーバ:50万円旅費:30万円実験を行うにあたっての補助者への協力者金と成果発表を行うための旅費として使用する.
結晶多形制御による構造選択的な有機結晶作成法の開発と一般化に関する研究

本研究により、これまで結晶化プロセスの中でもその詳細が不明であった、1.過飽和溶液中での超分子会合構造、2.過飽和溶液から速度論的に生成する準安定結晶相の単離と結晶構造、3.過飽和溶液中で起こる準安定結晶相から安定結晶相への多形転移のメカニズム、を明らかにするための一般的な方法論を確立することができた。その結果、我々が発見した光学分割現象である「優先富化現象」は、対称性の破れを簡単に引き起こす非平衡複雑系の現象であることが判明した。すなわち、分子の前核会合体や準安定結晶相は一種のカオス状態と考えられ、そのカオス間の相転移(結晶多形転移)が複雑系特有の対称性の破れを引き起こし、さらに、収穫逓増現象(一方のエナンチオマーの増幅)を伴い、高効率の光学分割が達成されたのである。複雑系相転移の制御は種々の外的要因により可能なはずであるので、優先富化現象についてもその点を検討した。その結果、適切な種結晶を添加して多形転移の様式を制御することにより、優先富化現象の誘起と阻害を制御できることが明らかとなった。この事実は、これまで著者が提唱してきた優先富化現象のメカニズムが妥当なものであることを示すとともに、種結晶で多形転移を制御することが可能であることを示した初めての例でもある。この種結晶表面上で起こる多形転移をエピタキシャル転移と命名した。今後、このエピタキシャル転移の概念は、有機結晶の多形制御を行う上できわめて重要な指針を与えると考えられる。また、本研究期間中に、優先富化現象を引き起こす新たな多形転移様式を見つけ、その様式は一義的ではなく、多様性と柔軟性があることも判明した。したがって、これまでは、優先富化現象は、ラセミ混晶に分類されるある種のラセミ結晶に特有の現象と考えていたが、通常のラセミ化合物結晶の場合でも、ある一定の条件を満たせば、優先富化現象が発現する可能性は高い。結晶化プロセスの中でも、これまでその詳細が不明であった、(1)過飽和溶液中での超分子会合構造、(2)過飽和溶液から速度論的に生成する準安定結晶相の単離と結晶構造、(3)過飽和溶液中で起こる準安定結晶相から安定結晶相への多形転移のメカニズム、を明らかにするための一般的な方法論の確立を目指した。我々が発見した新しい光学分割現象である優先富化現象を起こすことが明らかとなった、キラルな2級アルコール性のアンモニウムスルホナート塩類を用い、その過飽和溶液状態からの結晶化プロセスを、in situ全反射赤外分光法と示差走査熱量(DSC)分析により追跡した。その結果、速い結晶多形転移の追跡には、in situ全反射赤外分光法が有効であり、一方、遅い多形転移の追跡には、析出結晶の経時的DSC分析が適していることが判明した。また、得られた結晶が不安定で単結晶が得られない場合や、安定であるが徹底的な多形転移を受けたために単結晶が得られない場合でも、モンテカルロ法を用いる実空間法により、結晶微粉末のX線回折データから結晶構造解析が可能となることを明らかにした。こうして得られた準安定結晶と安定結晶の結晶構造を比較することにより、優先富化現象に特徴的な、準安定なガンマ形結晶から安定なデルタ形やエプシロン形結晶への多形転移のメカニズムを明らかにすることができた。キラル

化合物の結晶化プロセスのメカニズム解明のための第一のテーマとして、ラセミ体のアミノ酸およびジペプチドの誘導体の塩を種々合成し、ついでこれらの化合物を過飽和溶液から再結晶し、途中経過をin situ全反射赤外分光法により追跡することにより、結晶化の際に多形転移が起こるか否かについて検討した。その結果、セリンのN,N,N-トリメチルアンモニウムp-置換ベンゼンスルホナート誘導体が多形転移を起こすことを確認した。今後、これらの安定結晶や準安定結晶の結晶構造解析を行うことにより、多形転移のメカニズムを解明する予定である。結晶化プロセスのメカニズム解明のための第二のテーマとして、我々が発見した新しい光学分割現象である優先富化現象を示すことが明らかとなった。キラルな2級アルコール性のアンモニウムスルホナート塩類を種結晶として用い、それらと構造が類似しているが、優先富化現象を示さなかった一群のアンモニウムスルホナート塩類のエタノール過飽和溶液に加えることにより、後者の優先富化現象を誘起させることに成功した。それぞれの場合に析出する結晶のDSC測定と構造解析を行うことにより、多形転移のメカニズムを検討した。その結果、加えた種結晶が基板として作用し、多形転移様式を制御したために、優先富化現象が誘起されたことが判明した。一方、逆のケースとして、優先富化現象を示さなかった塩を種結晶として、優先富化現象を示した塩のエタノール過飽和溶液に加えることにより、後者の優先富化現象が阻害されることが明らかになった。やはり、この場合も、種結晶による多形転移の制御が原因であることが明らかとなった。これらの種結晶基板上で起こる多形転移現象をEpitaxial Transitionと命名した。今年度も昨年度に引き続いて、結晶化プロセスのメカニズム解明を目的として、我々が発見した新しい光学分割現象である優先富化現象に着目し、そのメカニズムについて検討した。その結果、適切な種結晶を選んで添加することにより、優先富化現象の誘起と阻害を制御することが可能であることが明らかとなった。この事実は、これまで著者らが提唱してきた優先富化現象のメカニズムが妥当なものであることを示すと同時に、一般的に種結晶表面で多形転移を制御することが可能であることを初めて示したことになる。そこで、この種結晶表面上で起こる多形転移をエピタキシャル転移と命名した。今後、この概念は有機結晶の多形制御を行う上で極めて重要な指針を提供するものと思われる。次に、別の継続研究として、ラセミ体のアミノ酸およびジペプチド誘導体のパラ置換ベンゼンスルポナート塩を種々合成し、どのような分子構造の時に、これらの溶液からの結晶化により多形転移が起こりやすいかについて検討した。その結果、セリンのN末端をトリメチル化したアンモニウム塩が多形転移を起こしやすいことを見出し、これらのうちの3化合物について安定形の結晶構造の解析に成功した。まだ、準安定形の結晶構造が不明なため、十分な議論はできないが、アルコール溶液中でホモキラルな分子会合が優先していることが示唆された。したがって、さらに分子構造を修飾することにより、優先富化現象が起こる可能性も示唆された。平成18年度は、新たに優先富化現象を示すことが明らかとなった一群のアンモニウスルホナート化合物に注目し、それらの結晶化の際に起こる多形転移のメカニズムについて検討した。その結果、これまで報告した様式とは異なる新たな溶媒アシスト型固相多形転移(ガンマ多形からアルファ_1多形へ)が進行し、優先富化現象が発現することが明らかとなった。
既存の超高層集合住宅を快適な居住の場として維持し続ける方法に関する研究

(1)経年10年以上の超高層集合住宅の運営実態の把握(ア)居住開始後比較的長い年数を経過した超高層集合住宅で実際に発生した問題、居住環境としての質の変化、維持管理に要した費用等を把握する。(イ)日本国内の例、ニューヨーク・マンハッタンの例を取り上げ、主として関係者への聞取り調査と現地での資料収集を行った。(2)成果を統合した維持・再生費用の予測(ア)(1)の成果に基づき、維持・再生費用の予測のための基礎データ集を完成させた。(イ)同時に、典型的な超高層集合住宅に関して、このデータ集を用い将来問題発生の予測を行い、例示した。(3)長期運営を容易にする管理・再生技術の抽出(2)で得たデータのそれぞれの項目について、その費用や問題発生を抑える管理技術或いは再生技術を、既存の技術の適用ですむ場合と、新たな開発課題になる場合とに、明確に区別して示した。(1)研究の枠組みの確定・研究計画を詳細に見直し、実行計画を立案した。・関連する内外の主要な既往研究成果をまとめ、必要な知見のみ整理した。(2)日本・米国・中国に現存する超高層集合住宅の実態把握・超高層集合住宅は日本建築センターを初めとする評価機関において構造評定等を受けている。この評定資料に基づき、日本国内に現存する超高層集合住宅について、建設年、立地、規模、構造種、建築各部構法、各種共用設備仕様、共用空間の配置等を把握した。ここでは、居住開始後の経年に従い、建物各部にどのような事態が発生し得、それへの適切な対応がどの程度の費用で可能かを予測するための基礎資料として、それら超高層集合住宅のデータを収集・整理した。・多くの古い超高層集合住宅を有するアメリカについて、それらの規模、立地、竣工年等について実態を把握した。その上で、ニューヨーク、シカゴの現地に赴き、より正確で具体的な情報を得るために管理者、設計者への訪問調査を行なった。・また、研究成果の中国等への適用も念頭に置き、超高層集合住宅の数が多い深センにおいて、竣工年代の異なる集合住宅の劣化状況を調査するとともに、管理の仕組みに関する調査を行い、それらの実態を把握した。
水和したミオシンの高分解能構造と周辺情報の可視化

クライオ電子顕微鏡法は、水和したタンパク質の構造を明らかにできる強力な構造解析法のひとつである。本研究では、分子モータであるミオシン及びアクチンとの複合体の高分解能構造を解明することを目的とすると共に、その情報を用いて、周辺情報を可視化できるかどうかを検討する。これにより、分子モータである水和状態にあるミオシンの構造とATP加水分解にともなうエネルギー変換のメカニズムについて、構造学的な観点から議論が可能となる。継続的に、クライオ電子顕微鏡法と単粒子解析法を用い、アクチン/ミオシン(鶏)硬直複合体について、FSC50のクライテリアで分解能が7Åを超えた。複数のαヘリックスの位置が同定できるとともに、一部大きい側鎖をもつアミノ酸がどうていできた。ミオシン単独(車軸藻)の分子は、1.5-2nmの分解能で留まっているため、さらに、平均に寄与する分子数を増やし、分解能の向上を目指している。また、分子構築ソフトウェアやSRMD(Spatially-restricted molecular dynamics)を用い、原子モデル構築を継続的に進めた。周辺電場の計算と実験との比較のためのソフトウェアの構築を進めている。今後、これらの技術と実験結果を統合して、水和状態のタンパク質、特に、アクチン/ミオシンなどのモータータンパク質の構造解析と周辺情報の抽出に関する新しい手法を提案することが可能となる。現在、アクチン/ミオシン(鶏)硬直複合体について、クライオ電子顕微鏡法と単粒子解析法を用いて、その分解能が1ナノメータを超え、解明することができた。今回までの分解能で、複数のαヘリックスの位置が同定できるようになっている。ミオシン単独(車軸藻)の分子に関しては、1.5-2nmの分解能である。さらに、平均に寄与する分子数を増やし、分解能の向上を目指している。また、SRMD (Spatially-restricted molecular dynamics)を用い、原子モデル構築を進めている。さらに、モデル構築が完成した際に、周辺状況との情報の組み合わせが可能となるように、静電ポテンシャルの計算のためのプログラム(DelPhi)の導入を行った。これ以外のソフトウェアも検討しながら、現在、電子顕微鏡画像との組み合わせ方法について検討を進め、必要なプログラムの開発を進めている。これらの技術を統合して、水和状態のタンパク質の構造解析と周辺情報の抽出に関する新しい手法を提案することが可能となる。
珪藻の酸素発生光化学系2複合体の精製と表在性蛋白の結合様式と機能の解析

珪藻は、海洋、淡水中に生息する植物プランクトンで、熱帯雨林に匹敵する光合成を行う水域圏における最も重要な一次生産者である。しかし、珪藻は珪酸質の固い殻に包まれているため細胞破壊が難しく光合成の生化学的研究は皆無の状態であった。我々は、珪藻細胞の破壊方法について検討した結果、凍結融解により簡単に破壊されることを見出し、高い酸素活性をもつチラコイド膜の調製に成功した。さらに、珪藻チラコイド膜をTriton X-100で可溶化した後、遠心分画により短時間に光化学系2複合体(PSII)を部分的に精製することに世界で初めて成功し、珪藻PSIIのポリペプチド組成や活性などの諸性質を明らかにした。特に珪藻PSIIには、紅藻タイプの4種の表在性蛋白に加え、これまでに報告のない新規の表在性蛋白が結合していることを発見した。この新規表在性蛋白をコードしている遺伝子をクローニングし、その全配列も決定した。その結果、新規表在性蛋白もチラコイド膜通過ペプチドをもち、他の表在性蛋白と同様にルーメン側で機能していると考えられる。また、珪藻PSIIを界面活性剤で可溶化した後、Blue-Native PAGEすることにより、CP47,CP43,D1,D2などからなるPSII coreを精製することにも成功した。この珪藻PSIIには約100分子のChl aが結合しており、他の植物のPSII coreに比べ、2倍以上のアンテナサイズをもつことを見出した。さらに、珪藻の5種の表在性蛋白もほぼ精製することができたので、再構成実験により表在性蛋白の結合様式と機能を明らかにする予定である。水域圏における最も重要な一次生産者である珪藻の光合成の仕組みを明らかにすることは最重要課題の一つであり、本研究において光合成の生化学的研究への道が開かれた意義は大きいと考える。珪藻は、世界中の海洋、淡水中に生息する単細胞藻で、熱帯雨林に匹敵する光合成を行うことにより、水域圏における炭素循環において最も重要な位置を占め、地球上の二酸化炭素濃度の減少およびエネルギー循環に大きく貢献している。珪藻はこのように生態系で重要な生物であるにもかかわらず、光合成の生化学的研究は皆無の状態である。その大きな原因は、珪藻は珪酸質の固い殻に包まれているため、細胞破壊が難しいと考えられてきたことにある。本研究では、まず、酸素発生活性を維持した珪藻細胞の破壊方法を種々検討した。その結果、凍結融解により容易に細胞破壊できることを発見した。凍結融解により細胞破壊したサンプルを遠心分画することにより、酸素発生活性の高いチラコイド膜の調製に世界で初めて成功した。このチラコイド膜をTriton X-100で可溶化処理した後の遠心操作のみより、高い活性をもち、全表在性蛋白を結合した光化学系2複合体の部分的精製にも成功した。こうして精製した珪藻の光化学系2複合体(PSII)は、CP47, CP43, D2, D1, Cyt b559などの膜蛋白と5種の表在性蛋白から構成されていた。5種の表在性蛋白の内、4種は紅藻タイプのPsbO, PsbQ', PsbV, PsbUであり、1種は未知の新規な表在性蛋白であることが判明した。現在、この新規な表在性蛋白をコードしている遺伝子をクローニングし、その全配列を決定しつつある。

珪藻は海洋、淡水中に生息する植物プランクトンで熱帯雨林に匹敵する光合成をすることが知られており、水域圈における最も重要な一次生産者である。珪藻の光合成のしくみを解明することは、水域圈における炭素循環及びエネルギー循環を知る上でも最重要な課題の一つである。しかし、珪藻は珪酸質の固い殻に包まれているため細胞破壊が難しく光合成の生化学的研究は皆無の状態であった。我々は、昨年度、珪藻細胞が凍結融解により簡単に破壊されることを発見し、高い酸素発生活性をもつ光化学系2複合体(PS2)の部分精製に世界で初めて成功した。この珪藻PS2には、紅藻タイプの4種の表在性蛋白に加え、これまでに報告のない新規な表在性蛋白が結合していた。これらの珪藻PS2の諸性質をまとめ本年度にヨーロッパの専門雑誌に論文を掲載した。さらに、本年度この珪藻の新規表在性蛋白をコードしている遺伝子をクローニングしその全配列を決定した。その結果、この新規表在性蛋白はチラコイド膜を通過するペプチドをもっており、間違いなく酸素発生に関与する表在性蛋白であることを示した。また、珪藻PS2をBlue-Native PAGEにかけることにより、PS2 coreを精製することに成功した。この珪藻PS2 coreには、他の植物種のものに比べ、約2倍のクロロフィルaが結合していることを明らかにした。これは、弱い光強度の下でも珪藻が生育するためにアンテナサイズを大きくしたものと考えられる。さらに、珪藻PS2から5種の表在性蛋白の精製にも成功したので、再構成実験により各表在性蛋白の結合様式と機能を明らかにする実験を行いつつある。水域圏における最も重要な一次生産者である珪藻の光合成のしくみを明らかにすることは、食糧問題やエネルギー問題にも関連する重要課題であり、本研究において珪藻の光合成の生化学的研究への道が開かれたことの意義は大きいと考える。
炎症の導入期メディエーターの阻害による炎症の治療の試み

ウサギのLPS膝関節炎をモデルに、その初期に活性化されるメディエーターを標的にして急性炎症の抑制を試み、急性炎症導入期のメディエーターを明らかにし、さらに、炎症の実験的治療方法の開発を試みた。抑制実験の標的とした現象は好中球浸潤と関節軟骨破壊である。この研究の1年目には遺伝子組換え体、抗体など、この実験系に必要な道具の開発を主として行い、2年目に炎症の抑制実験を実施し、以下の成績と結論を得た。(1)炎症の導入の初期にはTNFαが、ついでIL-1βが産生される。(2)TNFαの産生細胞は組職の定住細胞である。(3)IL-1βの産生細胞は浸潤した好中球とマクロファージである。(4)TNFαをブロックすると好中球浸潤の70%は抑制され、IL-1βの産生も強く抑制される。(5)IL-1βをブロックすると白血球浸潤の70%が抑制されるが、TNFα産生の抑制は見られない。(6)TNFα、IL-1βをともにブロックすると白血球浸潤の90%以上が抑制される。(7)TNFαまたはIL-1βをブロックすると関節軟骨の破壊はほぼ完全に阻止される。(8)浸潤した白血球は局所でエラスターゼを遊離する。(9)関節軟骨の破壊の直接原因は白血球が遊離するエラスターゼである。(10)白血球エラスターゼをブロックすると関節軟骨の破壊は完全に阻止される。すなわち、LPS関節炎の導入を支配する因子はTNFαおよびIL-1βである。まず組職の定住細胞によりTNFαが産生され、初期の好中球浸潤を誘導する。浸潤した白血球はIL-1βを産生し好中球浸潤はさらに増幅される。関節軟骨の破壊は浸潤した好中球のエラスターゼにより引き起こされる。したがって、好中球浸潤を阻止するためにはTNFαおよびIL-1βをブロックする必要があり、組職破壊も阻止できる。ただし、感染防御のために好中球浸潤は阻止せず、組職破壊のみを阻止するためにはエラスターゼ活性の阻害が有効である。炎症反応は刺激の種類の異なった場合には、反応の展開に若干の変異を示すが、この違いは炎症を構成する各要素の発現の強さの違いによるところが大きく、炎症反応の基本構造は保たれている。したがって、炎症の基本構造を開始するシグナルが存在することが考えられるが、現状では明瞭でない。このプロジェクとでは3種の異なる炎症刺激を用い、これらの開始に共通で重要なメディエーターを探ることを計画した。本年度は、定量的な取り扱いが容易なウサギ膝関節炎を尿酸結晶、大腸菌エンドトキシン、黄色ブドウ球菌を起こし、その初期のメディエーターと考えられる、IL-1betaおよびTNFalphaの発現と産生の動態を検索し、いずれの炎症においてもTNFalphaの産生は炎症2時間をピークとする早い時期に見られた。IL-1betaの産生はLPS炎症では、6時間をピークとする単相性の産生が見られた。他方、尿酸結晶関節炎では炎症2時間目と、9時間目をピークとする2峰性の産生をみとめ、LPS炎症の場合と異なっていた。しかも、この炎症のIL-

1beta産生量はLPSの場合よりも若干多かった。このようなIL-1betaの2峰性産生に伴い、IL-1betaの抑制因子であるIL-1raの産生も炎症9時間と、24時間をピークとする2峰性産生を示し、IL-1betaの2峰性産生に対応するものであった。黄色ブドウ球菌による関節炎では、早期のTNFalpha産生と、遅延し24時間以降も存在するIL-1betaの産生をみた。本年度の観察から黄色ブドウ球菌炎症は炎症導入期のメディエーターの観察に不向きであることが判明し、LPS炎症と尿酸結晶炎症は導入期のサイトカイン産生パターンに顕著な違いをみることが明かとなり、次年度からこの2種類の炎症を比較し、その開始のメディエーター機構をさぐるよいモデルとなると考えられた。前年度に開発したウサギIL-1の天然型抑制因子であるIL-1receptor antagaonist(IL-1ra)の遺伝子組換体とこれに対するポリクロンおよびモノクロン抗体、および抗ウサギTNFαモノクロン抗体を用いて、炎症導入期に重要だと考えられる2種のサイトカインの制御による炎症反応の制御を試みた。まず、細菌性関節炎のモデルとしてエンドトキシン(LPS)関節炎を対象にすると、その白血球浸潤は全期間にわたって約70%以上の抑制が、TNFαまたはIL-1raいずれによっても認められること、さらにこの両者を組み合わせた場合には90%以上の抑制がみられることが判明した。またこの炎症の軟骨破壊現象はこれらいずれの抑制物質によっても完全に抑制できた。また、好中球枯渇ウサギでは軟骨破壊はLPS注射によっては認められず、TNFαの産生量には変化がないが、IL-1の産生は完全に消失した。一方、炎症の場に検出される量のIL-1を注射しても関節軟骨の破壊は起こらないので、この炎症の組織破壊はサイトカインの直接作用ではなく、これによって誘導された好中球浸潤によって間接的に起こることが証明された。事実、分離した炎症慘出好中球を直接関節腔内に注射した場合に関節軟骨の破壊が再現できる。またLPSまたは好中球の直接注射による関節軟骨の破壊は好中球エラスターゼの阻害剤によって完全に阻止できるので、浸潤好中球から遊離されるエラスターゼがその主役であることが証明された。また、類似の結果は尿酸結紮、ブドウ球菌死菌で起こした炎症についても認められるので、この2種のサイトカインは一般的に急性炎症における導入期のサイトカインとして重要な役割を果たしていることが明らかになり、炎症の治療の基礎的な方向性を明らかにできた。しかし、ブドウ球菌生菌を用いた炎症ではこのいずれによっても抑制は軽度にしか見られず、実際の炎症においてはさらに複雑なメカニズムが関与していると考える。
家事援助サービスにおけるヘルパーと利用者の認識の齟齬とその調整過程に関する研究

ホームヘルパーとサービス利用者が様々な家事援助場面において抱える様々な葛藤とその解決策を明らかにするため、本年度は5月から10月にかけて12事例を対象として、担当ヘルパーのべ45名と利用者及び同居家族に聴き取り調査を実施した。具体的な質問項目として、ホームヘルパーにはまず担当事例の抱える課題とそれへの対応策について尋ね、利用者との関係の作り方、自分の日々の活動への評価についても尋ねた。一方、利用者に対してはサービス内容の評価や担当ヘルパーとの日常的なやりとりを中心に尋ねた。これらの質問を通じて、ホームヘルパーがどのような問題関心に基づいて自らの活動のあり方を規定しようとし、そしてこのような彼らの態度が利用者にどう受け入れられているかを検討した。調査の結果、調査対象者から挙げられたサービス提供上の齟齬は、多くの場合望ましいサービスのあり方に関するホームヘルパーと利用者の見解の相違という要素を含み、これが両者の関係の不和と連動する形で多くの問題をもたらしていることがわかった。またこれに対するホームヘルパーの対応は、利用者との関係のあり方を調整しようとする物と、自分の活動のあり方に関する認識枠組を変換しようとする物に大きく二分できた。前者の場合、具体例として利用者との親密化を図ること、逆に利用者と疎遠な態度をとることが挙げられ、また後者の場合、仕事にやりがいが見出せるよう仕事の内容を再解釈すること、利用者の行動を柔軟に解釈し心の中に生じる葛藤を解決すること等が挙げられる。また、両者の間に生じる齟齬の規定因として、家事労働に対する各個人の認識や社会的評価が一定の影響を及ぼしていることも明らかとなった。家事労働をめぐる様々な認識枠組の存在を自覚し、より明確な形でホームヘルパーやサービス利用者に示すことが、両者の葛藤の解決につながるのではないかと考えられる。ホームヘルパーとサービス利用者が様々な家事援助の提供場面においてどのような葛藤を抱えているかを解明し解決策を考察するため、本年度は先行研究の整理とインタビュー調査にもとづく事例検討を行つた。まず先行研究を整理する作業を通じて、本研究の研究目的と関連が強いと思われる三つの研究分野を位置づけることができた。一つめは在宅介護における「消費者主導」に関する研究であり、サービスの利用者にサービス内容や提供手段の決定権をどのように委譲すべきかが検討されている。二つめは在宅福祉サービスの質に関する研究であり、従来の専門職主導のサービスを批判する立場から、利用者のサービス評価基準を解明する作業が進められている。三つめは、社会福祉学の分野で蓄積のある援助関係に関する研究であり、援助者と被援助者との人間関係の捉え方と援助関係の構築過程の解明に向けて様々な研究が行なわれている。これらの先行研究を参考に、(1)利用者がサービスの質の良し悪しをどう定義しているのか、(2)利用者とヘルパーがサービス提供の際に交わすやり取りが、相手に対する定義づけやサービス評価にどのような影響を与えるか等の問題設定を行った。次にこの問題設定を受けて、担当の介護支援専門員から問題を抱えているケースとして紹介された事例について関係者への聴取調査と事例検討を実施した。その結果、サービス内容の定義にあたって「ビジネスライクなモデル」「慈善奉仕的なモデル」と形容されるようないくつかのモデルがありうること、実際に提供されるサービスの内容に関わらずこの定義モデルが利用者とヘルパーとで食い違えば、両者にとって多大なストレスと葛藤の原因になりうること等が明らかになった。
新しい光技術による大脳シナプス可塑性誘発法の系統的研究

大脳皮質錐体細胞の興奮性シナプスを形成する後シナプス部位の多くはスパインと呼ばれる棘状構造を形成している。スパインはシナプス活動依存的な形態可塑性を示すことが知られており、記憶などの脳機能と関連する部位として考えられている。本研究の目的は、スパインの形態をシナプス機能の指標とし、ケイジド化合物などを用いた新しい光技術によるシナプス可塑性の系統的操作法を開発し、大脳機能のシナプス基盤をより直接的に解明することである。これまでの我々の研究から、ラット海馬スライス培養標本において、ケイジドグルタミン酸とケイジドGABAの2色光刺激法を用いることで、単一スパインレベルでのスパインの収縮及び除去の誘発が可能となった。この時、スパイン増大は刺激スパインに限局するのに対して、スパイン収縮は周囲のスパインにも拡散する事が判明した。また、隣接するスパインのそれぞれに増大・収縮刺激を同時に加えると、スパイン増大は収縮に打ち勝つことが出来ることが示された(局所シナプス競合)。これらは、空間分解能に優れた光刺激だからこそ解明できた現象である。さらに、これらの現象の分子基盤の解明に成功した。スパイン形態はアクチン細胞骨格により制御されており、アクチンの脱重合因子であるコフィリンが局所シナプス競合において、重要な役割を担っていることが示された。コフィリンの活性はリン酸化状態により制御されており、脱リン酸化コフィリンは拡散性のスパイン収縮因子であることが示された。それに対して、スパイン増大時にはリン酸化コフィリンが増大したスパインに集積することが明らかとなった。以上をまとめると、新規の光技術により、局所シナプス競合という新規の現象を世界に先駆けて見出すことに成功した。また、その分子基盤の解明にも成功した。これらの結果は、大脳機能の分子・細胞基盤の解明に非常に重要な役割を果たすものと考えられる。大脳皮質錐体細胞の興奮性シナプスを形成する後シナプス部位の多くはスパインと呼ばれる棘状の構造を形成している。このスパインはシナプスの活動依存的な形態可塑性を示すことが知られており、記憶や学習などの脳機能と関連する部位として考えられている。本研究の目的は、大脳機能のシナプス基盤をより直接的に解明するため、樹状突起スパインの形態をシナプス機能の指標とし、ケイジド化合物などを用いた新しい光技術によるシナプス可塑性の系統的操作法を開発することである。これまで、光刺激によるスパイン増大の誘発法は確立されてきた。しかし、スパイン収縮及び除去の誘発に関しては電気刺激による報告があるのみで、グルタミン酸アンケイジング法では収縮が誘発し難い状況が続いてきた。スパイン収縮誘発時における電気刺激とケイジドグルタミン酸光刺激の決定的な違いとして、抑制性入力の有無が考えられる。さらには、ケイジドグルタミン酸はそれ自体でGABA受容体の阻害作用を有することが知られている。そこで、ケイジドグルタミン酸光刺激と同時にケイジドGABAによるGABA光刺激を用いることを考えた。近年、新しいケイジドGABAの開発が進み、最適励起波長の違いからケイジドグルタミン酸とケイジドGABAをそれぞれ異なる波長の光で独立に刺激することが可能となっている。このようなグルタミン酸とGABAの2色光刺激法を用いて、グルタミン酸光刺激・GABA光刺激・活動電位を組み合わせることで、スパインの収縮及び除去が誘発されることが明らかとなった。つまり、スパインの収縮及び除去はGABA依存的であることが明らかとなってきた。以上のことより、当初の予定であったスパイン収縮の光刺激による誘発法を確立することに成功した。今後は、この現象についての詳細の解明に取り組む予定である。これまで、光刺激によるスパイン増大の誘発法は確立されていたが、スパイン収縮及び除去の誘発に関しては電気刺激による報告があるのみで、ケイジドグルタミン酸を用いた光刺激では収縮が誘発し難い状況が続いてきた。しかし、これまでの我々の研究から、海馬スライス培養標本において、ケイジドグルタミン酸とケイジドGABAの2色光刺激法を用いることで、スパインの収縮及び除去の誘発が可能であることが判明した。そして、スパイン増大は単一スパインレベルで調節されているのに対して、収縮に関しては刺激したスパインだけでなく、その周囲のスパインにおいても収縮が見られることが分かった。さらに、多種の薬理学実験やカルシウムイメージングを行うことで、スパイン収縮の分子基盤が明らかとなった。また、収縮の前後において、AMPA受容体電流を取得することで、スパイン収縮と長期抑圧の相関関係を確認した。さらには、隣接するスパインにおいてそれぞれに増大・収縮刺激を加えた際の、各スパインの形態変化を観察することで、局所的なシナプス競合則の解明に取り組むことが可能となった。これは、空間分解能に優れた光刺激だからこそ可能となった実験である。

今後は、この局所シナプス競合則のより詳細な分子基盤の解明に取り組む予定である。大脳皮質錐体細胞の興奮性シナプスを形成する後シナプス部位の多くはスパインと呼ばれる棘状構造を形成している。スパインはシナプス活動依存的な形態可塑性を示すことが知られており、記憶などの脳機能と関連する部位として考えられている。本研究の目的は、スパインの形態をシナプス機能の指標とし、ケイジド化合物などを用いた新しい光技術によるシナプス可塑性の系統的操作法を開発し、大脳機能のシナプス基盤をより直接的に解明することである。これまでの我々の研究から、ラット海馬スライス培養標本において、ケイジドグルタミン酸とケイジドGABAの2色光刺激法を用いることで、単一スパインレベルでのスパインの収縮及び除去の誘発が可能となった。この時、スパイン増大は刺激スパインに限局するのに対して、スパイン収縮は周囲のスパインにも拡散する事が判明した。また、隣接するスパインのそれぞれに増大・収縮刺激を同時に加えると、スパイン増大は収縮に打ち勝つことが出来ることが示された(局所シナプス競合)。これらは、空間分解能に優れた光刺激だからこそ解明できた現象である。さらに、これらの現象の分子基盤の解明に成功した。スパイン形態はアクチン細胞骨格により制御されており、アクチンの脱重合因子であるコフィリンが局所シナプス競合において、重要な役割を担っていることが示された。コフィリンの活性はリン酸化状態により制御されており、脱リン酸化コフィリンは拡散性のスパイン収縮因子であることが示された。それに対して、スパイン増大時にはリン酸化コフィリンが増大したスパインに集積することが明らかとなった。以上をまとめると、新規の光技術により、局所シナプス競合という新規の現象を世界に先駆けて見出すことに成功した。また、その分子基盤の解明にも成功した。これらの結果は、大脳機能の分子・細胞基盤の解明に非常に重要な役割を果たすものと考えられる。