hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高速・高分解能磁性ナノ粒子イメージングシステムの開発

MPIでは、傾斜磁場分布を利用し、磁場強度がほぼゼロとなるField Free Point(FFP)に存在する磁性ナノ粒子から磁化信号を検出する。しかし、傾斜磁場強度が弱い場合には、FFP境界領域に存在する磁性ナノ粒子からも磁化信号が検出されるため画像ボケが生じる。そこで、Field of View(FOV)内の各位置に磁性ナノ粒子を配置して得られる信号(システム関数)と、未知の磁性ナノ粒子分布に対してFFPをスキャンして得られる観測信号とから磁性ナノ粒子の分布を再構成する種々の画像再構成法を提案しているが、これらの方法ではデータ収集に長時間を要する等の問題がある。本研究では、FOV内においてFFPを連続的に走査しながら高速にデータを収集する方法と、画像分解能と信号対雑音比に優れた画像再構成法を提案する。さらに、試作機を構築しこれらの妥当性を実験的に明らかにすることを目的としている。平成29年度は、構築した小型2次元MPIシステム(傾斜磁場強度:2.3 T/m、交番磁場強度:65 mT、交番周波数:700 Hz、有効ボア径:50 mm)を用いてデータ収集を行い、再構成画像の評価を行った。また、特異値分解に基づく直交基底を用いた画像再構成法を提案し、直交基底の組み合わせが再構成画像に及ぼす影響を評価し、その有用性を明らかにした。さらに、磁性ナノ粒子を能動的に加振して磁化信号を検出する新たな信号収集法に関して、対象物体外部から超音波を照射することによって、内部の磁性ナノ粒子を振動させられる可能性を数値モデルにより検証するとともに、評価システムの構築を行った。Magnetic Particle Imaging(MPI)によるがんや循環器疾患の早期診断が期待されている。しかし、MPIでは高い画像分解能を得るために急峻な傾斜磁場分布が必要となる。本研究では、高速に収集された画像データに対して画像分解能に優れた新たな画像再構成アルゴリズムを提案した。画像再構成法の有効性を数値解析によって評価し、従来の方法に比べて優れた画質が得られることを示した。また、2次元MPIシステムを構築し、提案した画像再構成法の妥当性を実験的に明らかにした。さらに、交番磁場を用いることなく磁性ナノ粒子を加振して磁化信号を検出する新たな信号収集法を提案し、その実現可能性を示した。平成27年度に得られた研究成果に基づき、平成28年度は試作した小型MPIシステムを用いて2次元再構成画像データを収集すること、および、問題点の改善・改良に注力する。特に画像分解能の改善とデータ収集の高速化を図るためには、交番電源周波数の増大が必要であることが示唆されたため、MPIシステムに要求される電源性能を明らかにする。これと並行して、電源仕様に最適な交番磁場生成コイルの設計・試作を行う。現在用いている交番磁場生成コイルは、交番磁場振幅の観点からコイル巻数を多くしている。これは、FFPを離散的に走査しながら交番磁場を重畳してデータ収集を行う従来の方法では、画像分解能の観点から交番磁場強度を大きくすることが有利なためである。これに対して、FFPの連続的な走査を行う場合には、交番磁場強度はFOVの大きさで最適値が制約され、交番磁場周波数の増大による信号検出感度の改善が重要となることが判明したためである。
肝ミクロゾーム・ミトコンドリア・網内系機能の総合評価

1.閉塞性黄疸の術前減黄法の違いによる肝切除後の残肝機能【はじめに】閉塞性黄疸患者において術前減黄術の意義は議論の的である。閉塞性黄疸ラットにおいて術前外瘻術と内瘻術の肝切除後肝再生と肝障害に与える影響を調べた。【方法】7日間胆管を結紮した雄性Wistar系ラットを3群:閉塞性黄疸と肝切除群(OJ-Hx)、外瘻術と肝切除群(ED-Hx)、内瘻術と肝切除群(ID-Hx)に分け、肝再生、エネルギー状態、肝障害を調べた。【結果】相対肝重量と肝DNA合成率はID-Hx群が他2群より高値だった。肝マロンジアルデヒド濃度と血清ヒアルロン酸濃度はID-Hx群が最も低値だった。門脈エンドトキシン濃度は減黄術2群で低下した。肝ATP濃度とエネルギーチャージは3群とも差がなかった。【結語】外瘻術・内瘻術ともに肝機能を改善するが、内瘻術が外瘻術よりも肝切除後の肝再生と肝障害において優れている。2.ガドリニウムによるKupffer細胞機能制御が虚血再灌流下肝切除に与える影響【はじめに】ガドリニウム(Gd)は肝虚血再灌流障害と肝再生に関与するKupffer細胞機能を特異的に抑制する。ラットでの虚血再灌流下肝切除後の肝再生におけるGdの効果を調べた。【方法】Gd前投与(Gd群)あるいは生食前投与(コントロール群)したラットに、1回目の15分間の肝門部全肝虚血と15分間の再灌流の後、70%肝切除を2回目の15分間の虚血の最後に行った。術後の肝再生、エネルギー状態、肝障害を調べた。【結果】24時間生存率は有意にGd群(67%)がコントロール群(100%)より不良だった。術後1日目、残肝体重比とDNA合成率はGd群がコントロール群より有意に低かった。術後1日目、血清総ビリルビン値とエンドトキシン値はGd群が有意に高かった。肝切除直後の肝ATPレベルはGd群がコントロール群より有意に低かった。【結語】虚血再灌流下では、Gd前投与は肝切除後の肝再生を抑制し、エネルギー状態を悪化し、術後生存率を不良にした。本年度は研究計画にのっとり以下の3点を中心に研究してきた。1)網内系機能の術前制御ラットを2群に分け、ガドリニウム(Gd)を7mg/Kg(Gd群)又は同量の生食(C群)を肝切除術48時間前と24時間前に静注した。肝門部全肝虚血・再潅流・再虚血を各々15分間行い、再虚血時に70%肝部分切除術を施行した。

術後24時間の生存率はC群100%に対しGd群は71%と有意に不良で、術後1日目の残肝体重比はC群1.68%、Gd群は1.39%で、肝DNAへのthimidineの取り込み率はC群161.5dpm/μgDNA、Gd群161.5dpm/μgDNAとGd群で有意に低値を示した。Kupffer細胞の機能の意義が明らかになりつつある。2)他臓器合併肝切除大腸癌肝転移や肝門部胆管癌に対し、肝大腸合併切除や肝膵合併切除を臨床上施行している。肝他臓器合併切除時の肝再生能・肝機能について調べた。術後1日目の、肝DNAへのthimidineの取り込み率は、Hxに比べてHCx、HPx群で有意に低値を示した。また、HCx、HPxで門脈血中エンドトキシン、肝過酸化脂質濃度の有意な上昇が認められ、他臓器合併切除の肝再生に争える影響が判明しつつある。3)閉塞性黄疸に対する減黄法肝切除術の術前の減黄効果と肝再生に関し検討した。動物実験にて閉塞性黄疸時の非減黄下、胆汁内瘻または胆汁外瘻肝切除術後の肝再生と残肝機能(肝DNA合成能、血中ヒアルロン酸、肝過酸化脂質濃度、門脈血中エンドトキシン、肝アデニンヌクレオチド)を比較した結果、7日間の閉塞性黄疸後の肝切除術では、1)非減黄下では肝再生が抑制された。2)外瘻後の肝切除は肝再生が遅延した。3)術前の内瘻による減黄が最も効果的であった。本年度は研究計画にのっとり以下の3点を中心に研究してきた。1)網内系機能の術前制御ラットを2群に分け、ガドリニウム(Gd)を7mg/Kg(Gd群)又は同量の生食(C群)を肝切除術48時間前と24時間前に静注した。肝門部全肝虚血・再灌流・再虚血を各々15分間行い、再虚血時に70%肝部切除術を施行した。術後24時間の生存率はC群100%に対しGd群は67%と有意に不良で、術後1日目の残肝体重比はC群1.68%、Gd群は1.39%で、肝DNAへのthimidineの取り込み率はC群91.5dpm/μgDNA、Gd群9.3dom/μgDNAとGd群で有意に低値を示した。ラットにおける肝他臓器合併切除時の肝再生能・肝機能について調べた。術後1日目の、肝DNAへのthimidineの取り込みは、肝切除群(Hx)に比べて肝大腸切除群(HCx)、肝膵切除群(HPx)で有意に低値を示した。また、HCx、HPxで門脈血中エンドトキシ、肝過酸化脂質濃度の有意な上昇が認められ、他臓器合併切除の肝再生に与える影響が判明しつつある。動物実験にて閉塞性黄疸時の非減黄下、胆汁内痩または胆汁外痩下肝切除後の肝再生と残肝機能(肝DNA合成能、血中ヒアルロン酸、肝過酸化脂質濃度、門脈血エンドトキシン、肝アデニンヌクレオチド)を比較した結果、7日間の閉塞性黄疸後の肝切除術では、1)非減黄下では肝再生が抑制された。2)外痩後の肝切除は肝再生が遅延した。3)術前の内痩による減黄が最も効果的であった。1.閉塞性黄疸の術前減黄法の違いによる肝切除後の残肝機能【はじめに】閉塞性黄疸患者において術前減黄術の意義は議論の的である。閉塞性黄疸ラットにおいて術前外瘻術と内瘻術の肝切除後肝再生と肝障害に与える影響を調べた。【方法】7日間胆管を結紮した雄性Wistar系ラットを3群:閉塞性黄疸と肝切除群(OJ-Hx)、外瘻術と肝切除群(ED-Hx)、内瘻術と肝切除群(ID-Hx)に分け、肝再生、エネルギー状態、肝障害を調べた。【結果】相対肝重量と肝DNA合成率はID-Hx郡が他2群より高値だった。肝マロンジアルデヒド濃度と血清ヒアルロン酸濃度はID-Hx郡が最も低値だった。門脈エンドトキシン濃度は減黄術2群で低下した。
都市的地域における農業排水路の費用負担問題に関する研究

本年度は、まず既存の文献及び調査資料を用いて、都市排水処理における農業用排水路のもつ役割を理論的に整理した。また、愛知県安城市を中心とした8市にまたがる明治用水土地改良区管内と、名古屋市に隣接する数市町村を流れる農業用排水路を管理している宮田用水土地改良区管内の関係機関及び受益者を対象として調査を実施した。その結果明らかになったことは、都市化にインフラ整備が追いつかない場合、既存施設を用いて問題に対処することは一つの有効な手段である。しかし、多くの事業は、人々を水から遠ざける方向でこれまで行われてきており、水質等に対する住民の関心のみならず農業者においても用排水に対する関心が薄れる結果を生み出している。従って、排水路についても、単にフタをかぶせれば済む問題として捉えるのではなく、水質向上に結び付く農業用排水路の利用を管理者が住民と共に考えていかなければならないことが明らかになった。一方、実態調査の結果では、両地区ともに都市化の進展度合は著しく高く、水質保全及び農業生産の省力化を目的として用排分離、パイプライン化が進められてきている。しかし、両改良区とも土地改良施設の維持管理費用は年々増加の一途を辿っているとともに、受益者が多岐にわたっている排水路については、受益の程度に応じて非組合員からの負担金微集を希望している状況にある。一部受益者及び自治体から負担金の微集はあるものの、理論的・定量的な根拠に基づいてはいない。個別世帯においては、集落単位で排水路清掃の行事は行われるものの、それが農業施設へ流入するという意識はなく、維持管理費の負担に対しても消極的である。以上の結果から、個別世帯からの微集は物理的に困難であり、自治体からの負担金微集が最も望ましい。その場合、受益世帯数、排水量、上下流市町村指数等を用いた定量的試算が費用負担には不可欠となることを明らかにした。
最大正則性原理の熱力学平衡を組み込んだ自由境界問題への応用

熱力学平衡を考慮に入れた相転移を含む非圧縮性粘性流体の自由境界問題について適切性と安定性を証明した。有界な非圧縮性2相流体に置いて,自由境界を固定境界に変換することにより, Navier-Stokes方程式は準線形な非線形方程式となるため,線形化問題に対する最大正則性定理を証明し,縮小写像の定理を適用して非線形問題の時間局所適切性を証明した.さらに同モデルに対し平衡解の安定性を解析した.内部初期球面が1つの場合は平衡解は安定で時間大域的適切,球面が2つ以上の場合は平衡解は不安定で,平衡解の近くから出発した解である時間経過後に平衡解から離れる解が存在するという結果が得られた.質量保存則と運動量保存則を満たす流体方程式がNavier-Stokes方程式であるが,加えて熱力学平衡,即ちエネルギー保存則を満たす相転移を伴う非圧縮性2相流モデルの数学的な解析を進めている.この相転移モデルは流速・圧力・温度に加えて自由境界の平衡状態からの高さ関数を未知関数とする非線形偏微分方程式系である.自由境界の法線速度が流速の法線速度と異なることで相転移を表し,流体工学で注目される混相流を表現する.1.相転移を伴う非圧縮性2相流の線形化問題のLp最大正則性全空間で上半空間と下半空間を2相とする線形化問題に対するLp最大正則性を,作用素解析の拡張であるH-無限計算法により証明した.さらに基準有界領域における線形化問題のLp最大正則性を局所化の方法により証明した.2.摂動層領域における相転移を伴う非圧縮性2相流のLp局所適切性摂動領域は法線方向が接線方向の関数として与えられ,この変換を用いて線形化問題に帰着すると準線形方程式系となる.1で得られた全空間のLp最大正則性に基づき,縮小写像の原理によりLp局所適切性を証明した.3.有界領域における相転移を伴う非圧縮性2相流のLp局所適切性有界領域の場合は,摂動層領域と異なり半沢変換を用いて基準有界領域の線形化問題に帰着し,準線形方程式系を得る.1で得られた基準有界領域のLp最大正則性に基づき,縮小写像の原理によりLp局所適切性を証明した.本年度は,有界領域における相転移を伴う非圧縮性2相流の平衡解のLp安定性およびLp大域適切性を解析した.有界な2相流体において初期相を十分球に近い有限個の部分で与える. Lp解の局所一意存在は,昨年度に証明済みである.符号を反転させたエントロピー汎関数が所謂リヤプノフ関数となり,平衡解は, 0流速,定温度,部分領域がすべて同じ半径の球となる.半径の大きさは質量保存則より,温度は全エネルギーによって決定される.部分領域が互いにまた境界に接触しないことを仮定する.平衡解の回りでの線形化問題は時間発展方程式で表され,解析半群を生成し,最大Lp正則性をもち,レゾルベント作用素はコンパクトとなる.生成作用素は,部分領域が連結,即ち個数が1つの場合は正の固有値を持たず,非連結,即ち個数が2つ以上の場合は個数をmとするとm-1個の正の固有値を持つ.それゆえ,初期相が1つからなる部分の場合は安定,初期相が2つ以上からなる部分の場合は不安定という結論が得られた.これは,相転移を伴わない非圧縮性2相流とは異なる結果であることに注意する.相転移を伴わない非圧縮性2相流の場合は,初期相の個数に関係なく,その生成作用素は正の固有値を持たず,部分領域が互いにまた境界に接触しない仮定の下では安定となる.さらにLp大域適切性についての解析を行った.一様球条件の下で,初期状態が平衡解に近ければ, Lp解が時間大域的に存在することを証明した.証明においては,重み付き最大Lp正則性を応用することにより,解軌道のコンパクト性が示せる点が鍵である.さらに,この結果を表面張力が温度に依存した場合及び過冷却を考慮に入れた有界領域における相転移を伴う非圧縮性2相流モデルに発展させた平衡解のLp安定性およびLp大域適切性を示した.摂動層領域における相転移を伴う非圧縮性2相流の時間局所一意可解性を,従来は時間指数と空間指数が同じp乗可積分のクラスで示していたが,本年度は,時間指数と空間指数が異なるクラスで示した.

これは,領域が非有界な場合に,より精密な時間減衰評価を用いて時間大域解を構成するための第一ステップである.自由界面を固定界面に変換して,固定領域での準線形方程式系を解くことに帰着する.界面の速度の方程式に現れる非線形項が,時間大域解ではなく局所解を構成するとしても,流速の小ささを要求する.これを回避するために,この非線形項を初期流速を係数とした線形項とみなして,新たな線形問題の最大正則性を用いることにより,初期値の小ささの仮定を取り除いた.本研究課題ではこれまで相転移を伴う非圧縮性2相流を扱ってきたが,本年度は相転移を伴う圧縮性2相流の解析に着手した.圧縮性2相流の中で最も単純化した定温度の場合を考察した.自由界面から固定界面へ半沢変換により変換し,固定領域上の準線形方程式系に帰着する.相転移を伴うため,界面上の流体粒子は界面上に留まることを要請するLagrange変換は使用できない.圧縮性2相流体では,流速,密度,自由界面の法線方向の高さが未知関数となる.密度は特性曲線の方法を用いて,流速と高さとの関数とする.相転移を伴う非圧縮性2相流の場合は,線形化問題のLp最大正則性定理に縮小写像の原理を適用し,準線形方程式の時間局所一意解の存在を示すことができた.しかし,相転移を伴う非圧縮性2相流の場合は,密度の界面上の正則性が不足するため,線形化問題のLp最大正則性定理にDeimlingの不動点定理を用いて時間局所解の存在を示す.この相転移を伴う圧縮性2相流の研究は,ドイツ・ハレ大学のJ.Pruess教授との共同研究である.今年度は最大L1正則性について成果を発表した。本研究は連携研究者の小川(東北大学)との共同による。定数係数一様楕円型作用素の時間発展方程式の初期値問題について、時間大域的に可微分性が0、積分指数がp(pは1と無限大を含むその間の実数)、数列指数が1の斉次ベソフ空間値の最大L1正則性定理を証明した。divergence formで表されている場合は、Chemin、Danchin等によりこれらの結果は得られていたが、我々はdivergence formとは限らない場合に、概直交性による別の方法で証明した。また下からの評価も成り立つことを示し、斉次ベソフ空間をLp空間にすることは一般にはできないことを示した。また、この斉次ベソフ空間を少し広くした同じ指数の非斉次ベソフ空間とした場合には、最大L1正則性は得られるものの、時間局所的評価となり、その最大L1正則性定数は時間に関して対数のオーダーで増大することがわかった。さらに、変数係数一様楕円型作用素の時間発展方程式の初期値問題についても、定数係数の場合と同じ斉次ベソフ空間値の時間局所的な最大L1正則性定理を証明した。下からの評価も合わせて得られた。また、Pruess, Wilke (Univ. Halle), Simonett (Vanderbilt Univ.)との共同研究により、有界領域における非圧縮性粘性2相流で表面張力が絶対温度の関数となっている場合の適切性と安定性を証明した。平衡状態は両相で同定温、静止流速、自由界面は球の場合である。自由界面が1つの場合には安定であることが証明された。本研究課題では、非圧縮性粘性流体の相転移を伴う2相流体の適切性と安定性を証明することを目的としている。これまで、対応する線形化問題の最大Lp正則性、平面の摂動を自由界面と見做した場合の平衡解の回りでの非線形問題の時間局所適切性、有界領域内での相転移を伴う2相流体の適切性と安定性、そして自由界面の表面張力が絶対温度の関数となった場合の適切性と安定性を証明することができた。非圧縮性粘性流体の相転移を伴う2相流体の適切性と安定性としては、ほぼ目的の研究が遂行できている。端点最大正則性についても定数係数及び変数係数一様楕円型作用素の時間発展方程式の初期値問題について当初の見込みよりもより精密な結果を得ることができた。本年度は、定温条件下で、有界領域における相転移を伴う非圧縮性2相流の平衡解のLp適切性とLp安定性とを証明した。互いに接触しない有限個(m個)の成分(第1相)とこれらの成分を囲む有界閉曲面との間(第2相)にそれぞれ定数として異なる粘性係数と密度をもつ非圧縮性粘性流体が占めているとする。第1相と第2相の境界が自由界面となる。まず自由界面を半沢変換により固定界面に変換する。この変換により非線形問題が準線形となるため、線形問題の最大Lp正則性定理をH無限解析により得て、非線形問題の時間局所的Lp適切性を、最大Lp正則性定理に基づき縮小写像の原理より証明した。温度も未知関数とする場合は、負のエントロピーがリヤプノフ関数となるが、定温条件下ではエネルギーがリヤプノフ関数となる。平衡解は、流速は静止流速で、界面はm個の成分全てが等しい半径のn次元球となる。
変形性膝関節症に対する運動療法の有効性とその自然経過:SNPによる解析

運動療法患者のSNP解析運動療法施行患者302名および115名の対照者から収集した血液からDNAを抽出した。このDNAからTaqMan(r))アッセイによりDNA多型(SNP)解析を行った。多型解析を行う標的遺伝子としてはビタミンD、エストロゲン、IL-1、TNF-α、MMP-1、等現在までに文献的に関節症との関連が示唆されている遺伝子から100個のSNPを検索した。マトリックスメタロプロテアーゼ1(MMP-1)は軟骨の細胞外マトリックスを分解することにより、そのリモデリングに関与する重要な蛋白分解酵素である。MMP-1は26種類あるMMPファミリーのPロトタイプであリタイプIIコラーゲンの分解を司る。MMP-1の発現は膝関節症患者の滑膜細胞や滑膜液中で上昇している事が知られており、膝関節症の原函の一つと推定されている。そこでMMP-1のSNP解析を行った。MMP-1遺伝子の中のふたつのSNI)(rs470221,rs2071230)および一つの挿入欠失変異(rs17886048>をタイヒングした。その結果、rs470221およびrs17886048が膝関節症に対して防御的な遺伝因子であることが明らかになった(P=0.03,0R=0.4)。X線像で判定する関節裂隙(joint space width)に関しても、rs470221およびrs2071230の二つのSNPの組み合わせにより、リスクファクターとなることが判った(P=0.0006)。さらにこの遺伝子の患者においては、肥満(BMI>27)との交互作用が認められた。MMP-1遺伝子は膝関節症の疾患感受性遺伝子であると考えられた。【目的】運動療法を3ケ月以上行った人を対象に、膝OAに対する手術(TKAあるいはHTO)をendpointとし、手術に至るまでの時間に差をもたらす遺伝的因子を探索した。【方法】関節間隙(JSW)は病状の進行を表す代表的な指標であり、これによって手術に至る時間が異なることが予測されたため3.0mm以上(grade2)、1.1mm以上3.0mm未満(grade3)、および1.0mm以下(grade4)の3群に分けて生存時間解析を行った。Grade2ではFollow-uP期間中(中間値:53ケ月(9-112ケ月))に手術を受けた人が1人もいなかったため、解析から除外した。また、変形性関節症との関連が報告されている遺伝子およびその関連遺伝子から、22SNPs(一遺伝子多型)を測定した。【結果】Grade3群では37名が42ケ月(8-96ケ月)追跡され、手術に至るまでの平均生存時間は65.6±4.4ケ月(mean±SE)であったが、Grade4群では46人、25ケ月(3-101ケ月)の追跡期間で38.7±3.7ケ月と有意に短かった。Grade3群において、SNP Xの多型による生存時間の差が有意であり(71.0.±4.2vs. 31.3±5.7ケ月;log-rankp=0.0048)、相対リスク(RR)は6.55(95%CI=1.46-29.4)であった。また、Grade4群においては、別のSNP Yによって同様に有意な差が見出された(46.2±4.4vs. 19.8±3.4ケ月:Log-rank P=0.0076;RR=3.0(95%CI:1.3-6.8))。

これらの差は年齢や可動域による影響と独立に作用していた。運動療法に対する効果が違うのか、進行速度が異なるのかについては、さらなる研究が必要である。[運動療法継続率の調査]1997年9月から2002年6月の間に初診し、運動療法を6ヶ月間以上継続した316名を平均46ヶ月の期間でその運動療法継続率を調査した。初診より24ヶ月以上治療を継続した者は244名で、4名が他疾患で死亡または通院不能となり、68名が不明の理由で通院が途絶えた。この244名中、58名が当該関節が手術となり、残り168名が運動療法を継続していた。当該関節が手術になった時点をend pointとして、生命表分析によって78ヶ月までの運動療法の継続率を調べた。疾患の重症度を初診時の当該関節のX線による関節裂隙によって、II度(6mm未満、3mm以上)、III度(3mm未満、1mm以上)とIV度(1mm未満)に3段階に分けた。II度の138名では8名が手術となり、107名が運動療法を継続していた。78ヶ月時点での継続率は91%であった。89名のIII度患者では、15名が手術となり、55名が継続していた。継続率は52%であった。70名のIV度患者では35名が手術となり、24名が運動を継続していた。78ヶ月時点での継続率は31%であった。[SNP解析]上記患者中302名および115名の対照者の血液DNAサンプルを用い、MMP-1の3つの遺伝子型を解析した。その結果MMP-1X1およびX2の遺伝子多型はOA進行の防御因子であること(OR0.40;P=0.03)、またSNP-X3およびX4のSNPはOAの進行因子であることがわかった(OR3.04,P=0.02)。また、このX3およびX4SNPを有し、かつBMIが27以上であるとOA進行が更に加速されることが明らかになった。
表面電子励起状態および吸着子のダイナミクス

固体表面に局在した低次元電子状態を対象に、表面原子および電子状態の知識を基礎として、電子と原子の動き方を調べる研究を行った。新たに創製した1次元的なナノ構造をもつ表面系では、それらの電子状態分布と電子運動量の緩和時間に一軸性の異方性があることをみいだした。表面電子系が局所的にエネルギーを受け取り、そのエネルギーが表面原子系に移り、その振動を引き起こし、最終的に表面原子移動に至ることを明らかにした。SiC上のグラフェンおよび金とスズが吸着したGe表面を対象に、電子状態ダイナミクスと原子移動ダイナミクスを調べるための研究を始めた。研究協力者とともに、フェムト秒時間分解角度分解・内殻光電子分光装置の整備を行なった。パルス幅30fsec,3eVと60eVの高調波によるポンプープローブ光電子分光測定装置を共同で作製している。また、その装置に取り付けた超高真空試料準備容器でSn/Ge(111)表面を作成した。新規に超高真空極低温走査トンネル顕微鏡(STM)を組み立て、超高真空試料準備容器でSiC上のグラフェンや金やスズが吸着したGe表面が作成できるように部品を作製し取り付けた。SiC上のグラフェンについては、微斜面基板を用いた試料作成めための温度と雰囲気を最適化することにより、グラフェン層数が4mm四方で均一な試料を作製することに成功した。さらに、既設光電子分光装置を用いてパイ電子バンドの形状と光電子スペクトル線幅を測定し、基板ステップの上にある曲率のある単層グラフェンにおける散乱がフェルミエネルギー付近のパイ電子寿命を決めていることがわかった。また、パイ電子のレプリカ信号を検出し、その線幅がもとのバンドを同じであることから格子間隔の約2倍周期のポテンシャル変調があることがわかった。既設STMを用いて、Au/Ge(001),Au/Ge(111)およびSn/Ge(111)表面を観察し、欠陥の少ない表面を作製する方法を確立した。金吸着表面のSTM像からはこれまで報告された構造モデルとは矛盾する結果を得ており、その構造を検討している。さらに既設光電子分光装置により、どちらの表面も金属電子状態は2次元的であることを明らかにした。Ge(001)についてトンネル電子励起ダイナミックスを理論の共同研発者と検討し、タイマーのロッキングモードとパイ電子系との結合が重要であることを明らかにした。シリコンカーバイド(Sic)上のグラフェンおよび金とスズ(Sn)が吸着したゲルマニウム(Ge)表面を対象に、電子状態ダイナミクスと原子移動ダイナミクスを調べるための研究を継続した。研究協力者とともに、フェムト秒時間分解角度分解・内殻光電子分光装置を整備し、パルス幅30fsec,3eVと60eVのパルス光によるポンプープローブ光電子分光測定を行った。この装置に取り付けた超高真空試料準備容器中で、SiC上のグラフェンをアニールして表面を清浄化した後、その非占有π^*電子状態の寿命を時間分解で測定した。SiC上のグラフェン作成には、前年度に行った方向とは30度異なる方向に微傾斜した基板を用いた。この基板で作成温度と雰囲気を最適化することにより、規則性のよい1次元ポテンシャル変調を持つグラフェンを作成することに成功した。光電子分光装置の真空紫外光光源を改良し、この試料のπおよびπ^*電子バンドの形状と光電子スペクトル線幅を測定した。これにより、バンド形状と電子散乱がステップ密度に大きく依存していることとがわかった。超高真空極低温走査トンネル顕微鏡(STM)を改良して用い、トンネル電子励起による原子移動確率を、Snとシリコン(Si)が吸着したGe表面で比較した。SnとGeでできた表面ダイマーの方がSiとGeでできたダイマーよりも移動確率が低いことを明らかにした。金吸着Ge(001)表面では、1次元鎖の中心の原子配列に格子の8倍周期があり、その金属電子状態にも同じ周期の変調があることを、STMを用いて明らかにした。また、微傾斜Ge(001)表面にシングルドメインの1次元鎖を作製する方法を確立し、1次元鎖の方向とバンド分散の大きい方向の関係を明らかにした。金吸着Ge(111)表面では、微傾斜面を用いることにより、新しい1次元構造を作製した。また、これらのGe表面には、室温で熱的に運動する原子をSTMによって観察した。シリコンカーバイド(Sic)上のグラフェン、金が吸着したゲルマニウム(Ge)表面、トポロジカル絶縁体BiSb合金表面を対象に、電子状態ダイナミクスと原子移動ダイナミクスを調べるための研究を継続した。パルス幅30fsecの時間分解光電子分光測定をグラフェンの非占有π^*電子状態を対象に行った。その結果、グラファイトよりも短い寿命が観察され、その原因はグラフェン電子系の光学フォノンとの強い結合にあると結論した。

微傾斜SiC基板上に作製した1層グラフェンでは、基板テラス幅が10nm以下の試料で、ディラック電子の群速度が傾斜方向で遅くなることをみいだした。その原因は、1次元的なステップを覆っている曲がったグラフェンである。また、微傾斜SiC基板上に平均膜厚が1原子層以下の炭素を蒸着した後に水素処理を行うことにより、ナノリボンおよびナノドット状の単層グラフェンを広い面積にわたって均一に作製した。その構造を走査トンネル顕微鏡(STM)により観察し、バンド形状と線幅を光電子分光で調べた。これにより、ナノリボンやナノドットでは、ディラック点付近にギャップができるとともに、境界での電子散乱が電子寿命を決めていることがわかった。金吸着Ge(111)表面では、金の蒸着量を増すと室温で熱的に運動する原子が存在しなくなると同時に、表面バンドが電子ドープされることを明らかにした。金吸着Ge(111)傾斜表面では,金吸着Ge(111)表面と金:吸着傾斜面が共存する表面ができ、特に、金吸着Ge(557)面では1次元周期原子構造とそれに起因する異方的な表面ホールバンドがあることを明らかにした。極低温STMを用いてBiSb表面状態のトンネル分光分布を測定した。その空間フーリエ変換像のトンネルバイアス依存性から、占有および非占有のスピン分極表面2次元バンド構造を明らかにした。
ブラウジング型探索タスクの解明とその支援手法に関する研究

ブラウジング型探索の特徴を見きわめるための方法論の検討を進めた。まず、昨年度から引き続き、筑波大学附属図書館の協力を得て、所蔵資料を探索するOPACアクセスログの分析を行ってきている。あわせて、検索ログに見られるセッションとタスクとの関係、クエリとクリックスルーの関係性をもとにした検索性能改善のプロトタイプシステムを開発した。これらのプロトタイプシステムの予備的な性能評価のためのクエリセットの開発と実験を行い、その有効性を確認した。これらの成果はブラウジング行動を直接に検索システムへ応用する試みであり、いくつかのコンテンツ領域では広く採用されているものの、図書館システムへの適用とその実践はあまり見られていないため、重要な知見である。あわせて、書誌情報システムにおける探索過程を抽出するための方法論の検討を進めた。特に、先に挙げた、ブラウジング行動におけるセッションとタスクの抽出は本研究課題の中核をなすため、コンテンツベース、行動ベースなどのいくつかの指標をもとに具体的な数量化する指標を検討している。さらに、これらの実験プロトタイプシステムを利用者によるユーザ実験として性能評価するための実験環境の検討を進めた。具体的な探索タスクの検討とバックグラウンドストーリーの抽出を行った。これらの研究成果は口頭発表や報告書にまとめており、来年度は本格的な探索実験のための手法の検討とその環境構築に移りたい。検索支援手法の検討が順調に推移している。今後、さらに具体的な探索支援のための観点の抽出手法の検討に進みたい。今年度に構築したプロトタイプシステムと実験環境の検討を引き続き進め、具体的な実験計画を構築して新しい探索支援手法の検討に資する成果を得る。あわせて、ブラウジング型探索の手がかりを元にした課題を検討する。タスクの文脈を切り分け、ブラウジング戦略が特に有効なタスク課題を検討する。実際の探索実験にあたっては、特定のデータセットを用いた実験用システムおよびベースライン検索システムを用いて、ブラウジング型探索における複数の要因を検討しつつ、システムの有効性やユーザに与える影響を測定する。ユーザ実験結果を分析し、ブラウジング型検索における探索モデルを検討し、その評価を行う。ブラウジング型探索の特徴を見きわめるため、1)既存の情報探索を対象とする探索タスクを分析する。2)くわえてブラウジング型探索の現れやすいタスク特徴を明らかにするため、複数の資料コレクションを対象としたプロトタイプシステムを構築し、その評価実験の検討を行った。第1のデータセットとして、国立教育政策研究所教育図書館が所蔵する戦前教科書コレクションのデータセットを対象に、ブラウジング型探索支援の手法を適用する。この際、教育図書館でサービスに用いている教科書分類や教科書検定制度に基づく情報を抽出しておき、これらをLOD技術により構造化したデータをもとに、ブラウジング型探索の観点に設定する手法の検討を行った。第2のデータセットとして、筑波大学附属図書館の協力を得て、所蔵資料を探索するOPACアクセスログの分析に着手した。実サービスでみられる典型的な探索タスク課題の特徴抽出を行うため、ユーザセッションを抽出し、検索支援に役立てる手法の検討に加えクエリからの特徴量の抽出のための方法論を検討した。また、クエリログを利用したOPAC検索手法の改善効果についても検討を進め、簡易なプロトタイプシステムを構築した。以上、本年度は、ブラウジング型探索の支援手法のための基礎的な分析と調査を行った。上記2点の研究対象に対する分析結果については来年度初頭に口頭発表を予定しており、順調に研究進捗をはかれている。これらの成果を発展させ、来年度は本格的な探索実験のための手法の検討とプロトタイプシステム構築に移りたい。複数のデータセットに対応する探索手がかりの抽出と分析、検索支援手法の検討が順調に推移している。今後、それらの成果の発表に続き、具体的な探索支援のための観点の抽出ツールの構築に進みたい。今年度に構築した複数のデータセットの分析を引き続き進め、新しい探索支援手法の検討に資する成果を得る。あわせて、ブラウジング型探索の手がかりを用いた探索実験を設計する。探索実験にあたってブラウジング型探索の特性を扱うための課題設計を行う。

特にブラウジング型探索を促進するためのタスク課題はいまだ明らかでないため、このためのタスク文脈を明らかにするため、ブラウジング戦略が有効なタスク課題を検討する。実際の探索実験にあたっては、上記のデータセットを用いたプロトタイプシステムおよび通常のベースライン検索システムを用いて、ブラウジング型探索における検索システム間の差異が与える影響を検討し、そのシステムの有効性やユーザに与える影響を測定する。ユーザ実験結果を分析し、実験課題その予備的探索モデルを検討する。構築した予備的探索モデルをもとに、ブラウジング型探索を支援する提案手法を実装する。今年度に構築したプロトタイプシステムと実験環境の検討を引き続き進め、具体的な実験計画を構築して新しい探索支援手法の検討に資する成果を得る。あわせて、ブラウジング型探索の手がかりを元にした課題を検討する。タスクの文脈を切り分け、ブラウジング戦略が特に有効なタスク課題を検討する。実際の探索実験にあたっては、特定のデータセットを用いた実験用システムおよびベースライン検索システムを用いて、ブラウジング型探索における複数の要因を検討しつつ、システムの有効性やユーザに与える影響を測定する。ユーザ実験結果を分析し、ブラウジング型検索における探索モデルを検討し、その評価を行う。プロトタイプシステムの開発およびそのシステムを利用した予備実験を予定していたものの、一部の開発進捗に遅れが生じたため、その開発費および検索実験等のための謝金等を次年度にまわすこととした。あわせて、開発サーバも費用効果の高い外部サーバを利用することにより、費用の圧縮を図ったため、一部の費目を次年度の開発費用に回すこととした。プロトタイプシステムを利用した予備実験を予定していたものの、その開発費の一部を次年度にまわすこととした。
亜熱帯里山林における天然更新の遷移機構と特性

西表実験所・森林回復実験林の毎木調査と植生調査を行った。研究林分の択伐施業林、帯状伐施業林、西表実験林のデータベースを作成した。中国・湖南省、雲南省の天然更新、里山林に関する資料収集と現地踏査を行った。試験地は沖縄島北部(通称"山原")にある琉球大学農学部附属施設の与那フィールドに設定した。試験地の伐採種と設定年度は皆伐林(1992年度)、択伐林(1993年度)、帯状伐林(1994年度)の3区とし、そのうち択伐林、帯状伐林を本年度の対象林とした。各試験地で天然林を伐採した後、天然更新すなわち二次遷移の解析のため、伐採木の根株の萌芽成長と腐朽度、伐採時損傷木と残存木の成長、残存稚樹及び新規発生木の成長、実生及び草本植物の生育状況から、樹高1m以上の全個体の毎木調査と階層区分による全構成種の植生調査を行った。皆伐林は1998年に調査を行い、論文発表した。択伐林は、100m^2 (10m×10m)プロットを8区設定した。1プロットの個体数は約8501,000本で、調査地の全個体数は約7,500本であった。帯状伐林は、10m幅で天然林残存区と皆伐区を交互に配置して、各林分内に100m^2 (10m×10m)プロットを残存区5区、皆伐区5区、計10区設定した。1プロットの個体数は残存区が約500550本で計約2,200本、皆伐区が約800950本で計約4,200本、調査地の全個体数は約6,400本であった。現在全プロットの毎木調査個体及び植生調査のデータベース作成が進んでおり、解析を検討中である。データを概観すると、遷移途中相の立木密度が高いものの、伐採個体の消長及び萌芽茎の数量と成長量の差異は、樹種や前生樹の大きさの違いで現れ、死亡個体は約20%以下、根株腐朽度はかなり進行していることが伺える。階層構造はまだ未分化で、伐採後前期の侵入種はほぼ消失しつつある。1992年は台風が襲来したことなどが影響し、択伐林の残存個体や帯状伐林の残存林個体に倒木、幹折れ、枝折れなどがみられるようである。データベース作成の完了に伴い、調査結果を速やかに取りまとめたい。
癌遺伝子Aktを分子標的とした超効率型siRNAによる口腔癌治療

【唾液腺癌に対する治療標的分子の同定】唾液腺癌細胞のHGF依存性浸潤増殖促進がPI3K/Akt pathwayの活性を介して支持されていることを確認し、唾液腺癌の治療標的分子候補としてAkt1,2,3を同定した。【Akt1,2,3に対する超効率型siRNAの同定】【siAkt1,2,3と放射線療法の併用効果】siAkt1,2,3によるAkt1,2,3単一のノックダウンと放射線療法との併用によるヒト唾液腺癌細胞の増殖抑制効果の増大について確認した。siAkt1,2,3と放射線療法との併用によるin vitroでの抗腫瘍活性の増大効果をヌードマウスを用いたin vivoの実験で評価した。培養ヒト唾液腺癌細胞をヌードマウスに移植し、腫瘍形成後にsiRNAとアテロコラーゲンの混合物を4日間隔で静脈内投与した。放射線は4日間間隔で4Gy/回照射し、両者の併用によるin vivoでの抗腫瘍活性増大を確認した。【オフターゲット効果の有無の検証】siAkt1,2,3を培養癌細胞に遵入し、マイクロアレイ解析を行い実際にオフターゲット効果を回避していることを確認した。現在、アイソフォーム特異的なシグナル解析及びバイオマーカーの同定に取り組んでいる。【口腔扁平上皮癌及び唾液腺癌に対する治療標的分子の同定】ヒト全遺伝子型マイクロアレイ解析により、口腔扁平上皮癌発現遺伝子としてAkt1を同定した。さらに、唾液腺癌細胞のHGF依存性浸潤増殖促進がPI3K/Akt pathwayの活性を介して支持されていることを確認した。そこで、口腔扁平上皮癌の治療標的分子候補としてAkt1を、唾液腺癌の治療標的分子候補としてAkt1,2,3を同定した。【Akt1,2,3に対する超効率型siRNAの同定】理論上off target効果を回避し、かつ十分なRNAi効果が期待できるAkt1,2,3に対する合成siRNAを各々5種類同定した。【合成siRNAのin vitroの系での導入至適濃度の決定】細胞内のインターフェロン応答や非特異的細胞増殖抑制などの副作用を示さないin vitroの系での合成siRNA導入至適濃度を10nM以下と決定した。【超効率型Akt1,2,3-siRNAのin vitroにおける抗腫瘍効果】Akt1のノックダウンによる口腔扁平上皮癌細胞の浸潤増殖抑制効果と、Akt1,2,3単一のノックダウンによる唾液腺癌細胞のHGF依存性浸潤増殖促進の抑制効果を確認した。【アテロコラーゲンを用いた合成siRNAのin vivoデリバリーシステムの確立】GFP安定発現培養口腔癌細胞をヌードマウスに移植し、腫瘍形成後にGFPに対するsiRNAとアテロコラーグンの混合物を局所投与、全身投与した後、合成siRNAのin vivoデリバリー効率を腫瘍の蛍光強度で評価し、投与後4日間のRNAi効果を確認した。【超効率型Akt1,2,3-siRNAのin vivoにおける抗腫瘍効果】超効率型Akt1,2,3-siRNAのin vitroでの抗腫瘍効果をヌードマウスを用いたin vivoの実験で評価した。培養口腔癌細胞をヌードマウスに移植し、腫瘍形成後にsiRNAとアテロコラーゲンの混合物を4日間隔で注入し、in vivoにおける抗腫瘍活性を評価した。局所投与法、全身投与法ともにAkt1のノックダウンによる口腔扁平上皮癌の浸潤増殖抑制効果を確認した。さらに、インターフェロン産生用ポリヌクレオチド:Poly(I)・Poly(C)の腹腔内投与と比較して合成siRNAの全身投与によるインターフェロン応答のレベルが軽微であることも確認した。
「六朝貴族制」の学説史的研究

本研究では、「六朝貴族制」学説に、学説史的検討を加えて、その特徴と問題点を解明することを目指した。「六朝貴族制」学説史の整理は、従来も行われてきたが、代々高官を輩出する家柄の存続を保証する制度の有無という観点から、学説史を検討する試みは行われていなかった。そこで本研究では、この点に焦点をあわせて、「六朝貴族制」学説の全面的検証を行い、代々高官を輩出する家柄の存続を保証する制度は存在せず、いわゆる「貴族」なるものも官職の世襲という点において、従来考えられてきたよりも限定されたものであったことを明らかにした。上記の結論は、諸学説の論拠とされた史料解釈にまで踏み込んで、その有効性を確認する作業を通じて得られたが、新出の東晋時代の墓誌史料によっても裏付けられ、東晋貴族の婚姻や仕官は、家柄の等級である家格によって保証されていたと想定することは困難であり、それよりもむしろ、当人の父の官職に大きく左右されるほか、本人の資質や意向、さらには婚姻相手の家も含めた親族の援助など多様な条件が影響していたことが判明する。にもかかわらず、我が国において、家格と官職との間に密接な関係を想定する学説が有力となった背景の一つとして、平安貴族のイメージの投影があったのではないかと考える。さらに、唐の柳芳の「氏族論」に、六朝時代における家格と官職との対応を強調する記述があり、これが清朝の考証学者趙翼、さらに我が国の「六朝貴族制」学説の創始者、内藤湖南によって重視されたことも大きな要因と考えられる。「六朝貴族制」学説にかかわる根源的問題は、代々高官を輩出する家柄の存続を保証する制度が存在したのか否か、あるいはそのような制度によって確定した家柄の等級(家格)が存在していたのか否かにあるという考えから、この点を検証するための基礎的作業として、官僚がはじめて任官する際の官職(起家官)や年齢(起家年齢)の事例を収集した。上の作業と並行して、六朝貴族の典型とされる琅邪の王氏についての研究を推進し、「王〓之墓誌」(『文物』1972-11)や「王康之墓誌」(『文物』2002-7)の記載を手がかりに、正史隠逸伝の記述を傍証として、いわゆる貴族の家系にも、仕官することなく在野のまま荘園経営などを行って生涯を終える者が多数存在しており、主として正史列伝から考えられてきた、もっぱら高級官僚として活躍する従来の貴族像は、貴族のなかでもむしろ特殊な存在であったことを強く意識せねばならない、という結論を得た。また、「王〓之墓誌」は、北来名族と江南土着豪族との通婚を示す史料としても知られ、従来の研究では、特殊事例とみなされる傾向にあったが、上述の多様な貴族像という観点を導入すれば、必ずしも例外ではなく、高級官僚となる貴族以外では普遍的にみられたという仮説も、成立の余地を残すことが判明した。これらの研究成果の概要については、第11回漢魏石刻の会(北海道大学、平成17年12月26日)において、「東晋琅邪王氏墓誌の研究」という題で報告した。さらに、六朝貴族制の研究を深化させるための基礎的作業として、隋唐時代の貴族制・官僚制度についての文献調査を実施し、1978年から2002年にかけて刊行された関係論著をリストアップして、目録を作成した。「六朝貴族制」学説について、代々高官を輩出する家柄の存続を保証する制度が存在したのか否か、あるいはそのような制度によって確定した家柄の等級(家格)が存在したのか否か、要するに「貴族」と性格規定できるような家柄が存在していたかどうか、という根源的な観点から、学説史の検証を推し進め、その成果を、魏晋南北朝史研究会(9月16日、お茶の水女子大学)で発表した。

本発表では、六朝時代における史学を論じる際、貴族社会との関連において必ず論及される「譜学」を取り上げた。日本の学界においては、六朝・隋唐の時代、国家によって家譜の集積・審査と貴族の家柄の格付けが行われたという理解が一般的であるが、南朝においては、国家による有力氏族の家譜の集積は試みられているものの、北魏の姓族分定のような国家が設定した統一的基準による家柄の格付けは行われていないことを指摘した。その事実をふまえて、六朝のいわゆる「貴族」は、国家が定めた家格によって高位高官を世襲していたわけではなく、父の官職によってはじめて任官する際に有利な官職を与えられるにとどまり、漢代の任子制度や唐代の恩蔭制度と実質的には変わらない制度であったという見通しを提示した。さらに、六朝貴族制の特質をその前後の時代との比較において浮彫りにするための基礎的作業として、第一に、隋唐時代の貴族制・官僚制度に関する文献調査を、1967年から1977年にかけて刊行されたものについて、第二に、秦漢時代の官僚制度に関する文献調査を、1983年から2002年にかけて刊行されたものについて、それぞれ実施し、目録を作成した。「六朝貴族制」学説について、代々高官を輩出する家柄の存続を保証する制度が存在したのか否か、あるいはそのような制度によって確定した家柄の等級(家格)が存在したのか否か、という「貴族制」概念の根本にかかわる観点から推し進めてきた学説史の検証の成果を総合して公表することが、本年度における研究の中心であった。「六朝貴族制」学説は、主として日本の学界で主張され支持されてきた学説であり、そこには日本史上の貴族概念の投影がみられるのであるが、その点の指摘をふくめ、内藤湖南以来の「六朝貴族制」学説を家格についての見解を中心に整理して、中国・武漢大学で開催の魏晋南北朝史国際学術研討会で口頭発表するとともに、『史朋』第40号に公表した。上記の学説史の検証と並行して、東晋琅邪王氏墓誌の研究を推し進め、典型的名門貴族である琅邪王氏であり、しかも祖父が高位高官にあった場合でさえ、仕官や婚姻において不利な状況に置かれていた実例から、家格よりもむしろ父の官職のほうが重視されていたと考えざるをえないことを明らかにし、『東北大学東洋史論集』第11号に公表した。さらに、貴族制学説の論拠とされてきた唐・柳芳の「氏族論」の記述が、必ずしも六朝時代の実態を正確に反映したものではないことを明らかにし、20年3月刊行の研究成果報告書に掲載した。なお、この報告書には、『史朋』『東北大学東洋史論集』に公表した論文も収録しさらに、秦漢から六朝・隋唐にかけての官僚制・貴族制にかかわる文献目録も附した。
夜勤時にとる仮眠の効果的な配置に関する研究

2連続夜勤時にとる仮眠の夜間覚醒水準維持に効果的な仮眠配置と,仮眠取得による循環器機能への影響を調べるため実験室実験を行った。実験は2003年8月と9月に行った。被験者は健康で,深夜アルバイトを行っていない男子大学生8名(平均年齢±標準偏差,21.4±2.3)であった。実験は,プラントの監視労働を模擬して22時-8時の模擬夜勤を2日連続で行い,1日目と2日目の両日に2時-4時の間に仮眠をとる条件(以下,2日仮眠条件)と,1日目のみ2時-4時の仮眠をとる条件(以下,1日仮眠条件)の2条件を設定した。また,2日間の模擬夜勤の後にはそれぞれ12時-18時に昼間睡眠をとり,2日目の昼間睡眠の後には0時-8時に夜間睡眠をとった。さらに基準睡眠として0時-8時まで夜間睡眠をとった。各条件は3泊4日で行い,実験間隔はそれぞれ1週間以上あけて行った。被験者は全実験条件に参加した。模擬夜勤時には被験者は,仮眠中を除いて各時刻の初めの30分を労働負担としてキーボード入力による英文転写課題を行った。続いて,後の30分では仮眠取得有無による眠気と疲労感,作業パフォーマンスの変化を調べるために,自記式のアンケート,パソコンによるパフォーマンステストの測定を行った。また,仮眠取得有無による循環器機能への影響と体温リズムへの影響や眠気との関係を調べるために1時間毎に血圧と舌下温の測定を行った。さらに,仮眠取得有無によるその後の睡眠の睡眠構造への影響を調べるため,仮眠時,昼間睡眠時,夜間睡眠時の睡眠脳波,眼電図,心電図を睡眠ポリグラフにより連続測定した。結果は,1日仮眠条件では,2日仮眠条件と比較して模擬夜勤2日目の覚醒水準を維持することはできなかった。しかし,模擬夜勤中の血圧には2日間とも両条件で差がみられなかった。残りの結果については現在解析中である。夜勤時刻帯にとる仮眠の長さや時刻の条件を変えることにより,夜勤における仮眠後の覚醒水準を維持するために最も効果的な仮眠の配置を検討するための実験を行なった.実験期間は2003年2月3日.3月23日であった.被験者は公募により募集した,健康で深夜アルバイトを行っていない男子大学生6名(平均年齢±標準偏差,20.3±1.5歳)であった.被験者は実験室において実験初回にのみ1日目と2日目に7時間(0000-0700)の適応夜睡眠と基準夜睡眠をとった.その後,プラント監視労働を模擬して,2200-0800まで模擬夜勤を行った.模擬夜勤時には,0000開始の120分条件と60分条件,0400開始の120分条件と60分条件,仮眠なし条件の,計5条件で仮眠をとらせ,模擬夜勤後には昼間睡眠(1130-1730),夜間睡眠(0000-0700)を全条件でとらせた.各条件とも1実験は3泊4日で行い,実験間隔は1週間以上あけてから次の実験を行った.模擬夜勤時は,被験者には仮眠時間以外は基本的に,毎時間で初めの30分を労働負担としてキーボード入力による英文転写課題を行わせ,後の30分では自記式の自覚症状アンケート,パソコンによるパフォーマンステストを行わせて,作業量や眠気,疲労感,作業パフォーマンスの変化を調べた.また仮眠による,その後の睡眠の睡眠構造への影響を調べるため,仮眠時,昼間睡眠時,夜間睡眠時の睡眠脳波を携行型脳波計により連続測定した.また実験中は,睡眠時,覚醒時ともに仮眠による体温リズムヘの影響や眠気との関係を調べるため,直腸温の24時間測定を行った.実験結果については,現在解析中である.2連続夜勤時にとる仮眠の夜間覚醒水準維持に効果的な仮眠配置と,仮眠取得による循環器機能への影響を調べるため実験室実験を行った。

また,仮眠取得有無による循環器機能への影響と体温リズムへの影響や眠気との関係を調べるために1時間毎に血圧と舌下温の測定を行った。さらに,仮眠取得有無によるその後の睡眠の睡眠構造への影響を調べるため,仮眠時,昼間睡眠時,夜間睡眠時の睡眠脳波,眼電図,心電図を睡眠ポリグラフにより連続測定した。結果は,1日仮眠条件では,2日仮眠条件と比較して模擬夜勤2日目の覚醒水準を維持することはできなかった。しかし,模擬夜勤中の血圧には2日間とも両条件で差がみられなかった。残りの結果については現在解析中である。