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金属錯体の配位空間制御を応用した生体機能可視化センサー分子

Tb^<3+>やEu^<3+>等の蛍光性ランタノイド錯体は,適切な吸光団(antenna)を組み込んだ配位子と錯体を形成した場合,antennaの励起に引き続いて生じるエネルギー移動により金属特有の蛍光を発する.この蛍光は長い蛍光寿命を持つため,時間分解蛍光(TRF)測定法を用いたS/N比の高い測定が可能となる.これまでの研究では,Eu^<3+>錯体は蛍光標識剤として用いられてきたが,本研究では配位空間変化に基づくスイッチ機能を分子に付与することで,TRF顕微鏡での機能性長寿命蛍光センサー分子としての使用を目指した.このために,亜鉛イオン(Zn^<2+>)配位によって配位空間変化を起こすことで蛍光制御スイッチ機能を持ち,蛍光強度が上昇する機能性Eu^<3+>錯体をデザイン・合成し,TRFイメージングを行った.antennaに配位空間変化をもくろむデザインを行うことによってEu^<3+>へのエネルギー移動過程を制御し,種々の生理活性分子を認識できる蛍光Eu^<3+>錯体が開発できると考えた.そこで,顕微鏡に用いることができる350nm以上で励起可能なセンサー分子をデザインした.具体的には,quinoline構造への適切な置換基の導入によってEu^<3+>錯体(antenna)の作成に成功した.このantennaの構造に配位空間変化スイッチを組み込むことでデザインしたEu^<3+>錯体は,Zn^<2+>を選択的に認識して長寿命蛍光の増大を示した.さらに,時間分解蛍光イメージングが可能な顕微鏡システムを立ち上げ,作成したEu^<3+>錯体を用いて細胞内応用を試みた.この化合物を生細胞に応用した際,バックグランド蛍光を取り除きEu^<3+>の蛍光のみを検出し,Zn^<2+>の濃度変化を高精度で可視化することに成功した.Tb^<3+>やEu^<3+>等の蛍光性ランタノイド錯体は,適切な吸光団(antenna)を組み込んだ配位子と錯体を形成した場合,antennaの励起に引き続いて生じるエネルギー移動により金属特有の蛍光を発する.この蛍光は長い蛍光寿命を持つため,時間分解蛍光(TRF)測定法を用いたS/N比の高い測定が可能となる.これまでの研究では,Eu^<3+>錯体は蛍光標識剤として用いられてきたが,本研究では配位空間変化に基づくスイッチ機能を分子に付与することで,TRF顕微鏡での機能性長寿命蛍光センサー分子としての使用を目指した.このために,亜鉛イオン(Zn^<2+>)配位によって配位空間変化を起こすことで蛍光制御スイッチ機能を持ち,蛍光強度が上昇する機能性Eu^<3+>錯体をデザイン・合成し,TRFイメージングを行った.antennaに配位空間変化をもくろむデザインを行うことによってEu^<3+>へのエネルギー移動過程を制御し,種々の生理活性分子を認識できる蛍光Eu^<3+>錯体が開発できると考えた.そこで,顕微鏡に用いることができる350nm以上で励起可能なセンサー分子をデザインした.具体的には,quinoline構造への適切な置換基の導入によってEu^<3+>錯体(antenna)の作成に成功した.このantennaの構造に配位空間変化スイッチを組み込むことでデザインしたEu^<3+>錯体は,Zn^<2+>を選択的に認識して長寿命蛍光の増大を示した.さらに,時間分解蛍光イメージングが可能な顕微鏡システムを立ち上げ,作成したEu^<3+>錯体を用いて細胞内応用を試みた.この化合物を生細胞に応用した際,バックグランド蛍光を取り除きEu^<3+>の蛍光のみを検出し,Zn^<2+>の濃度変化を高精度で可視化することに成功した.
デサリネーションを施したコンクリート構造物の供用性に関する研究

本研究は、塩害を生じたコンクリート構造物の補修工法として、塩化物イオンの挙動を制御することができる手法として近年注目されている電気化学的手法のうち、デサリネーションを中心にとり上げ、その補修効果を耐久性と耐荷性の両面から検討したものである。以下に、本研究により得られた主な結果をまとめる。(1)片引試験において、通電処理を行った供試体は無通電供試体に比べて最大付着応力が減少した。この現象は、微小硬度測定により観察された鉄筋近傍セメントペーストの軟化現象に起因していると考えられる。(2)混入Cl-量が8.0kg/m^3のRCはりの静的曲げ載荷試験において、曲げ破壊型供試体およびせん断破壊型供試体は、5.0A/m^2で8週間の通電処理により、耐荷力が若干増加し、破壊時の変形は増大した。(3)許容ひび割れ幅に対応して算定された鉄筋の応力状態において、無通電の供試体については、最大ひび割れ幅が許容ひび割れ幅以下であったが、5.0A/m^2で8週間の通電処理を施した場合には最大ひび割れ幅が許容ひび割れ幅を上回るものがあった。また、通電処理によりひび割れの本数が減少し、ひび割れ分散性の低下が確認された。(4)通電処理を行ったPC角柱供試体からはつりだしたPC鋼材に対して、低ひずみ速度引張試験を行った結果、無処理の場合と比較して、弾性挙動や強度特性に変化は見られなかったが、荷重降下域の減少や絞りの低下など、拡散性水素の吸蔵による水素脆化に起因すると考えられる破断挙動を示した。(5)通電処理後のPCはり供試体に対する静的曲げ載荷試験の結果、水素脆化に起因するPC鋼材の破断などの脆性的な破壊状況は見られず、無処理の供試体と比較して、耐荷力や変形性能が低下する現象も見られなかった。(1)混入CL^-量が8.0kg/m^3の片引試験用供試体の鉄筋近傍セメントペースト部分の微小硬度分布を測定した結果、5.0A/m^2で8週間(6720Ah/m^2)の通電処理を行った供試体は鉄筋表面から56mm程度の範囲でヴィッカース硬度が40以下の軟弱な層を形成していた。また、この層の厚さは積算電流密度が大きいほど大きくなっていた。このようなセメントペーストの軟化現象は、通電処理に伴い鉄筋近傍に集積するアルカリの影響で溶解性のケイ酸塩が生成されることに起因していると考えられる。(2)片引試験において、通電処理を行った供試体は無通電供試体に比べて最大付着応力が減少した。この現象は微小硬度測定により観察された鉄筋近傍セメントペーストの軟化現象に起因していると考えられる。(3)デサリネーション施工後、しばらく放置することで、最大付着応力比が回復した。これらは、気中静置に伴う供試体中の水分逸散に起因する現象であると考えられる。(4)RCはりの静的曲げ載荷試験において、通電処理に伴う主筋とコンクリートとの付着強度の低下により、理想的なタイドアーチを形成した結果生じたと考えられる耐荷性状を示した。スパン中央部分に重ね継手を施した供試体は5.0A/m^2で8週間の通電処理により耐荷力が低下した。これは、重ね継手を持つ構造の耐荷力が定着部分よりも継手部分の鉄筋とコンクリートとの付着に依存していることによると考えられる。

(5)許容ひび割れ幅に対応して算定された鉄筋の応力状態において、無通電の供試体については、最大ひび割れ幅が許容ひび割れ幅以下であったが、5.0A/m^2で8週間の通電処理を施した場合には最大ひび割れ幅が許容ひび割れ幅を上回るものがあった。また、通電処理によりひび割れの本数が減少し、ひび割れ分散性の低下が確認された。(1)デサリネーション適用後のPC鋼材に対して、低ひずみ速度引張試験を行った結果、無処理の場合と比較して、弾性挙動や強度特性に変化は見られなかったが、荷重降下域の減少や絞りの低下など、拡散性水素の吸蔵による水素脆化に起因すると考えられる破断挙動を示した。また、通電処理終了後の室内静置により、PC鋼材の水素脆化程度が経時的に緩和される傾向を示した。これにより、通電処理による水素脆化に起因する遅れ破壊の危険性は速やかに減少するものと考えられる。(2)デサリネーション適用後のPCはり供試体に対する静的曲げ載荷試験の結果、水素脆化に起因するPC鋼材の破断などの脆性的な破壊状況は見られず、無処理の供試体と比較して、耐荷力や変形性能が低下する現象も見られなかった。(3)デサリネーション処理完了後の促進条件や屋外暴露条件において生じる膨張量は、Li系水溶液で通電処理を行ったコンクリートでは、未処理のコンクリートやCa系水溶液で処理したコンクリートよりも小さい。また、膨張量は通電期間の影響を受け、通電期間4週が最も大きく、続いて、8週となり、12週が最も小さかった。すなわち、膨張量に対しては、通電期間=通過電気量に関するペシマムが存在する可能性がある。(4)デサリネーションによる補修を行ったコンクリート構造物の供用性を満足させる適用条件を示した。陽極の設置および通電処理が可能であれば、環境条件および構造条件を問わず適用可能であり、原則として劣化レベルは問われない。また、電流密度に関する上下限値を設定するとともに、通電期間を設定する。さらに、補修後は定期的に鉄筋の腐食モニタリングを行い、デサリネーションによる防食効果の持続性を確認しなければならないことを指摘した。
紛争解決に関する日米間の比較研究

本年度は、まず、下記の2種類の異文化間組織内葛藤の調査を昨年度に引き続き、実施した。(1)アメリカ、カリフォルニア州サンフランシスコ市にある日本人渡米者の会「のびる会」の日本人来談者を対象に、平成9年9月よりアメリカ人上司との組織内葛藤を質問紙調査し、114名より回答を得た。(2)アメリカ、ノースキャロライナ州ダーハム市にあるデューク大学フクアビジネス校に在籍する企業勤務経験のある大学院生を対象に、平成9年11月より、アメリカ人上司との組織内葛藤を質問紙調査した。調査は継続中であるが、現時点での回答者数は74である。いずれの調査においても、調査項目は葛藤対象の属性、葛藤争点、方略選択、目標志向と目標達成、葛藤結果の評価とその影響などで、これらについて自己評定させた。我々はこれらのデータを既に収集した日本国内での日本人どうしの組織内葛藤とを比較し、日本人の紛争解決の特徴を明らかにした。同文化葛藤では日本人の葛藤反応は比較的積極的だったが、異文化環境では回避傾向が顕著になった。これは日本人に限らないことが以前の我々の研究で明らかにされており、マイノリティーとしての立場を反映していると思われる。葛藤関心は個人志向と集団志向に分かれるが、日本人では欧米人と違って、公正関心に集団志向が強いことが特徴である。欧米人では公正は個人的利害を確保する原理であるが、日本人では集団の望ましいあり方を志向するものとして理解されている。本年は、日米の共同研究者がこれまでに得た調査データを独自に分析し、また、知見を交換し合い検討を進めた。それの結果を研究成果報告書として作成・印刷した。本年度はふたつの調査研究(1日本人の組織内葛藤、2滞日アメリカ人の組織内葛藤)を企画した。いずれも組織内葛藤経験を質問紙によって調査するもので、TylerとLindが提起した公正の集団価値理論の諸仮説を検討することが目的である。これは、組織内の葛藤経験を通して成員が組織から公正に処遇されていると知覚すると、親組織的態度(組織コミットメントなど)と組織志向的行動(組織シチズンシップ行動)が強められるとする理論で、アメリカ人についてはその妥当性が既に確認されている。研究1は、日本の企業人151名を対象に平成8年9月11月に行われた。そのデータを携えて日本側の研究者が12月に渡米し、Tyler、Lindらと合同で分析・検討を行った。その結果、本研究結果は集団価値理論に基本的に合致し、日本の企業人の組織に対する態度や行動も公正経験によって影響されていることが確認された。しかし同時に、この研究は、組織的態度と行動が公正経験だけでなく組織内の人間関係によっても強く規定されていることを見いだし、そこに日本の組織の特徴がうかがわれた。研究2は滞日アメリカ人(JETプログラム参加者)を対象にしたもので、調査は平成9年1月より開始し、現在継続中である。この研究の仮説は、文化的背景の異なる成員を抱えた組織においては対人関係による凝集性効果が小さいので、葛藤解決における公正の役割が一層重要になるというもので、異文化状況において集団価値理論を検討することが目的である。本年度は3種類の異文化間組織内葛藤の調査を実施した。(1)JETプログラムで来日し、福島県、宮城県、栃木県の中学校に勤務する外国人教師(ALT)272名を対象に、平成9年2月から8月にかけて組織内葛藤を質問紙調査した。これはJET参加者の組織(AJET)を通して郵送法で行った。(2)アメリカ、カリフォルニア州サンフランシスコ市にある日本人渡米者の会「のびる会」の日本人来談者を対象に、平成9年9月よりアメリカ人上司との組織内葛藤を質問紙調査し、現在継続中である。(3)アメリカ、ノースキャロライナ州ダ-

ハム市にあるデューク大学フクアビジネス校に在籍する企業勤務経験のある東洋人大学院生を対象に、平成9年11月より、アメリカ人上司との組織内葛藤を質問紙調査し、現在継続中である。日本におけるALTの葛藤調査では105名より回答を得た。彼らはすべて英語圏(アメリカ、カナダ、オーストラリアなど)の出身である。職場での日本人上司との葛藤経験を想起させ、葛藤解決の過程と結果、それに日本に対する態度などを評定させた。葛藤解決過程に対する彼らの公正評価は、上司の処理の仕方に依存し、上司が葛藤解決の過程で、信頼でき、偏りがなく、また、自分を尊重してくれると知覚すると、公正感が高まった。しかし、この結果については、回答者自身の日本に対する親和的態度が鍵となった。日本に対して親和的な態度を持つALTの場合には、上司の処置が不公平感を規定したが、そうした態度を持たないALTの場合には、彼らの公正感は上司の処置によって影響されなかった。手続き的公正感に対する人間関係要因の効果はTylerたちの集団価値理論において仮定されたもので、これが異文化間葛藤でも確認されたが、しかし、当事者が所属する組織や文化に対して親和的な場合のみ生ずるという限界も明らかにされた。これは、異文化間葛藤解決を困難をもたらす一因とみなされる。本年度は、まず、下記の2種類の異文化間組織内葛藤の調査を昨年度に引き続き、実施した。(1)アメリカ、カリフォルニア州サンフランシスコ市にある日本人渡米者の会「のびる会」の日本人来談者を対象に、平成9年9月よりアメリカ人上司との組織内葛藤を質問紙調査し、114名より回答を得た。(2)アメリカ、ノースキャロライナ州ダーハム市にあるデューク大学フクアビジネス校に在籍する企業勤務経験のある大学院生を対象に、平成9年11月より、アメリカ人上司との組織内葛藤を質問紙画査した。調査は継続中であるが、現時点での回答者数は74である。いずれの調査においても、調査項目は葛藤対象の属性、葛藤争点、方略選択、目標志向と目標達成、葛藤結果の評価とその影響などで、これらについて自己評定させた。我々はこれらのデータを既に収集した日本国内での日本人どうしの組織内葛藤とを比較し、日本人の紛争解決の特徴を明らかにした。同文化葛藤では日本人の葛藤反応は比較的積極的だったが、異文化環境では回避傾向が顕著になった。これは日本人に限らないことが以前の我々の研究で明らかにされており、マイノリティーとしての立場を反映していると思われる。葛藤関心は個人志向と集団志向に分かれるが、日本人では欧米人と違って、公正関心に集団志向が強いことが特徴である。欧米人では公正は個人的利害を確保する原理であるが、日本人では集団の望ましいあり方を志向するものとして理解されている。本年は、日米の共同研究者がこれまでに得た調査データを独自に分析し、また、知見を交換し合い検討を進めた。それ結果を研究成果報告書として作成・印刷した。
短期免疫療法での移植を目的とした自殺遺伝子導入培養シュワン細胞移植に関する研究

自家神経移植は高い軸索誘導能を有し非常に有用な治療手段であるが、ドナー部に機能障害を生ずる、採取可能な量に限りがある、などの欠点を有する。この為同種神経の活用が試みられている。同種神経は免疫抑制剤を用いる事で自家神経移植に匹敵する軸索再生を誘導するが、免疫抑制剤投与を中止すると同種シュワン細胞は脱落し、再生神経は変性してしまう。そこで、同種、自家シュワン細胞を混合して人工基底膜と組み合わせたハイブリット型人工神経を作り、また、同種シュワン細胞に自殺遺伝子を導入する事で同種シュワン細胞のみを選択的に細胞死させ、自家シュワン細胞に置換して行く方法の確立を試みた。シュワン細胞の細胞死の機構を先ず検討したが、この研究の過程において未分化シュワン細胞がin vitro, in vivoの何れの状況でも長期間は生存せず、アポトーシスに陥ること、NGF/NGFRを介してdeath signalが生ずる事、sphingomyelin cycleを介し、転写因子NFkBの活性化により細胞死が生ずる事を明らかにした。また、同じシグナルが低レベルの発現ではシュワン細胞柱の構成に不可欠であり、NGFRの発現レベルによりシグナルのレベルが調整される事も示した。以上の結果より発想を転換して自家シュワン細胞をより長期間生存可能な状態にし、同種シュワン細胞と組み合わせて用いる事で目的を達成できる事がわかった。そこで自家シュワン細胞のNGFR発現を長期間に亘り低レベルに抑制するアンチセンス療法の開発を行った。現在有用なアンチセンスの開発に成功し、特許出願準備中である。当初、自殺遺伝子の導入により同種シュワン細胞に対し選択的に細胞死を誘導する事を検討していたが、その研究過程においてシュワン細胞は生理学的状況においてアポトーシスを生ずる事が分かった(論文-6)。更に、このアポトーシスが軸索再生における神経ネットワークの混乱を回避する為に不可欠な現象であることが明らかとなった(論文-7)。そこで、シュワン細胞におけるアポトーシスの分子機構を検討した。その結果、神経栄養因子およびそのレセプターを介したアポトーシスの機構が明らかとなった(詳細に関しては現在論文にまとめて投稿中であり、公表は現時点では避けたい)。また、シュワン細胞の3次元培養系を確立し、これを用いてアポトーシス誘導機構の制御が軸索再生に及ぼす影響をex-vivoで調べた。その結果、アポトーシス誘導機構は一方ではワーラー変性におけるシュワン細胞の分化制御、ひいては論文-2,3,4で検討されたシュワン管構造の形成に深く関与し、これにより再生軸索の誘導に非常に重要な役割を果たす事が明らかとなった(同様の理由により詳細の公表は現時点では避けたい)。以上の事はシュワン細胞のアポトーシス誘導機構が末梢神経系における軸索再生の鍵を握っている事を示しており、遺伝子導入によりこの機構を制御する事の有用性を示唆していた。そこで、現在アポトーシスの制御機構に関係する遺伝子およびそれらのアンチセンスの導入を試みており、遺伝子導入同種シュワン細胞と自己シュワン細胞を組み合わせた移植の有用性を確認している。本年度の研究により後根神経節と異系ラット由来培養シュワン細胞との3次元共培養系において移植シュワン細胞は後根神経節よりの軸索伸長とそれに伴うシュワン細胞の遊走を通常の約4倍高め、また、より長期間に亘るin vitroでの軸策伸長を可能とすることが分かった。更に移植同種シュワン細胞は一定の期間を過ぎるとアポトーシスを生じ排除されるが、後根神経節より軸策と共に遊走するシュワン細胞は同じ環境にありながら細胞死を生じないことが明らかとなった。さらに、この選択的アポトーシス誘導が神経成長因子(NGF)の低親和性レセプターであるp75NTRを介したシグナルにより制御されていることも判明した。以上の結果ハイブリッド型人工神経においては当初考えたような自殺遺伝子の導入による同種シュワン細胞の細胞死誘導は必要なく、かえって移植シュワン細胞を適度に分化した状態に保って細胞死誘導を送らせる必要があることが明らかとなった。

そこで、現在NGF/p75NTR及びその下流においてこのシグナルを調整することで同種移植シュワン細胞の細胞死を制御しこれにより軸策伸長が如何なる影響を受けるかをin vitroで検討中であり、その結果を踏まえたin vivoモデルでの研究を来年度展開する予定である。当初培養シュワン細胞は神経再生において軸索の発芽、伸長を促進し、また、再生軸索進入後も生存し、髄鞘形成にも関与するものと思われていた。この為、同種培養シュワン細胞を用いて神経再生を誘導した際には免疫抑制剤の中止の為移植シュワン細胞の除去と自家シュワン細胞による置換が必要と想定され、移植シュワン細胞への自殺遺伝子の導入を試みていた。しかしながら、研究の結果移植未分化シュワン細胞の多くは短期間のうちにapoptosisを来して除去されてしまうことがわかった。この為神経再生を誘導する目的で培養シュワン細胞を用いる為にはapoptosisを抑制し、軸索再生環境を長期に維持する事の方が重要であることが分かった。そこでapoptosisのシグナルを解析し、神経栄養因子(NGF)とそのレセプター(NGFR)の高レベルでの結合がその引き金となっていることを明らかにした。NGF/NGFRの結合はスフィンゴミエリンサイクルを活性化し、細胞内セラミドの上昇を会して転写因子であるNFkBの活性化を生じてapoptosisをきたす。しかし、このシグナルは高レベルとなるとapoptosisを誘導するが、低レベルでは未分化シュワン細胞の軸索誘導活性を高めてもいる。そこでこのシグナル経路を部分的に阻害することでNFkBの過剰発現を抑制しapoptosisを制御してより軸索誘導能の高い状態を維持することを試みた。昨年までの研究ではNGFRに対する抗体、スフィンゴミエリンサイクルの阻害剤によりapoptosisへの進展を阻害できることを示したが、本年度はアンチセンスによりNGF/NGFR結合によりもたらされるシグナルを低レベルに押さえることを試みた。当初一般的に用いられるphosphorothioate化したoligonucleotideを用いたが、non-antisense効果によりシュワン細胞死が生じ思うような結果が得られなかったが、低細胞毒性antisense(詳細の公表は避けたい)の使用により高い軸索誘導能を保ったまま長期にapoptosisを抑制することに成功した。現在これを用いた人工神経の開発を行っている。
数学的表記のレトリック性に関する研究-子どもの言語のレトリック認識について-

今年度の研究は,昨年度の残務整理が行われたため少しスタートが遅れた。裏面に記載している論文は,昨年度の研究成果の一部である。今年度は引き続き「数学的表記のレトリック性に関する研究」という同一テーマで研究を行ったが,内容を数式から言語に変え,数学用語に対象を絞っているところが昨年度と異なるところである。言語のレトリック性についての研究は,以前予備調査を行い,「頂点」や「底辺」という用語に関してそのレトリック性を認めている大学生や中学生が少なからずいることがわかっている。今回は,統計的に裏付けられる程度に調査対象を広げ,子どもの認識における数学的言語のレトリック性を見ようとした。しかし,上で述べたように,今年度に入ったあともしばらく昨年度のテーマを引きずっていたため,調査が遅れ現在解析中である。概して述べれば,小学生も,また参考までに見ようとした高校生も中学生や大学生とほぼ同じような傾向にあると言えるが,今現在としては,数値でもってはっきりと言明することはできない。近日中に解析・考察をすませ,来年度中に発表できるよう鋭意努力中である。当初の研究計画では,被験者の何人かと,調査結果を基に更なる面接調査も予定していたが,時間的制約でまだ行っていない。しかし、いづれにしても,数学的言語のレトリック性については,多くの子どもたちにとって認識されているということは再認識できた。今後は,調査対象を図的表記,数式に変えて続けていく予定である。
神経特異的ユビキチンリガーゼDapによる神経突起のパターン形成制御

神経系において特異的に発するユビキチンリガーゼ様タンパク質を発見し、Dap(defective in axon patterning)と名付けた。DapはN末にRINGドメインを有するTIRM型ユビキチンリガーゼ構造をとり、線虫からヒトまで高度に保存されたアミノ酸配列をもつ。ショウジョウバエDap欠損変異体(null変異体)は発生、生存率、生殖率において大きな異常は見られないが、末梢感覚ニューロンの軸索末端のパターン形成に特異的な異常を見出した。Dap変異体では、樹状突起パターンに全く異常を示さないことから、Dapは軸索パタニング特異的な機能をもつと考えられた。レスキコー実験の結果から、Dapは末梢ニューロンにおいて細胞自律的に働くことが明らがとなった。さらにレスキューには、C末のコイルドコイル・ドメインが必要であることから、蛋白質相互作用ドメインとして機能する可能性が考えられた。一方、Dapを他の末梢ニューロン(Dapの発現が低いニューロン)に異所的に高発現させると、転索パタニングに影響を及ぼすことから、Dapは末梢神経系の軸索パターンを規定する決定因子であると考えられた。Dapと機能的相関をしめす遺伝子群の網羅的同定を行い、軸索ガイグンス因子Netrinとその受容体Frazzledを同定した。遺伝学的解析から、DapはNetrinシグナル上流で制御することが示唆された。現在、DapがどのようにしてNetrinシグナルを制御するのかを生化学的・遺伝学的な手法をもちいて検討している。
道徳性発達に資する小学校体育授業を改善するための葛藤価値検査の開発

昨年度の研究結果より、「体育授業の場における葛藤価値検査」の診断結果は、体育授業改善の指標になり得る可能性の高いことが推察された。とりわけ、「体育授業に対する価値観」が形成される小学4年生において両者の密接度の高いことが示されたことは、この時期に葛藤内容を多分に含んだ運動教材を導入すれば、彼らの道徳性の発達に大きく貢献するものと考えられる。そこで今年度は、小学校4学年3学級を対象に「スポーツか、暴力か」の葛藤を含みもった「スポーツチャンバラ」を実践し、単元前後の比較より葛藤価値判断力がどのように変容するのかについて検討した。その結果、4段階からなる葛藤価値検査の診断結果に対して、χ2検定を施したところ、単元前と単元後の間に有意差は認められなかった。しかし、S3段階とS2段階を境に、EX-S3段階とS2-S1段階とに大別した場合、単元後に葛藤価値判断力が有意に高まるとする結果が得られた。これには、学習者行動分析における「従事」の「間接的活動」が関係していることが認められ、スポーツチャンバラの審判活動に積極的に関与できるかどうかが葛藤価値判断力に影響を及ぼすものと考えられた。以上のことから、スポーツチャンバラにおける審判活動が積極的に展開できれば、葛藤価値判断力が高まることが認められるとともに、葛藤価値検査の有用性が確かめられた。本研究の第一年次は、作成した(Umenoら、2000)葛藤価値検査における「理由づけ分析」の診断基準を作成することにある。具体的には、小学校4学年の20学級(男子:294名、女子:257名、計551名)を対象に、ジレンマ課題に対する理由づけ調査を行った。すなわち、ソフトボール試合を題材に、9回最後の攻撃に自分のチームメイトのミスで相手チームに点が入り、逆転負けしてしまうという状況下で、自分より腕力があり日頃からチームを引っ張ってきたピッチャーがミスをしたチームメイトをなじる場面における判断である。理由づけ分析基準の作成に当たっては、小学校教員でなおかつ体育学会関連の学会活動を継続的に展開させている3名教員と本申請者である梅野の計4名により、分類作業を行った。このとき、コールバークの道徳性発達段階の定義およびハーバーマスの相互行為の段階とその社会的パースペクティブの定義に従って、「第1段階」「第2段階」「第3段階」「エクセレンス」の4つの発達段階に相当する文例を収集した。得られた結果の大要は、以下のとおりである。(1)葛藤価値検査の結果と理由づけの診断基準による分析結果との対応を検討した結果、葛藤価値検査におけるジレンマ1では「エクセレンス」を除く、すべての発達段階において80%以上の一致率が認められた。ジレンマ2では、「第1段階」で80%以上の一致率が、「第2段階」及び「第3段階」では70%台の一致率が得られた。しかし、「エクセレンス」では、ジレンマ1の場合と同様に一致率の低い結果であった。(2)ボールゲーム指導先導校の刈った唐価値検査の結果と同様の結果を示した学校の児童の理由づけ内容を語彙分析した結果、前者の児童の方が後者の児童に比して顕著な相違が認められ、理由づけ分析の併用による判定が望ましいことが確かめられた。これらのことから、今回作成した「理由づけ分析」の診断基準は一応妥当なものと考えられた。本研究は、コールバーグの道徳性発達理論とハーバーマスの行為発達理論を主軸に作成した「体育授業の場における葛藤価値検査(Umeno,K.et.al.2001.)」を用いて、小学校4年生児童(157名)を対象に、体育授業に対する愛好的態度の高い児童とそうでない児童との比較から、作成した児童の理由づけを評価する診断基準も含めて葛藤価値検査の妥当性を検討した。まず、「よろこび」「評価」「価値」の3つの尺度からなる態度測定法と葛藤価値検査の診断結果との関係を検討した結果、「評価」尺度と「価値」尺度において有意な対応関係が認められ、体育授業に対する愛好度が高いと葛藤価値判断力も高いとする関係が導き出された。また、各尺度を構成している項目点と葛藤価値検査の診断結果との関係を検討した結果、「評価」尺度においては、運動が上手くなるための主体的な学び方に関する項目との間に有意な関係が認められた。同様にして「価値」尺度では、体育授業の場で発生した学習集団のトラブルに関する項目との間に有意な関係が認められた。以上の結果より、児童から見た授業評価である態度得点と葛藤価値検査における診断結果との間には密接な結びつきがあるものと考えられ、「体育の授業の場における葛藤価値検査」の診断結果は、体育授業改善の指標になり得る可能性の高いことが推察された。

しかし、S3段階とS2段階を境に、EX-S3段階とS2-S1段階とに大別した場合、単元後に葛藤価値判断力が有意に高まるとする結果が得られた。これには、学習者行動分析における「従事」の「間接的活動」が関係していることが認められ、スポーツチャンバラの審判活動に積極的に関与できるかどうかが葛藤価値判断力に影響を及ぼすものと考えられた。以上のことから、スポーツチャンバラにおける審判活動が積極的に展開できれば、葛藤価値判断力が高まることが認められるとともに、葛藤価値検査の有用性が確かめられた。
早期精神病の回復初期における精神科リハビリテーション

FE群と5年以上群間で有意差が認められたことから、FE群の認知機能の回復の特異性として遂行機能に注目することは合理的であった。また、症状や生活障害は、認知機能障害の影響を受けており、作業療法場面で観察される対象者の行動特性の背景には認知機能障害の存在を想定することが可能であり、作業療法士らの臨床知見を収集し、早期リハビリテーションに必要な治療構造の提案、作業療法士の観察技能についてまとめられた。亜急性期ではmaking decision機能を用いず、単純な繰り返しで、身体のフィードバックが得られる作業活動が適当であった。また、ことばと作業活動を用いて症状や行動を制御する働きかけがあった。統合失調症初回エピソード者と統合失調症の発症から5年以上経過した者の認知機能障害や社会機能等を調査し,精神障害領域で実施されているリハビリテーション上で観察される回復の特徴を把握する.また,精神障害領域リハビリテーションでは,治療的活動が用いられており,近赤外分光法を用いて,それら治療的活動の作用機序を脳機能の側面から究明する.統合失調症初回エピソード者の回復においては,認知機能のなかでもVerbal Memory機能(言語性記憶と学習)の回復が,5年以上経過した者においてはToken Motor Taskに代表されるような運動機能の回復が遅れる傾向があると予想され,それにより,リハビリテーションにおいて観察される回復の特徴に差が認められるという仮説をもとに調査を続けている.また,統合失調症初回エピソード者では,自閉症スペクトラム障害と類似する生活障害がしばしば観察されており,発症後5年以上経過した者とは異なるリハビリテーションプログラムもしくは支援方法の必要性が推測されている.今後,さらなる調査を重ねて、上記仮説を立証し,加えて,精神障害領域リハビリテーションで提供される治療的活動の作用機序を解明することは,病相特異性にそった精神障害領域リハビリテーションプログラム開発に役立ち,特に初回エピソード者へ包括的な治療や支援として認知機能改善の側面から,治療的活動を用いたリハビリテーションが機能するための留意点を明らかにできると考えている.治療的作業活動の性質を脳機能の側面から解明する試みをおこない,国際学会にてその生かを発表し,専門家の指摘を得た.発表した内容は以下の通りだった.亜急性期および回復期前期の対象者には,精神症状の軽減等を目的にした作業活動が提供される.その活動は,繰り返しの動作があり,主に身体感覚を用い,新たな知識や技能を必要としないという特徴を持つ.このような活動の性質が前頭葉皮賦活にどのような影響を与えるかを調べるため予備的実験を行った.2つの作業活動課題遂行時の酸化ヘモグロビン濃度を測定し,課題間で脳活動の違いを調査した.さらに,2つの課題の印象を調べ,印象と各課題時の脳活動との関係性を調べた.対象者は右利き健常者35名であった.彼らは近赤外分光分析法装置を装着した状態で,粘土を丸めて線上に置く課題(単純課題)と丸めた粘土で人の顔を点描化のように描く課題(創造的課題)を行った.その後,各課題の印象を答えた.創造的課題は単純課題と比べ,有意に前頭葉賦活が大きかった.創造的課題の前頭葉賦活は,“(課題遂行時に)迷った"という印象との間で正の相関が認められた.結果から,2つの課題間では脳活動の負荷において違いがあり,より負担が大きい課題は“迷った"という印象と関連が認められた.精神科作業療法において,気分障害や統合失調症によって,前頭葉機能障害が日常生活に影響を及ぼす時期の対象者には,脳活動への負荷が少ない課題が相応しいだろうと推測できた.脳状態と対象者の主観の間に相関が認められたことは,根拠にもとづく精神科作業療法の解明につながる一方で,対象者が健常者であることの限界もあった.精神科作業療法では,亜急性期の対象者に,精神症状の軽減を目的にした作業活動を提供する.その活動は,繰り返しの動作があり,主に身体感覚を用い,新たな知識や技能を要せず,作業活動の進行度や結果までの手順が明確という特徴がある.しかし,神経科学的な側面から,このような作業活動の解明を試みた研究は少ない.単純課題と創造的課題という2つの作業活動遂行時の酸化ヘモグロビン濃度([oxy-Hb])を測定し,課題間における前頭葉皮質の賦活の違いを,また,それぞれの主観的評価の差を調査した.さらに,各課題時の主観的評価と脳賦活との関係性を調べた.課題間の[oxy-Hb]および主観的評価の差を,課題内の[oxy-Hb]と主観的評価の相関を調べた.創造的課題は単純課題と比べ,前頭葉皮質賦活の程度が大きかった.創造的課題における前頭葉皮質の賦活は,「(課題遂行時に)迷った」という主観的評価との間で正の相関が認められ,単純課題では負の相関が認められた.単純課題時[oxy-Hb]とVAS「迷った」の各間に負の相関が認められた.創造的課題時[oxy-Hb]とVAS「迷った」の各間に正の相関が認められた.2つの課題間では脳活動の負荷の程度に違いがあり,より負担が大きい創造的課題は“迷った"という主観的評価と正の関連が認められた.有意差が認められた腹外側前頭前皮質はmaking decision (意思決定)と関連する. 2つの課題には,結果までの手順が明確であるか否かという点に違いがあった.

亜急性期の対象者には本研究における単純課題に相当する作業活動が提供される.単純課題のような,繰り返しの動作があり,主に身体感覚を用い,新たな知識や技能を要せず,作業活動の進行度や結果までの手順が明確な作業活動の脳活動と主観的評価が関連したことは,精神科作業療法における客観的な作業活動の適用を検討する材料となるだろう.FE群と5年以上群間で有意差が認められたことから、FE群の認知機能の回復の特異性として遂行機能に注目することは合理的であった。また、症状や生活障害は、認知機能障害の影響を受けており、作業療法場面で観察される対象者の行動特性の背景には認知機能障害の存在を想定することが可能であり、作業療法士らの臨床知見を収集し、早期リハビリテーションに必要な治療構造の提案、作業療法士の観察技能についてまとめられた。亜急性期ではmaking decision機能を用いず、単純な繰り返しで、身体のフィードバックが得られる作業活動が適当であった。また、ことばと作業活動を用いて症状や行動を制御する働きかけがあった。実験的な取り組みについては成果発表の準備に入っている.しかし,臨床データにおいては,対象者のリクルートが進まず,データ数が整っていない.精神科リハビリテーション実験的な取り組みに関しては,論文作成を進める.臨床データを用いた課題に関しては,数値だけでなく,カルテや専門職らから得られる言語データの収集を行い,本計画内で得られた総データ内で述べられる根拠を元に次の段階に進むための準備を始める.統合失調症初回エピソード者における認知機能,社会機能等の回復の臨床調査において,予定していた新たな調査施設の調整は,部門担当者の異動により2014年夏以降に予定されており,やや遅れている.しかし,すでに調査協力を得られている施設では,順調に研究活動を進められている.収支報告において,officeソフトを二重に計上していたため.予定していた新たな調査施設以外の協力施設をリクルートしており,2014年5月末に調整会議を開催する予定である.次年度に同様のソフトを購入する.調査予定施設で用いる機材の購入を次年度に送らせため.次年度に購入予定である.
重イオンによる核分光学研究

本年は、この科学研究費の第3年度すなわち最終年度であり、次の研究会、ワ-クショップ、共同研究、理論計算を行った。(1)研究会、「ガンマ線と核構造」の研究会を平成元年8月31日から9月2日にかけて大阪大学核物理研究センタ-で開催した。インビ-ム分光学に関する実験、ク-ロン励起の実験、高励起の実験、および原子核の集団模型、巨大共鳴等の理論が発表され、活発な討論が行われた。(2)ワ-クショップ、平成元年11月29日30日に広島大学においてワ-クショップを開催した。主として実験関係のものが集まり、インビ-ム分光学とク-ロン励起に関するニ-ルス・ボ-ア研究所における国際共同研究の報告と実験の打合せを行った。(3)ク-ロン励起と同位体シフトに関する実験と理論研究に関する討論のため、東大理から広島大理へ、広島大理から東大核研へそれぞれ出張した。実験結果の解析と理論解析に有益であった。(4)実験デ-タを解析するため、九大から広島大へ来てデ-タソ-ティングとグラフィック解析のプログラム開発を行った。これにより、相互にコンピュ-タのデ-タ交換も行えるようになり、解析が非常によく進むようになった。以上のように昭和62年度、63年度に引きつづき本年度もこの科学研究費を使って、重イオンビ-ムを用いた核分光学の研究に寄与することができた。特に、本年度からニ-ルス・ボ-ア研究所における国際共同研究の実験ができるようになったので、その成果が大きい。本年は,この科学研究費の第一年度であり,実施が遅くなったが,次のように研究会,共同実験,理論計算,実験装置の開発研究を行った.(1) 10月に東京において高スピン状態の原子核構造に関する研究会を開催した.多くの討論が行われ,成果があった.(2) 3月に広島において国際共同研究に関係した実験装置を主とした小型の研究会を開いた.ニールス・ボーア研究所における8ヶ国の共同研究において日本で開発する装置の報告がなされ,有益な討論があった.(3)筑波大学のタンデム・バンデグラフを用いて原子力研究所及び関東地方の大学の研究者が,高スピン状態の核分光学の研究を行った.(4)九州大学のタンデム・バンデグラフを用いて,広島大学と九州大学のグループがクーロン励起の共同実験を行った.(5)ガンマ線測定用のアンチ・コンプトン・スペクトロメータを作った.BGOとGeを用いたもので,非常に優れた性能を発揮した.(6)原子核構造の理論計算を募集し,6グループが高スピン励起状態の計算を実施した.この計算により原子核構造の最近発見された種々の現象が解明されることが期待される.以上のように本年度の研究実施の期間は短かったが,丁度ユールス・ボーア研究所における国際共同研究が出発した年でもあり,この分野の研究は原子核物理学においても注目されているときで,今後の研究成果が期待される.原子核の励起状態、特に高スピン状態の研究は、実験・理論とも年々活発になっている。ニールス・ボーア研究所における国際共同研究は、実験装置を昭和63年4月に発送し、すでにすえ付けを終り、63年秋からテスト実験を開始した。この科研費により、国内の共同実験、理論、計算、研究会および国際共同研究の打合せなどを行った。(1)九州大学のタンデム・バンデグラフを用いて広島大学と九州大学のグループがクーロン励起の共同実験を行った。(2)各大学の理論5グループが昨年に引き続き、高スピン状態およびIBMに関する原子核構造の理論計算を行った。(3)7月89日に広島大学において国際共同研究に関する小人数のワークショップを開催した。5月の国際会議の報告がなされ、今後の共同研究の打合せを行った。(4)11月79日に東大原子核研究所において「原子核の回転と振動」の研究会を開催した。デンマークから2名の参加者があり、3日間にわたり理論と実験の研究者約60名を集めて盛大に行われた。議論の中心は、超変形状態である。(5)広島大学と九州大学においてガンマ線核分光学の研究を行うためのデータ保存用の追記型光ディスクの利用に関する開発的研究を進めた。以上のように昨年に引きつづき、本年度もこの科研費によりわが国の核分光学の研究の進展に大きく寄与することができた。

これにより、相互にコンピュ-タのデ-タ交換も行えるようになり、解析が非常によく進むようになった。以上のように昭和62年度、63年度に引きつづき本年度もこの科学研究費を使って、重イオンビ-ムを用いた核分光学の研究に寄与することができた。特に、本年度からニ-ルス・ボ-ア研究所における国際共同研究の実験ができるようになったので、その成果が大きい。
好中球を利用した抗菌薬を感染病巣に到達させる特異的DDSの開発

感染症の治療は抗菌薬による病原微生物の攻撃とともに生体防御能の活用が重要である。この両者を同時に用いる一法として、抗菌薬と食細胞の協働作業を考えた。即ち抗菌薬を食細胞に担荷させ抗菌薬を感染病巣に到達させ、そこで抗菌薬の作用を得るものである。被検菌を大腸菌とぶどう球菌とし、これらに対して有効な薬剤を検討した。その1つとしてCAZを選び、本剤による殺菌活性並びに好中球との併用による殺菌作用を測定した。またトランスウェルを用いて下層に被検菌を置き上層に抗菌薬と好中球を単独あるいは複合で添加して、下層の被検菌に対する殺作用を検討した。好中球に結合する物質の1つとしてFMLPを取り上げ、FMLPによる好中球刺激作用としてO_2^-産生並びに遊走能を、それぞれ活性酸素産生とチェンバー法により測定した。以上の検討から、(1)トランスウェル法による殺菌能測定系を確立した。(2)トランスウェル法で上層に加える好中球と抗菌薬の組み合わせで下層の被検菌に対する殺菌能測定条件を設定した。(3)FMLPによる好中球のO_2^-産生条件並びに遊走能の誘導条件を確立した。FMLPのanalogについて好中球に結合しながら好中球にシグナルを導入しない物質の作成について、またこれらの好中球結合並びに好中球刺激作用について、さらにFMLP analogと抗菌薬の結合並びに合成物質の抗菌活性について検討した。感染症化学療法の中心をなす抗菌化学療法を考える時、抗菌薬が感染病巣に到達して感染病巣に局在する病原微生物に作用することが必要である。抗菌薬を選択的に感染病巣に到達させることが出来れば臨床効果は飛躍的に向上し、副作用を軽減させ、投与薬剤の減量も可能になると期待される。これを可能にする方法の1つとして、生体が持つ特性、「感染病巣に好中球が選択的に集積すること」に注目し、抗菌薬を感染病巣に選択的に到達させる生物学的DDSを考案した。まず好中球が感染局所に到達するためには、流血中から血管内皮を通過して組織へ移動することが必要である。好中球が血管内皮をいかに通過するか、その機序と制御機構については充分に明らかでない。そこで好中球の組織移行モデルとして、血管内皮細胞をトランスウェル上に単層に培養しこれを用いたトランスミグレーションの測定系を確立した。好中球に薬剤を担わせる一法として、好中球に比較的特異的に発現すると考えられるFMLPレセプターに注目した。FMLP自体は好中球に結合すると好中球を活性化し我々の使用目的に不適当と考えられるため、FMLPレセプターに結合しながら好中球に対してシグナル導入を起こさない物質を検討することとした。FMLPを比較しながら目的に合致する物質を検索するため、好中球と作用させた時の活性酸素産生能を指標とした。また、検討物質の結合についてはFMLPによる二次刺激に対する反応により評価することとした。
三陸沿岸養殖漁家の食生活と環境微量元素暴露・負荷量の経年変動に関する研究

本研究では、岩手県内陸部2地区の農業従事者68名を対照群として陰膳実測法による食事調査と健康診断を実施し、食生活の実態の把握および健康状態との関連について検討した。栄養摂取状況は概ね良好であったが、血圧値や血清脂質の高値者がみられ、農閑期の食事管理の必要性が示唆された。放射性ヨウ素の影響の検討には日常のヨウ素摂取量の把握と日本人のバックグラウンドの検証が必要となるため、内陸2地区の食事中ヨウ素摂取量を算出した。1日のヨウ素摂取量は個人差が極めて大きかった。ヨウ素の主な供給源は藻類であった。震災の影響を配慮し、沿岸地区では食生活アンケート調査のみ実施したが、魚摂取が多い食生活が維持されていた。前年度調査収集した陰膳食事試料、その他生体試料、健診項目等について、試料、データの整理・保存に務めた。食事試料は分析用、保存用に分けて収納し、分析用については分析前処理を行った。一方、食事票に記載された食事内容の整理として、聞き取り2日、陰膳1日、計3日分について、栄養価計算および集計を実施した。3日間の食事内容はさらに朝食、昼食、夕食、間食別に集計し、さらに性別、年齢階級別に集計した。栄養素等摂取量、食品群別摂取量について、詳細にデータ整理を行なっており、この作業は現在も継続中である。これらの集計データは集計の終了した元素から研究成果として学会発表や論文作成を始めている。とくに今回の解析から食品成分表に加わったヨウ素等の元素については公衆衛生、栄養関係の学会において既に報告を行っている。また、調査協力を得た対象者へ栄養素等摂取量、食品群別摂取量、摂取品目数、摂取頻度等について管理栄養士の解説を加えて、直接本人に報告している。対象者個人へのデータ還元の他、対象者全体への報告会や、調理研修会などのリクエストには極力、協力している。現在、生体試料の尿、血液、毛髪について分析準備を行っており、これら試料中に含有される必須元素、微量元素、さらに有害元素についての分析、解析を進めたい。また、東日本大震災・津波の影響で調査が実施できない沿岸漁家の対象者については聞き取りもしくはアンケートによる食事調査を試みたく、現在計画中である。平成25年度の当初計画では、被災した沿岸対象群において陰膳食事調査の実施し、23,24年度に実施した内陸農業従事者の食事調査結果との比較やデータベースの作成及び解析を実施する予定であったが、被災地配慮の観点から本年度も食事調査自体は実施できなかったが、2005年度の食事調査対象者を中心に新規参加者も含め、約100名において食生活アンケートを実施、10年後のフォローアップの資料とした。かつての魚介類中心の食生活にかなり変化が見られ、加工食品の摂取機会が増えていることが明らかになったことから食事と健康の関係を震災の影響も含めて、次期の科研費調査では陰膳食事調査の実施を再度試みたい。一方、内陸農業従事者について、23、24年度実施した3地区に続き、さらにもう1地区で陰膳食事調査が実施された。栄養素等摂取量および食品群別摂取量の基礎データの算出の他、生活活動および身体状況のアンケート調査、健康状況調査から得られた情報からデータベースを作成している。本年度はこれらの基礎データを用いて、内陸農家の食物・食生活と健康状況について解析し、専門領域の各種学会における口答、ポスター等の発表、専門誌へ学術論文として投稿した。目的:日本人の海産物の多食とそれによるヒ素や水銀等の健康影響が議議されているが実証的研究は少ない事から、本研究では居住・職種とも生涯を通じ海洋と密接する養殖漁業者と家族を対象に陰膳実測による食事調査を実施し、ヒ素等有害元素のみならず必須・微量元素の栄養・代謝への慢性影響の解明を目的とした。本年度の調査予定地は3.11東日本大震災・津波で甚大な被害を被った事から当初計画を変更し、対照地域で調査を実施した。方法:調査時期は平成23年12月平成24年3月で、調査対象は岩手県内陸部の大豆や野菜の生産農家の男女、3地区でそれぞれ2030名である。各地とも事前に調査内容について紙面と口頭による説明を行い、同意を得た者を対象とした。なお本研究は岩手県立大学研究倫理委員会の承認を得て実施されたものである。調査項目は(1)蔭膳実測法による食事調査では対象者に3日間食事記録をつけてもらい、うち一日は陰膳調査を実施した。対象者が朝起きてから夜寝るまでに口にした全ての飲食物を、朝食、昼食、夕食、それ以外に分けて採取した。さらに(2)食生活アンケート調査、(3)問診(既往歴、自覚症状、喫煙、飲酒習慣等)、健康診断(身体計測、血圧測定、触診等)、(4)生体試料(血液、尿、毛髪)を採取した。

この調査から分析或いは解析される項目は、(1)食事からの必須・微量・有害元素類摂取量及び生体試料中の同元素類の濃度、(2)食事中の栄養素等摂取量及び食品群別摂取量、(3)血液・尿生化学検査値等である。食事試料は今後の分析や保存のため、調査終了後、直ちに各食事毎、食品の秤量を行った後、少量の精製水とともにミキサーで均質化し、保存容器に移して-30°Cで保存した。結果:3地区での調査対象の合計は68名(男22名、女46名)であった。本年度はこれら対象者の食事票からの栄養価計算及び集計、健診結果の取りまとめまでを終了した。未だ漁家については陰膳調査が実施されていないが、対象グループの農業従事者については現在も新規の調査対象者に交渉中であり、ある程度まとまった人数の調査をすることが可能と考えている。陰膳は精度良く実施されており、上記の達成度と考えている。申請時の初年度実施計画では、対象地を三陸沿岸地域と考えていたが、3.11東日本大震災・津波により漁港の地盤沈下、養殖漁業施設の壊滅的被害等により、従来の生活形態が著しく損なわれた。そのため、調査計画を変更し、H23年度は対照地区から調査を開始した。調査の実施に関しては順調であったが、対象変更した分、交渉等に時間が掛かり、また想定よりやや対象者数が少なかった事から、(2)おおむね順調に進展しているが妥当と考えた。2年目までに実施した研究手法と各自の分担で継続実施する事を考えている。現在新規陰膳対象者を選定中であるが、最終年度であり、まとめ切れる範囲での実施を考えている。元素分析に関しては機器分析に時間と経費が掛かる事から測定元素を選択して開始したい。次の2項目について研究を継続する。(1)平成23年度に収集した試料中各種元素の前処理及び分析食事試料、各種生体試料の特性や使用機器の違いに応じた前処理を行なう。検体数も多い事から、精度管理をしながら計画的に処理を進める。24年度には試料中の必須・非必須元素類の測定についても開始する。対象元素はナトリウム、塩素、ヨウ素、珪素、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、鉄、マンガン、亜鉛、銅、ストロンチウム、リチウム、モリブデン、セレン、ヒ素、カドミウム、鉛等である。ICP-MSやPIXE等の機器分析により、食事及び各生体試料中の元素類を測定する。ヒ素、セレン等化学形態による生体影響が異なる元素について、有害性の検討に化学形態別分析が必要となった場合には、北里大の山内博教授に研究協力を依頼し、精度の高い化学形態別分析及び解析を実施する。(2)沿岸部における陰膳実測法による食事調査の実施平成23年度と同様の調査方法にて、沿岸地域の対象者について食事調査を実施する。本研究は被災状況に係る内容を含む研究ではないが、文科省通達(平成23年5月16日)に従い、対象者への充分な配慮のもとで遂行したいと考えており、場合によっては申請時の調査規模からの縮小や簡素化も有り得る。最終年度であり、新規の対象者確保は1地域にとどめ、試料分析・解析に主として経費を掛けるようにする。平成24年度には大きく分けて2つの項目に研究費を投入する予定である。
正弦波運動負荷を用いた循環応答の動特性評価法の開発

運動の変化に対する循環応答の動特性を評価する新しい方法を開発する目的で、運動強度を正弦波状に変化させたときの心拍変動を、運動の周期との関連において検討した。自転車を用いて、種々な周期で、30watt(≒10%VO_<2max>)60%VO_<2max>の強度間を正弦波状に反復させたときの、心拍変動幅(A)および心拍応答曲線の遅れ時閉(Δt)と周期(T)との関係を分析した結果、AとTの関係は1次指数関数モデルによって、またΔtとTの関係は1次指数関数と1次関数(直線)の複合モデルによってよく近似させることができた。Tの小さい領域では、Δtには指数関数成分の関与が強いのに対して、Tが大きい領域ではΔtには直線成分の関与が強い。以上の所見は、心拍調節系にイナーシャリティ(I)という概念を導入することによってよく説明できることを示した。そこでIの計測法を工夫し、その妥当性を吟味した。Iの大小は運動強度の変化に対する心拍調節系の応答特性に関連していて、これが小さい人は応答が速く、運動の変化により速やかに適応することができるのに対して、Iが大きい人は心拍応答が遅く、運動変化に対する適応能力が劣ると考えられる。I、T、A、およびΔtの相互関係を検討した結果か、Iは心拍調節系の高周波特性と低周波特性の両方を包含する指標であることが示された。さらにIの計測に必要なすべての情報を一回の運動負荷テストによって得るための方法として、可変周期正弦波運動負荷法を考案し、実際に実験して実用性を検討し、実用に耐えられる方法であることが判明した。以上から、今回提案されたイナーシャリティは循環系の動特性を評価するのに有用な指標であり、またその測定には可変周期正弦波運動負荷法が適していると結論された。研究が計画以上に速く進捗し、本年度内に予定した研究すべてと、来年度の計画分の一部も消化することができた。主な実績は以下のとおりである。1運動負荷装置の改造市販の自転車エルゴメーター(キャッツアイ社製)の制御部を取り除いて、新しい制御部(マッキントッシュ)を取り付けた。2正弦波負荷用プログラムの作成上記の自転車エルゴメーターのペダルに加わる負荷強度を正弦波状に変化させるようなプログラムを作成した。負荷の最大値、最小値、および周期の初期値(最大値)と最小値を与えると、周期が経時的に減少していき、規定の値に達した後再び増加して元の周期まで戻るようにした。3心周期分画の自動計測のためのプログラム作成心電図、心音図、および耳朶脈微分波から心拍数、前駆出期、駆出時間、全収縮期、拡張期などの循環パラメーターを拍動毎に連続計測するためのプログラムを作成した。4予備実験上記によって準備したエルゴメーターとプログラムを組合せシステム化し、予備的なテストランを繰り返した結果、実用の耐えるシステムであることが確認できた。5正弦波負荷実験(本実験)延べ20名の被験者を対象として正弦波運動負荷実験を行った。実験は成功し、現在データを整理中である。