hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
刺激応答性ゲルのナノ構造制御によるインテリジェントアクチュエーターの開発

分子設計により様々な刺激に応答可能であり、自律的にシグナルを受信して運動機能を発現させる温度応答性高分子であるpoly(N-isopropylacrylamide)は水環境で駆動するアクチュエーター素子として有望である。この外部刺激に応答する膨潤収縮特性を利用したソフトアクチュエーターの開発が期待されている。これまでの高速応答を目的とした研究はゲルの等方的な応答のみが達成され、ハイドロゲルを高速屈曲させる一般的手法は考案されていないため、これを開発することは意義深い。申請者は、一つのゲル内のナノ構造(ナノドメイン)に勾配を形成させ、ゲルの両面の物性の差を駆動力にゲルを湾曲させることを考えた。初年度は、ゲルの物性を制御すること現象を見出すことを中心に研究を展開し、シリカ微粒子また空孔の存在がゲルの膨潤収縮へ与える影響を詳細に検討することでゲルの湾曲メカニズムを実験的に解明した。2年目は積極的に応用研究が展開可能な、真に実用化可能な材料設計を目指した。特定刺激に応答して自在に形状を変化させるハイドロゲルが合成されれば、スイッチ素子や人工弁、人工筋肉などへの応用が期待される。そこで、体内で最も重要な刺激因子となる温度とpHに着目し、これらの二つの刺激に応答するゲルの合成を行った。具体的には、これまでの無機微粒子ではなく、pH応答性の高分子を用いた。初年度に開発した方法を用いて、ポリ(アクリル酸)をゲル内に勾配を持たせて分布させ、勾配ゲル(勾配型semi-IPNs)を合成した。二次元での勾配材料は積極的に研究されているものの、三次元的な勾配材料の研究は少ない。そのため、今回作製した勾配型semi-IPNsは、これまでに無い新しいゲルであり、興味深い。さらに得られたゲルは、複数刺激に応答して湾曲することから、人工筋肉への応用に向けて、大きく一歩前進したと考えられる。温度応答性高分子であるポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAAm)は、水環境で駆動するアクチュエーター素子として期待されている。しかし、温度応答性ハイドロゲルを湾曲させる一般的手法はほとんど考案されていないため、これを開発することは意義深い。申請者は、一つのゲル内部にシリカ微粒子濃度勾配、もしくは空孔密度勾配を有するハイドロゲルは、温度変化に伴いゲルの収縮挙動の勾配によって湾曲すると考えた。シリカ微粒子分散プレゲル溶液を電気泳動後、ITO基板側からUVを照射することで、シリカ濃度勾配ゲルを作製した。シリカ濃度勾配の形成は、染色試験及びFT-IR/ATR測定により確認した。印加電圧および電気泳動時間を変化させることにより、シリカ微粒子濃度の勾配率は容易に制御可能であった。温度上昇に伴い、シリカ濃度勾配ゲルは、シリカ濃度の希薄な側へ湾曲した。これは、十分にシリカ濃度が高い場合、シリカ微粒子の存在がPNIPAAmゲルの収縮を阻害するためであると考えられる。さらに、印加電圧や電気泳動時間を増加させると、ゲルの湾曲は大きくなった。シリカ濃度勾配率を変化させることで、ゲルの曲率を容易に制御可能であることがわかった。このことは、シリカ濃度の勾配形成がゲル湾曲の駆動力となっている事を示唆している。さらに興味深いことに、HF処理によってシリカ微粒子を溶解除去した空孔密度勾配ゲルは、温度上昇に伴い空孔密度の高いほうへ湾曲した。本研究では、温度刺激に応答して湾曲するナノ構造勾配ハイドロゲルを合成した。さらに、シリカ微粒子また空孔の存在がゲルの膨潤収縮へ与える影響を詳細に検討することで、ゲルの湾曲メカニズムを実験的に解明した。
味細胞の味覚情報変換における細胞内Ca^<2+>レベル調節因子

実験にはウシガエルを用いた。脊髄を破壊した動物から舌を摘出し味覚円盤を切り出した。酵素処理により単離味細胞を得た。パッチクランプ法の全細胞記録法を用いて味細胞の膜電位を-50mVに保持しながら、-100mVから+100mVの間のランプ電位変化に対して流れる膜電流を測定して電流-電圧(I-V)特性を求めた。電極内液に1mMEGTAを加えて静止時の細胞内Ca^<2+>濃度を約17nMとして、細胞外液にCa^<2+>イオノフォアであるイオノマイシン(3μM)を加えると、味細胞はコンダクタンス上昇を伴う内向き電流を発生し脱分極した。このイオノマイシン誘発電流は、イオン交換実験によりカチオン電流であると考えられた。EGTAを除き、1mM Ca^<2+>を加えた電極内液で細胞内を灌流すると、ある細胞はコンダクタンス上昇を伴う内向き電流を発生したが、他の細胞はコンダクタンス上昇を伴う外向き電流を発生した。同様に電極内液に50μM 1,4,5-IP_3を加えて膜を破り全細胞クランプの状態にしても、内向き電流を示す細胞と外向き電流を示す細胞が見られた。0.5mM GTPγSを電極内液に加えて膜を破ると、約40%のロッド型味細胞は立ち上がりの速い一過性の成分と遅い成分からなる二相性の内向き電流を示した。電極内液中のCl^-濃度を104mMから10mMに減らすと、遅い内向き電流は消失したが、速い一過性の内向き電流は依然として観察された。従って速い成分は、カチオン電流であり、遅い成分はCl^-電流であると考えられた。電極内液に0.5mM GTPγSに加えて10μM U73211(ホスホリパーゼCの阻害剤)を含ませると、ロッド型細胞の速い内向き電流の大きさは、対照値の23%に低下した。以上の結果より、カエルの味覚においても、G蛋白が関与した情報変換機序の1つであるIP_3-Ca^<2+>系により、カチオン電流が活性化されるものと考えられる。実験には、ウシガエルを用いた。舌を摘出し、酵素処理により単離味細胞を得た。カエル味細胞の膜電位を-50mVに保持しながら、-100100mVの間のランプ電位変化(167mV/s)に対して流れる膜電流を測定し、電流-電圧(I-V)関係を求めた。この内向き電流は、外液にCd^<2+>を加えると部分的に抑制された。電極内液のCa^<2+>緩衝剤を10mMBAPTAに交換すると、味細胞はイオノマイシン誘発性の内向き電流を発生しなかった。

従って、イオノマイシンは、あくまで細胞内Ca^<2+>濃度を上昇させることにより、内向き電流を発生させたと考えられた。EGTAを除き、1mM Ca^<2+>を加えた電極内液で細胞内を灌流すると、ある味細胞はコンダクタンス上昇を伴う内向き電流を発生したが、他の細胞はコンダクタンス上昇を伴う外向き電流を発生した。同様に電極内液に50μM1,4,5-IP_3を加えて膜を破り全細胞クランプの状態にしても、内向き電流の発生を示す細胞と外向き電流の発生を示す細胞が見られた。以上の結果よりカエル味細胞は、IP_3レベル増加により細胞内ストアから放出されるCa^<2+>によって活性化されるイオンチャネルを有することが明らかとなった。実験にはウシガエルを用いた。脊髄を破壊した動物から舌を摘出し味覚円盤を切り出した。酵素処理により単離味細胞を得た。パッチクランプ法の全細胞記録法を用いて味細胞の膜電位を-50mVに保持しながら、-100mVから+100mVの間のランプ電位変化に対して流れる膜電流を測定して電流-電圧(I-V)特性を求めた。0.5mM GTPγSを含む正常電極内液で膜を破り全細胞固定の状態にすると、16個のロッド型味細胞中6細胞は立ち上がりの速い一過性の成分と遅い成分からなる二相性の内向き電流を示した。速い内向き電流の大きさは、-50mVの保持電位で-127±26pA(n=6)であり、遅い内向き電流は-238±35pA(n=6)であった。電極内液中のCI^-濃度を104mMから10mMに減らすと、遅い内向き電流は消失したが、速い一過性の内向き電流は依然として観察された。従って、速い成分はカチオン電流であり、遅い成分はCCI^-電流であると考えられた。一方、フォーク型味細胞では19細胞中11細胞が外向き電流の増大を示した。増大した外向き電流は、外液中に10mM Ba^<2+>を加えると大いに抑制され、K^+電流であると考えられた。電極内液に0.5mM GTPγSに加えて10μM U73211(ホスホリパーゼCの阻害剤)を含ませると、ロッド型細胞の速い内向き成分の大きさは、-98±17pA(n=5)から-23±3pA(n=5)に低下した。以前の研究及び昨年度の解析により、カエル味細胞においては、自然刺激である酸味刺激、Ca^<2+>及びIP_3の細胞内灌流は同様なカチオン電流を誘発することを明らかにした。以上の結果より、カエルの味覚においても、G蛋白と共役したリセプターが関与する味覚情報変換機序が存在するものと考えられる。
拍長のゆれのパラメータ解析と日本語音声リズムの日本語らしさ評価システムの開発

日本語らしさを演出するリズムの基本は拍の等時性である。ただ、物理的に計測すると、拍長は一定していない。条件によってゆれるからこそ、等時に感じられるのである。いつ、どのような場合にどれだけ拍長がゆれるのか、パラメータと関数を導き出し、日本語らしさ評価システムの開発を目指した。母音、子音を切り分けて長さを計測する方法論を構築、実際に多種の話者による音読音声を採取、計測して、データベースを作成した。発語失行者の音声の特徴を記述、また、中国語話者と日本語母語話者の音読音声を対照し、日本語らしさの要因となっているのは拍長かモジュール長かを検討した。熊本方言話者10名、熊本方言話者でない日本語母語話者10名、中国語話者、韓国語話者、英語話者の日本語学習者、各5名の音声は昨年度に録音した。これらの音声を音声分析機にかけ、それぞれの母音、子音の長さを計測している。長さ計測の基準の精緻化に手間取り、完全には終わっていない。しかし、熊本方言話者、共通語話者、中国語話者の音声における母音長、子音長、そこから計算される、拍長、モジュール長について、考察を始めている。今年度は、praatで切り分けた音の時間長の比較を行った。東京方言話者と中国人日本語学習者を比較し、東京方言話者の音読音声における特徴を見出した。まず、拍とモジュールの音長のばらつきを調べたところ、東京方言話者は「拍」と「モジュール」の双方において等時性を作り出していることが明らかとなった。また,東京方言話者の「拍」における音長のはずれ値をひとつひとつ精査したところ,話に抑揚をつける,感情やプロミネンスを表す,文の切れ目を表すために故意的にあるいは無意識に音長を長くしていることが見えてきた。一方中国人日本語学習者においては,「拍」では安定した等時性が見られたものの,「モジュール」においてはバラつきが大きいということが分かった。次に,ポーズが日本語らしいリズム形成の一端を担っているという結果を得ることができた。東京方言話者は,聞き手に文意が伝わりやすいようにとの配慮から中国人日本語学習者の2倍弱ほど長くポーズを取っていた。聞き手に心地よいポーズの存在は,日本語らしいリズム形成に欠かせないものである。音読音声において、日本語らしいという評価をするために、この点にも着目する必要があることが分かった。さらに,日本語の特殊拍の一つである長音の長さについて、両者の比較を行った。今回「太陽」の「よう」の長音に絞ってその長さを計測した。それによって、実測の長さと聞こえの長さが必ずしも一致していないことが分かった。東京方言話者と中国人日本語学習者の長音自体の計測値にはほとんど差が見られなかったものの、中国人日本語学習者の発話する「太陽」は「たいよ」のように聞こえるのである。praatにてピッチ曲線の変化を比較してみると、ピッチの高低が大きく影響を与えていることが分かった。東京方言話者の音読音声の特徴を見出したことで、日本語らしい音読音声のデータベースを確立できた。本研究では、IPAのハンドブックにも失語症治療の検査文にも広く使われている「北風と太陽」を日本語話者の健常者と構音障害者や発語失行者、そして、外国人の日本語学習者に音読してもらい、それを録音、拍の長さを測定し、データベースを作成、統計数理と力学系理論を駆使して解析、拍の長さのゆれのパラメータを洗い出し、観念的な等時性、一つ一つの拍の長さが同じだと知覚される仕組みをあきらかにする。その仕組みの原理をもとに、拍長のゆれを尺度とした、学習者、構音障害者や発語失行者の日本語の発音に対する評価システムを構築する。読み上げる文章はイソップ寓話の「北風と太陽」とする。「北風と太陽」は、失語症や構音障害などの言語治療の現場で検査文として使われており、いくつかのバリエーションがある。また、IPAのハンドブック版や比企(2010)が音素の出現が網羅的になるように修正した均衡バージョンもある。これらのうちどれがもっとも本研究に適しているか検討した。失語症者の音声もデータとすることから、言語治療用にもちいられているバージョンを採用した。熊本方言話者10名、熊本方言話者でない日本語母語話者10名、中国語話者、韓国語話者、英語話者の日本語学習者、各5名の音声を録音した。音を切り出してその長さを計測、記録している。多くのサンプルを分析、母音長、子音長を計測しなくてはならないので、音長の計測の精緻化が必要である。その基準作りに手間取った。音声データから音を切り出して計測する方法を記述し、その方法論を構築、マニュアルを作成する予定であったが、音調計測の作業で手いっぱいとなってしまい、作業内容の反省と記録とができなかった。拍の自動切り出し/

計測ソフトを開発したかったが、予想以上にむずかしく、既存のソフトにどのようなものがあるかの検討に終わった。まず、熊本方言話者、東京方言話者、中国語話者の音声における、拍長、モジュール長、さらに、母音長、子音長を統計学的な手法を用いて分析し、各母語による母音長、子音長、拍長、モジュール長の特徴を探る。そののち、韓国語話者、英語話者の音声も分析に加えていく。今年度は、失語症者の音読音声の録音に取り組む。音声データを分析している間に、データ解析とシステム開発担当の研究分担者から音声に関する疑問が出された。担当はデータ解析とシステム開発であるが、音声に関する知識も重要で、平成24年度は、研究分担者が十分な知識が持てるよう研修の機会をもうける。そうすることによって、今後の研究全体の効率が上がり、かつ、研究の制度と質とが向上することが望まれる。やはり拍の切れ目の特定がむずかしい。汎用大語彙連続音声認識エンジンであるJuliusが採用している拍の切り出しプログラム、あるいは、松浦(2009)が開発した音声セグメントシステムなど既存のプログラムを検証するだけでは不十分で、日本音響学会の協力を得て、研究チーム外からの情報を取得するよう努力する。該当なし。録音、拍長の計測、音調と母音の無声化の分析をつづけ、音の切り出しマニュアルに改良をくわえる。被験者は、東京方言話者、熊本方言話者、各30名、中国語話者、韓国語話者、英語話者の日本語学習者、各10名、軽度の失語症者、構音障害者、発話失行者、各10名、計90名で、拍長の計測は手作業と自動切り出し/計測ソフトとの両方で行い、ソフトの開発と改良をすすめる。計測ソフトによって信頼できるデータが得られるようになったら、手作業の計測はやめ、その分の謝金を録音にまわし、拍長のデータ量をふやす。東京方言話者の音声データから拍長のゆれの要因をHMMによって抽出、パターン化し、そのパターンを基準として熊本方言話者、各言語の日本語学習者、失語症者、構音障害者、発語失行者それぞれの音声データの拍長のゆれの逸脱を数値化する。この数値と東京方言話者が聴取した場合の違和感との関連を分析、自動評価システムのパラメータを抽出する。自動切り出し/計測ソフトの解析結果をSVM等の判別機にかけ、どの切り方が最も適切か評価をくわえる。録音音声、拍(音)の長さ、音調、母音の無声化の分析結果をデータベースとし、試行版のソフトとあわせてHPで公開、広く情報を提供し、批判とアドバイスを受ける。
薬物の消化管吸収の改善

分担課題:消化管膜構造の修飾と吸収機能との関係及び糖鎖による小腸パイエル板の吸収能の改善吸収促進剤C10とPCはそもに細胞内Caイオンレベルを上昇させ、C10はこれに続くactomyosin ring cascadeの活性化によりtight junctionを開くが、PCは異なる機構によることを明らかにした。一方、グルコースは促進効果を示さなかった。BSA及びConcanavalinAの吸収性は、ウサギのパイエル板からの方が空腸よりも大であった。高分子の吸収におけるパイエル板の利用の可能性が示された。またペプチダーゼ阻害薬の中で、exo形阻害薬は吸収促進作用を持つことが、非ペプチド化合物についても示された。これにより新吸収促進剤の可能性が示された。課題:抗癌剤による膜障害に対するビタミンAの防御培養細胞IEC-6によるビタミンAの防御機構解明には成功しなかったが、ビタミンAはメトレキサートによる小腸の形態的障害のみならず、吸収能の低下をも防御する事を明らかにした。課題:グルコース輸送担体の利用による吸収改善エンケファリンの構成トリペプチドTyr-Gly-Gly(TGG)にグルコース及びガラクトースの糖付加に成功した(糖カップリング法)。いずれの糖付加TGGもTGGの酵素による加水分解を抑制し、吸収性を増大した。この吸収には少なくとも一部にはNa依存的な輸送が関係した。糖カップリング法により糖付加enkephalinを合成した。これによりaminopeptidaseによる分解は抑制されたが、enkephalinaseによる分解は抑制されなかった。この酵素の阻害薬を共存させると、糖修飾enkephalinの安定性は上昇し、吸収性は上昇した。糖修飾ペプチドの吸収改善の可能性が示唆された。糖付加acetoaminophenを合成した。このものの吸収にはGlucose輸送担体が寄与し、その寄与の程度はα-glucoside>β-glucoside>β-galactosideであり、従来の順序と一致していた。1.吸収促進剤カプリン酸ナトリウム(C10)及びパルミトイルカルニチン(PC)の濃度増加にともないfluoresceinisothiocyanate(FITC)dextran(MW 4000)の顕著な結腸腸管膜透過の増加とともに、膜抵抗値(Rm)の減少が認められた。さらにC10の作用はmyosin light chain kinase inhibitorにより抑制された。これによりC10がTight Junction(TJ)真下の裏打ち蛋白に結合するカルモデユリン依存性のアクトミオシン系の収縮蛋白質を活性化し、その収縮によりTJを拡大させるという促進機構が考えられた。一方、Glucoseは促進効果を示さず、ある条件下ではC10の促進効果を低下させた。この機構については今後研究する予定でいる。またC10及びPCにより細胞内Ca^<2+>レベルの上昇が見られ、細胞内Ca^<2+>が細胞間隙(特にTight Junction)の拡大を引き起こすtriggerとなることが示唆された。2.小腸クリプト細胞(ラット由来小腸培養細胞IEC-6)の培養を行い、メソトレキセート(MTX)、MTX+ビタミンAなどの効果を調べた。いずれにおいても細胞数の増加が顕著に抑制された。IEC-6と小腸クリプト細胞の類似性は指摘されているが、ビタミンAの防御効果の機構解明の手段として、IEC-6は必ずしも適してなかった。

3.ロオシンエンケファリンの構成トリペプチド、Tyrosylglycylglycine(TGG)に対して、グルコース及びガラクトースの糖付加ペプチドを合成した。TGGの吸収は検出されなかったのに対し、糖付加TGGはいずれも吸収した。4.ウサギのパイエル板(PP)と空腸(JE)の腸管膜透過性をレクチンの一種であるConcanavalin A(Con A)とBovine Serum Albumin(BSA)のFITCラベル体について調べた。ConAの血管側へ透過したtotal量はPPにおいてJEの約2倍、またBSAの約3倍、さらにConAの未変化体の割合はPPではJEの約3倍となり、吸収部位としてのPPの優位性が明らかとなった。以上分担課題:消化管膜構造の修飾と吸収機能との関係及び糖鎖による小腸パイエル板の吸収能の改善吸収促進剤C10とPCはともに細胞内Caイオンレベルを上昇させ、C10はこれに続くactomyosin ring cascadeの活性化によりtight junctionを開くが、PCは異なる機構によることを次により明らかにした。細胞骨格系キナーゼ阻害薬はC10の効果は減弱したが、PCについては異なっていた。またC10は膜の両側で有効だが、PCは粘膜側のみで有効であった。なおパイエル板における親和性の異なる種々のレクチンの透過性、分解性を検討する予定であったが、これについては見るべき成果を得られず、今後の課題とした。課題:新吸収促進剤の検討ペプチダーゼ阻害薬がペプチドの分解を抑制して、吸収量を増加させるという知見に基づき、この阻害薬の吸収促進作用を検討した。exo形阻害薬は吸収促進作用を持つことが、非ペプチド化合物についても示された。これにより新促進剤の可能性が示された。課題:抗癌剤による膜障害に対するビタミンAの防御ビタミンAはメトレキサートによる小腸の吸収能の低下をも防御した。課題:グルコース輸送担体の利用による吸収改善1.糖カップリング法により糖修飾enkephalinを合成し、これの小腸吸収性を検討した。糖修飾によりaminopeptidaseによる分解は抑制されたが、enkaphalinaseによる分解は抑制されなかった。この酵素の阻害薬を共存させると、糖修飾enkaphalinの安定性は上昇し、吸収性は上昇した。糖修飾ペプチドの吸収改善への使用の可能性が示唆された。2.糖付加acetoaminophenを合成し、その吸収性を測定した。このものの吸収にはGlucose輸送担体が寄与することが示された。その寄与の程度はα-glucoside>β-glucoside>β-galactosideであり、従来の順序と一致していた。
高齢者における健康と社会調査の蓄積効果に関する研究

これまでの本研究における分析は、まず生涯を通じて、健康悪化のプロセスの社会階層による差異を明らかにすることであった。これまでに健康状態や死亡率には階層差があることはさまざまな研究によって明らかになっていたが、そのメカニズムが横断的な研究によってのみしか解明されていなかった。これでは、その差異が元来生物学的に先天的に存在するものか、または健康に関する社会学やその他の領域で言及されているようなライフスタイルなどによって後天的に起こるものかがためである。そこで、いくつかの慢性的疾病をこの健康悪化の指標とし、調査対象者に対してそれらの疾病に罹った年齢を尋ね、その平均疾病数が社会階層の指標である教育年数によって差異があるかどうかを調べ、線形混合モデルによって分析を行った。しかし、階層によっての有意な差異は見られなかった。ただし、これらの結果には、いくつかの問題点が存在することも明らかになった。たとえば、第1に、自己の慢性疾病を認識するメカニズムにも階層差が存在すること。自分の疾病を認識するには、身体の表面や心理的に現れやすい疾病であれば自己認知する。また、そのように現れにくい疾病であれば専門職による判断が必要である。しかし、前者では、個人によって(または階層によって)認知のセンシビリティが異なることが先行研究などで言及されている。また、後者に関しては、たとえば、このような疾病を認知する機会は健康診断などであるが、そのようなもの利用する機会や動機に階層差が存在する可能性がある。また、第2に本研究において用いた母集団は、現在生存している高齢者である。しかし、これらの母集団と同時に生まれたにもかかわらず、すでに亡くなっている方々も多数存在することも明らかである。先行研究においては、これらの死亡率にも階層差が存在する。ということは、すでに亡くなっている方は低い階層が多く存在したことが考えられる。したがって、分析においては、低い階層の健康状態を過大評価している可能性もある。したがって、今後、それらの誤差を修正し、もう一度分析をし直す必要があると考えている。健康社会学においては、近年、社会階層の差具による死亡率の差異から派生し、そのメカニズムの検証のために、健康のプロセスの社会階層による差異の研究が進められている。出身階層や教育年数の差異が人生の中で健康に対してどのような影響を持っているかというものである。その中の仮説のひとつに、「長生きをするが、不健康(longer life but worsening health)」仮説というものがある。それは、高い社会階層のものは長生きをするが、そのかわり健康状態は悪化していくというものである。しかし、これまでこの仮説を検証は、年齢のコントロールなどがなされずに行われてきたため、年齢がコントロールされたデータにより、再検証する必要がある。この仮説を再検証するために、60歳以上の高齢者による本研究におけるデータにより、健康状態が社会階層ごとに人間の生涯において加齢とともにどのようなプロセスで変化するのかを検証するために、教育年数カテゴリーごとのプロセスを11の慢性疾病で比較した。特に慢性疾病は、その発症した年齢を尋ね、このような分析に耐え得るようにした。分析は、単純なグラフを作成し、教育年数が12年未満のものと、13年以上のものとを、5歳の年齢幅を設けてどのように慢性疾病が増加していくのかを見た。すると、確かに、50歳後半までは高い階層の方が疾病の数は少ないが、それ以降は多くなっており、年齢をコントロールした場合でも、この仮説が正しいことが見いだせた。今後は、健康に関する回顧データの信頼性のチェックと多変量解析による階層の蓄積効果の検証などを進める必要がある。
言語聴取能と言語発話に関する基礎的臨床的研究

本研究では言語の認知や表出における中枢神経機構をポジトロン断層法をはじめとする脳機能画像を用いて調べ、難聴や言語障害の臨床への還元を目的とした。言語の認知機構については、健常人、難聴者、人工内耳装用者を対象に脳機能画像による観察を行った。その結果、健常人に比べ難聴者では右の聴覚野の活動抑制が、人工内耳装用者のうち言語習得後失聴者では聴覚野以外の健常人には見られなかったより多くの領域が言語認知に参与することが、さらに言語習得前失聴者では聴覚野の活動がほとんど認められなくなることが見出された。さらに言語習得前失聴者では人工内耳による聴覚獲得ができた例が稀に観察されたが、一方、言語習得期に読唇,手話などの視覚言語を習得すると、本来聴覚処理にあたるべき聴覚連合野がこの視覚言語処理にあたるようになり、人工内耳を埋め込んでももはや聴覚刺激に対する受け皿としての聴覚連合野は機能しないことがわかった。以上のように、言語認知機構は言詰習得過程で大きく異なること、末梢からの音情報の入力に応じて中枢が臨機応変に活動することが明らかとなった。これらの結果は難聴者の治療指針をたてる上で大きな参考になると思われた。発話の正常機構については、通常の発話では運動野、ブローカ野、補足運動野、小脳などの共動活動が観察された。一方,聴覚連合野は活動せず,自分の声のモニターはしていないことがわかった。ところが、自分の声が歪むと聴覚フィードバックがかかり修正を行う機構も同時に見出された。人工内耳患者の発話では、聴覚フィードバックが働いており,新しい聴覚入力に対する適応と考えられた。発話の習得には常に自分の声に対する聴覚フィードバックによる修正機構が重要であり、いったん獲得するとフィードバックは不要で自動的に発話運動が行われるのである。本年度は、脳機能画像を用いて言語の認知と表出の相互関係を調べた。その結果,言語機能の確立した健常者では,通常の発話時にブローカ野,運動野,捕捉運動野,小脳の活動を認めたが,自分の声を分析する聴覚連合野の活動は抑制されていた.これは発話という脳のモードでは聴覚フィードバックは不要であり,プログラム化された構音運動を自動的に随時行っているものと考えられた.ところが,自分の声を歪ませて聞かせると,聴覚連合野の活動が始まり,同時に捕捉運動野の活動が抑制された.予期せぬ声が聞こえてくると聴覚フィードバックがかかりこれを補正するように働くものと考えられた.捕捉運動野は運動のプログラムを司るところであり,聴覚フィードバックがかかるとこのプログラムはキャンセルされ,書き直される可能性が示された.これはまさに言語の学習機能を反映するものといえる.実際,人工内耳患者が発話している時の脳機能をみると,聴覚連合野の活動亢進が観察され,人口内耳を介した新しい言語音の学習を行っていることが確認された.言語の認知と表出は不可分の関係にあり,その脳神経機構をほぼ解明できたと考える.これは聴覚・言語障害の治療を考える上でも重要な資料になると考えられる.本年度は語音の認知と表出にかかわる脳神経機構を脳機能画像を用いて難聴者で調べ、難聴のもたらす脳への影響を検討した。その結果、難聴による語音情報の不足は主に右大脳半球での言語処理に支障をきたすことがわかった。これは補装具による言語情報の入力機能を客観的に評価できる指標と考えられ、これを基礎に人工内耳や各種補聴器の効果を各患者で検討したところ、言語認知により有効な補装具は、左大脳半球のみならず右大脳半球においても主に聴覚野でより多くの脳活動をもたらしていた。

このように脳機能画像を用いることで難聴の病態とともに補装具の機能も評価できることが明らかになった。一方、内耳の時間情報処理機構に基づくデジタル補聴器を開発、実用化してきたが、この機能についても脳機能画像により検討していく予定である。言語の表出面においては、従来原因のよく解からなかった機能性発声障害の病態を脳機能画像を用いて検討した。その結果、運動の過剰調節が原因であるものや、聴覚フィードバックによる調節障害が原因であるものなど、多様の病態が存在することが解かってきた。
超弦理論の非摂動的定式化における重力構造及び時空の生成メカニズムの解明

本研究の目的は超弦理論の非摂動的定式化における重要な問題である時空及び重力の生成を明らかにすることであった。超弦理論は重力を量子化することに成功しているが、実際の素粒子論がどう実現されているかについての満足な説明はまだ与えていない。特に我々の住んでいる4次元の時空と重力が、何らかの方法で超弦理論から導出されなければならず、時空及び重力の生成の解明は超弦理論から素粒子標準模型を導出する際に必要となる。本研究の目的を達成するために超弦理論の定式化と目されている行列模型を解析し、前年度には実際に行列模型から様々な時空が生成されていることを示した。本年度はその内の6次元の時空の実現について更に調べることで、行列模型の意味で自然に6次元時空になっていることの理解へ近づいた。また、時空の生成のダイナミクスの解明への足がかりを掴んだ。本研究で扱った行列模型から生成される時空の次元に6次元がある。それは超弦理論において重要なオブジェクトである5ブレーンがなす時空である。本年度は、前年度に得られた時空を構成する種となる固有値分布からSO(6)対称を仮定して6次元の分布を構成することで、予想されていた5ブレーン解が構成された。この結果は困難とされてきた行列模型における5ブレーン解の実現へ向けた重要な一歩と考えられる。さて、時空の生成の具体的なダイナミクスは局所化の方法では見ることができない。それは対称性でコントロールされるような限られたセクターで観察できることができないと考えられており、解析は困難を極める。ダイナミクスの中には微分不可能な運動も多分に含んでいると思われ、行列模型のカオス現象の理解も必要になる。本研究の次のステップとして、行列模型の古典カオスについてのまとまった結果を得た。弦理論におけるカオスは信頼できる方法で研究された例が少ないため、大きなインパクトをもった結果である。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は超弦理論の非摂動的定式化において重要な問題である時空と重力の生成を明らかにすることであった。今年度得られた主な研究成果は、plane wave行列模型で時空の生成を実現したことである。plane wave行列模型は2つの意味で重要な理論である。1つはpp-wave時空周りのM理論の非摂動的定式化になっていると考えられており、したがって超弦理論の行列模型による非摂動的定式化の完成の糸口になっていることである。もう1つはAdS/CFT対応を超えた一般のゲージ/重力対応の例のひとつになっていることである。ゲージ/重力対応も超弦理論の非摂動的定式化の候補と考えられているので、1つ目とは別のアプローチとして重要な意味を持つ。さらに重要なことに、plane wave行列模型はそれより高い次元のいくつかのゲージ理論を真空のひとつとして含んでいるため、そのクラスのゲージ/重力対応をまとめて議論できる。この研究では、plane wave行列模型の無数にある真空それぞれにおいて、ゲージ/重力対応により対応する時空が実際に生成していることをゲージ理論側から具体的に示した。先行研究として、対応する重力解は構成されていたが、それがゲージ理論側でどのように実現されているかはこの研究で初めて明らかにされた。また、生成される時空のひとつに超弦理論のオブジェクトであるNS5ブレーンに対応する解があるが、このNS5ブレーン上の理論はlittle string理論というまだ分かっていないことの多い理論になっていると考えられている。本研究によって、little string理論のplane wave行列模型による定式化についてなど、その詳細を明らかにできる可能性がある。その内のひとつとしてlittle string理論の一般的な真空がplane wave行列模型から実現する方法についての結果も得ており、次年度に論文として発表する予定である。

ダイナミクスの中には微分不可能な運動も多分に含んでいると思われ、行列模型のカオス現象の理解も必要になる。本研究の次のステップとして、行列模型の古典カオスについてのまとまった結果を得た。弦理論におけるカオスは信頼できる方法で研究された例が少ないため、大きなインパクトをもった結果である。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究内容は当初の方向から少々外れてはいるが、本研究の目標のひとつである超弦理論における時空の生成が重要な例で達成されている。今年度得られた研究成果を発展させることによって、plane wave行列模型における重力の創発についても明らかにすることができると期待される。1/N補正や、重力解周りの経路積分を解析して、期待される重力構造が入っているか調べる。最終的には、解析的な方法だけでなく数値計算など様々な方法を駆使して時空生成のダイナミクスまで踏み込み、超弦理論により実現される現実世界について議論する。
PNSを取り入れた看護学生育成プログラムの作成と実践

平成27年度の研究実施計画は、研究対象者を看護教育に携わる者としたが、学内での倫理審査委員会で問題があり、教育者対象の調査をするに至らなかった。そのため、看護師の座談会の機会を利用し、現状でのPNS方式を取り入れ状態、PNSを実施することの問題点などについて情報収集を行った。情報収集は、座談会に出席した看護師の許可を得てICレコーダにて収録した。また、進行は出席者に任せ、ランダムに話を進めていった。その際、謝礼として図書券を配布した。その後、逐語録を作成し、PNS導入について看護師が感じているプリセプター制との相違、利点、欠点と感じる点などについて整理した。また、PNS方式を開発した福井大学病院の元看護部長の講演を拝聴したり、各学会に参加することで、PNS方式を導入している病院の現状について情報収集を実施した。
高温超伝導体エピタキシャル薄膜の作成と接合形成

1.反応性蒸着法によるYBaCuO薄膜の作成電子鏡が2つ,抵抗ヒ-タ-が1つの3つの蒸発源をもつ同時蒸着装置を用いて,YBaCuO薄膜の作成を行った。蒸発源にはY,Ba,Cuの金属を用い,装置に酸素ガスを導入しながら,SrTiO_3またMgOの基板上に薄膜を堆積した。良質な薄膜が得られる条件は,基板濃度,酸素ガス圧,蒸着レ-ト,rfプラズマの状態,アニ-ル時の酸素圧などに依存するが,実験の結果,最適条件は基板温度650°C,酸素ガス圧10^<-4>T_<orr>,蒸着レ-トが数Å/sec程度のときであり,そのとき薄膜のTcは最高92Kが得られている。またX線回折および走査型電子顕微鏡の観察の結果,薄膜のC軸配向は強く,ほぼエピタキシャル成長した薄膜になっていることが確かめられた。さらに蒸着中のrfプラズマの効果はほとんどないことも判明した。S-I-S薄膜トンネル接合を目指して,真空蒸着装置内に取り付けられたマスク合せ機構を用いることによつて,YBaCuO/MgO/YBaCuO多層膜の堆積を行なった。YBaCuO膜の厚さは150-200nm,MgO膜の厚さは15-30nmであった。その結果わかったことは,両方のYBaCuO膜を応650°Cで蒸着すると,一方の膜の超伝導性がこわれてしまうこと,一方の膜を650°Cで,他方の膜を600°Cで蒸着した場合は共にTcが70k以上の超伝導となることである。すなわち単層膜の成長最適条件と多層膜のそれとは明らかに異なる。S-I-S接合が実現するためには上,下の2つのYBaCuO薄膜が超伝導になることのほかにしっかりした薄い絶縁バリヤを形成する必要がある。これについてMgO界面における拡散,表面の超伝導性の劣化など考えての研究が進行中である。
放射光Ｘ線マイクロビーム細胞質限定的照射に対する細胞応答解析

前年度までの研究を継続して、交付申請書に記載した「【個別研究目的1】放射光X線マイクロビームをヒト正常細胞の細胞質に限定的に照射した時の細胞致死効果の線量効果関係を明らかにする。」と「【個別研究目的2】放射光X線マイクロビームをヒト正常細胞の細胞質に予め照射し、それに引き続き細胞核に照射した時の細胞致死効果の変化を明らかにする。」を達成するために、以下の実験を実施した。申請書に掲げた作業仮説『細胞質に電磁波放射線のエネルギー付与が起こった場合、細胞核に生じた放射線損傷を軽減する何らかのメカニズムが働き、バイスタンダー効果を抑制することにより細胞致死を軽減する(放射線適応応答)。』を検証するために、高エネルギー加速器研究機構放射光科学研究施設の放射光X線マイクロビーム照射装置を利用して、細胞質に予め10レントゲン(0.092Gy相当)を照射し、3時間炭酸ガスインキュベーター内で保持し細胞応答を完了させた後、引き続き細胞核に10レントゲン照射したときの細胞生存率を調べ、細胞核単独照射の場合の生存率と比較検討し、掲げた作業仮説を評価した。得られた結果は、細胞核に10レントゲン単独で照射した時の生存率が80%であるのに対して、予め細胞質に10レントゲンを照射してその後細胞核に10レントゲン照射したときの生存率は、96%まで統計学的に有意に上昇する実験データを得た。これは平成29年度に報告したプレリミナリーな結果を再現するものである。以上の結果は、掲げた作業仮説を証明するものと考える。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。交付申請書に記載した「【個別研究目的1】放射光X線マイクロビームをヒト正常細胞の細胞質に限定的に照射した時の細胞致死効果の線量効果関係を明らかにする。(1)放射光X線マイクロビーム細胞質限定的照射用に開発したアタッチメントに適合するヒト正常細胞の培養条件の検討。(2)ヘキスト染色された細胞にコンピューター認識させるに必要な励起光を照射した時の細胞毒性の測定。(3)研究計画に則り、ヒト正常細胞の細胞質のみにX線を照射した時の細胞生存率の測定。使用する培養細胞によって細胞全体や核の大きさ、形が異なるため、まず本研究に使用するヒト皮膚由来正常線維芽細胞に対して、細胞質照射用アタッチメントで設定した細胞核をX線から遮蔽するための直径22マイクロメーターの金製ポストに完全に細胞核が遮蔽され、かつ細胞質照射に設定した二種類のマイクロビームサイズによって隣り合った細胞に誤照射が起こらない細胞試料作成条件(細胞を播種するタイミング、液量と細胞密度、細胞認識のためのヘキスト染色条件など)を最終決定した。その結果、マイクロビームサイズとして30 x 30マイクロメーターが最適であると判断した。次に、細胞を認識するために細胞核をヘキスト染色することが本研究では必要不可欠となるが、ヘキストは細胞核内のDNAに取り込まれるため、細胞を認識する際に短時間照射する励起光によるDNA損傷が細胞生存率に与える影響を明らかにした上でないと本研究で実施する生物効果を評価できなくなる。そのためにヘキストの励起光のみを照射した時の細胞生存率を測定した。その結果を踏まえて平成27年度は、まず細胞質に10レントゲン(0.9Gy相当)を照射した時の細胞生存率を測定した。現段階ではプレリミナリーな結果ではあるが、細胞質への10レントゲン照射では、細胞生存率はほぼ100%となった。本申請研究を実施するために利用する所属機関以外の研究施設での共同利用研究として、高エネルギー加速器機構放射光共同利用実験が採択されている(課題番号:2013G072、課題名『X線マイクロビーム細胞質限定的照射に対する細胞応答(バイスタンダー効果)解析』、課題代表者:鈴木雅雄)。平成27年度は合計9日分のビームタイム配分を受け、それらすべてについてマシントラブル等一切なく実験を実施することができた。そのため、ほぼ当初の研究計画に沿って研究を実施することができた。平成27年度に引き続き、交付申請書に記載した「【個別研究目的1】放射光X線マイクロビームをヒト正常細胞の細胞質に限定的に照射した時の細胞致死効果の線量効果関係を明らかにする。平成27年度に確立したヒト正常細胞の細胞質のみへのX線マイクロビーム照射法を用いて、(1)細胞質に10レントゲン(0.087Gy相当)を照射した時の細胞生存率を求める照射実験を繰り返した。(2)細胞致死効果の線量効果関係を明らかにするために、新たに40レントゲン(0.35Gy相当)を照射した時の細胞生存率を求める照射実験を行った。また、「【個別研究目的2】放射光X線マイクロビームをヒト正常細胞の細胞質に予め照射し、それに引き続き細胞核に照射した時の細胞致死効果の変化を明らかにする。」を達成するために、上記の細胞質限定的照射に用いた細胞試料と全く同じ試料を用いて、細胞核のみにX線マイクロビームを照射した時の細胞生存率を求める実験を行った。まず、細胞質限定的照射の細胞致死効果は、10レントゲン照射では平成27年度に報告した生存率100%を再現した。また、40レントゲン照射においても生存率は100%であった。

以上の結果から、放射線適応応答を明らかにするための予めの細胞質へのX線照射は、40レントゲンまでの照射線量を選択した場合、直接細胞致死効果に影響を与えないと結論した。次に、細胞質限定的照射実験に用いた細胞試料と同等な試料を用いた細胞核限定的照射の細胞致死効果は、プレリミナリーなデータではあるが10レントゲンの照射で生存率は88%となるデータを得た。本申請研究を実施するために利用する所属機関以外の研究施設での共同利用研究として、すでに採択されている高エネルギー加速器機構放射光共同利用実験課題(課題番号:2013G072、課題名『X線マイクロビーム細胞質限定的照射に対する細胞応答(バイスタンダー効果)解析』、課題代表者:鈴木雅雄)に引き続き、実験課題のリニューアルを行い採択された(課題番号:2015G065、課題名『放射光X線マイクロビーム細胞質限定的照射に対する細胞致死効果の線量効果関係』、課題代表者:鈴木雅雄)。これにより平成28年度は合計8日分のビームタイム配分を受け、それらすべてについてマシントラブル等一切なく実験を実施することができた。そのため、ほぼ当初の研究計画に沿って研究を実施することができた。平成28年度に引き続き、交付申請書に記載した「【個別研究目的1】放射光X線マイクロビームをヒト正常細胞の細胞質に限定的に照射した時の細胞致死効果の線量効果関係を明らかにする。」と「【個別研究目的2】放射光X線マイクロビームをヒト正常細胞の細胞質に予め照射し、それに引き続き細胞核に照射した時の細胞致死効果の変化を明らかにする。」を達成するために、以下の実験を実施した。(1)細胞質に10、40レントゲンを照射した時の細胞生存率を求める照射実験を繰り返した。(2)細胞質に予め10レントゲンを照射し、0.5時間および3時間の時間間隔を取った後細胞核に10レントゲン照射したときの細胞生存率を調べた。まず、細胞質限定的照射の細胞致死効果は、10および40レントゲンの照射に対して細胞生存率は100%となり、平成28年度に報告した実験結果を再現した。この結果を受けて次に細胞質に予め10レントゲンを照射し、0.5時間および3時間の時間間隔を取った後細胞核に10レントゲン照射したときの細胞生存率を調べた。得られた結果は、細胞核10レントゲンのみの生存率が80%であるのに対して、予め細胞質に10レントゲンを照射してその後細胞核に10レントゲン照射したときの生存率は、96%まで上昇する実験データを得た。またこの生存率の上昇は、細胞質と核へのX線照射の時間間隔0.5時間および3時間に依存せず、何れの場合も生存率の上昇が観察された。以上の結果は、掲げた仮説を証明するものと考える。最終年度である平成30年度は、実験を繰り返しデータの再現性を確認した上で結論を導く。本申請研究を実施するために利用する所属機関以外の研究施設での共同利用研究として、すでに採択されている高エネルギー加速器機構放射光共同利用実験課題(課題番号:2015G065、課題名『放射光X線マイクロビーム細胞質限定的照射に対する細胞致死効果の線量効果関係』、課題代表者:鈴木雅雄))に引き続き、新たな研究課題が採択された(課題番号:2017G695、課題名『X線マイクロビームを細胞質に限定的照射したときに誘導される細胞応答解析』、課題代表者:鈴木雅雄)。これにより平成29年度は合計8日分のビームタイム配分を受け、それらすべてについてマシントラブル等一切なく実験を実施することができた。
ストレス軽減と快眠を喚起する職場身体活動の可能性を探る：座位・歩行活動変容の効果

職場身体活動のうち座位と歩行活動に着目し,エネルギー代謝やメンタルストレス,睡眠に及ぼす影響を検討した.・バランスボール椅子は一般的なオフィスチェアに比べ安静エネルギー消費量を高めるが,座位中の主観的負荷度に差を認めなかった.椅子をスタビリティボールで代用することは,顕著な心理的ストレスを誘引することなく座位エネルギー消費量を亢進し得ると考えられた.・活動量計を応用することで,任意の強度を標的として活動時間を延伸させる歩行活動の質の変容が可能と考えられた.さらに,血中乳酸閾値強度を標的とした介入でもストレス状態や睡眠にネガティブな影響を及ぼすことなく活動の質を変容できることが示唆された.本研究課題は、オフィスワーカーの職場身体活動(Worksite Physical Activity:WPA)のうち占有時間が最も長いと考えられる「座位活動」と希少な動的活動の重要な構成要素である「歩行活動」の各々の視座より、活動の質を変えることがエネルギー代謝やメンタルストレスおよび睡眠に及ぼす影響を明らかにし、メンタルストレス性疾患および生活習慣病の予防ひいては健康寿命の延伸を意図したWPA変容法の開発へ繋げる科学的根拠を得ることを目的としている。平成28年度は、本研究課題の達成に必要な2つの課題のうち、椅子の種類をかえることがエネルギー消費量および筋活動量に及ぼす影響を検証した(課題I)。一般的なオフィスチェアの背もたれ使用時を基準とし、オフィスチェア背もたれ未使用時、バランスボールを椅子として使用した時、オフィスチェアに座位姿勢改善機能付きクッションを使用した時に関して検討し、次のような知見を得た。バランスボール椅子において、酸素摂取量と心拍数が有意に増加し、下肢・体幹部の計6筋群の積分筋電図合計値も有意に大きかった。バランスボール椅子の酸素摂取量の増加は、大腿直筋の筋活動の増大と関連していた。バランスボール椅子のエネルギー消費量の増加は、一般的なオフィスチェア使用時と比べて約13%と小さいが、長時間の座位活動に亘りエネルギー消費量が増加すると勘案すると無視できない値であると考えられた。以上のように、バランスボールを椅子として代用し、座位活動の質を変容させることのみで、エネルギー消費および筋活動の亢進を促し、肥満に関連する生活習慣病の予防に寄与する可能性が考えられた。現在、本実験中の心拍R-R間隔変動分析による自律神経活動を解析中である。平成28年度に計画していた課題Iの座位活動に関する実験を計画通りに遂行できた。自律神経活動・メンタルストレス分析についても順調に遂行中であるため。平成29年度は、歩行活動の質の変容が日内ストレスと睡眠に及ぼす影響を検証することを目的とした研究課題IIを実施した。具体的には、歩数の増加または至適運動強度の活動を増加させる異なる1日単位の介入方法にてメンタルストレス関連尺度の日内変動および睡眠に及ぼす影響を検討した。3種の介入方法は、活動量計を応用し、ベースライン(日常)に対して同等に歩数を向上させるが、中等度強度以上(MVPA)あるいは血中乳酸閾値強度以上(LT)の活動時間の増加の程度が異なるような仕組みを施した。心拍R-R間隔変動(HRV)を日中連続して測定し自律神経活動を評価すると同時に、ストレスや睡眠の質を評価した。その結果、次のような知見を得た。1日の歩数は3種の介入方法で同等水準に向上したが、MVPAおよびLTの活動時間は介入方法間に有意差が認められ、歩行活動の質の変容が確認された。しかし、3種の介入法のうちLT介入時のHRVの高周波成分が低値、低周波/高周波比が高値を示したものの、介入方法間に統計学的な有意差は認められなかった。経時的に評価したPOMS-Briefの主観的感情尺度6項目およびTotal Mood Disturbance得点も同様に有意な交互作用を認めなかった。また、介入翌日起床時に評価した主観的睡眠感の「疲労回復」因子に介入方法間に差の傾向がみられたものの、他の因子を含め全5因子に有意な介入方法間の差異は認められなかった。以上のように、歩行活動の質の変容によるストレスおよび睡眠への明確な影響は認められなかったが、一方で、本研究で施した程度のマイルドな運動強度の範囲であれば両者にネガティブな影響を及ぼすことなく活動の質を変容できるとも考えられた。研究期間全体を通じ実施した研究課題Iと課題IIより、座位活動および歩行活動を主体とする職場身体活動変容法の開発へ繋げ得る知見を得た。職場身体活動のうち座位と歩行活動に着目し,エネルギー代謝やメンタルストレス,睡眠に及ぼす影響を検討した.・バランスボール椅子は一般的なオフィスチェアに比べ安静エネルギー消費量を高めるが,座位中の主観的負荷度に差を認めなかった.椅子をスタビリティボールで代用することは,顕著な心理的ストレスを誘引することなく座位エネルギー消費量を亢進し得ると考えられた.・活動量計を応用することで,任意の強度を標的として活動時間を延伸させる歩行活動の質の変容が可能と考えられた.さらに,血中乳酸閾値強度を標的とした介入でもストレス状態や睡眠にネガティブな影響を及ぼすことなく活動の質を変容できることが示唆された.平成29年度は、本研究課題の最終年度として、上述した座位活動データの解析を完了させると共に、当初の計画通り課題IIの歩行活動研究を主に遂行する。なお、実験開始の事前には研究倫理審査委員会にて実験プロトコルの審査を受け承認を得た上で、被験者募集にあたっては書面ならびに口頭にて研究内容を説明すると共に、書面にてインフォームドコンセントを取ることを前提とする。

課題IIが完了次第、全ての研究結果を勘案した上で研究総括を行う。また、研究成果を学会発表し他の研究者等からの客観的意見を得た上で論文執筆を行い、研究成果の公表を促進する。応用健康科学予定していた学会発表が実施できなかったことによる旅費、およびデータ解析が年度を跨ぐため人件費(実験協力謝金)として予定していた助成金の一部に繰越が生じた。次年度に学会発表、およびデータ解析を遂行する上で必要となるので、旅費ならびに人件費として計画的に研究費を使用する。