hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞代謝機能からみた関節の加齡変化機序解明に関する超微形態学的研究

核の形態及び核内変化は細胞代謝中枢としての意義を有し、やがて進展する細胞変性,壊死を示唆している。ミトコンドリア由来を推測させるミエリン小体様物質の出現は,加齢,変性に重要な意味を有する様で,一層の検討が必要であろう。細胞小窩内・外の顆粒状,桿状物質の散在所見から,自,他細胞が崩壊,変性し細胞内容物が放出,漏出され細胞屑となり,これらの酵素作用による基質破壊も推測される。以上の如き結果を基盤として,次年度にはさらなる検討を加えて,引続き本研究をすすめていく所存である。関節組織の加齢変化機序の解明を目的として,超微形態学的に,とくに細胞代謝機能の面から検討してきている。関節組織のうちでは関節軟骨に最も早期から加齢変化が出現することをわれわれはすでに確認しているが,とくにこの点をさらに詳細に検討し,関節老化の背景を解明するため,本年度はヒトの老化を基盤とする退行変性の代表的疾患としての変形性関節症における関節軟骨の細胞内変化を重点的に検討した。軟骨細胞の胞体内には小脂肪滴の出現が目立ち,高度なものでは大きさも数も増す。同様に細胞内微細フィラメント様物質及びグリコーゲン顆粒の増量も認められ,これらの胞体内占有率が大となる。このような所見は,それぞれ脂肪,蛋白質,含水炭素の三大栄養素の細胞内での異常な蓄積状態と理解され,全体的に物質代謝の異常を示すもので,病態の初期変化として代謝異常の先行が考慮される。さらに興味深い所見としては,胞体内に層状膜構造を呈するミエリン小体様物質が認められることである。この出現は細胞の変性過程の1つを示すとみられる。変性した細胞内小器官の膜由来で,多量のリン脂質を含むとされるミエリン様小体の形成には,その含有成分にリン脂質を含む種々相のミトコンドリアの関連性が大であろうと思考する。これを示唆する所見として,変形や種々の著しい形態異常を呈するミトコンドリアが多数観察されたことは,細胞機能的に極めて重要であり,ミトコンドリアによる変性への関与が大きいと考えられる。関節組織のうちでは関節軟骨に最も早期から加齢変化が出現することをすでに確認しているが,形態学的破綻に対する修復態様の解明は加齢変化の進展速度の理解において意義があり重要である。他臓器や他組織にみられるような修復機転がどの程度まで軟骨組織に認められるかに関してはいまだ定説をみない。そこで本年度は臨床的にも遭遇しやすい,関節軟骨の深部まで達する損傷の治癒過程を中心に超微形態学的に検討した。成熟家兎膝関節で大腿骨顆部に直径1mmの打抜き創を与えた。これは軟骨層及び軟骨下骨組織にまで達する組織欠損を伴う機械的損傷である。欠損部に生じてくる補填組織並びにその周囲の軟骨を経時的に観察した。小孔は骨髄からの未分化間葉系細胞の増生による結合織性組織により充填され,やがて創縁がらはみ出して創部全体を覆う。小孔周囲の残存軟骨部では,異常に細胞数が増し,一塊となりいわゆる細胞集団(cluster)が形成される。これは軟骨細胞自身による修復機序であるが,これには限界があるようで6週間程で細胞活性は低下し,なかには殆ど壊死寸前の細胞集団も認められ,細胞は死滅への過程を辿り,これによる真の修復は無理のようである。一方,欠損部の充填組織は早期には線維芽細胞と束状の膠原原線維が主であるが,経時的に細胞は丸味を呈し軟骨細胞類似のものが観察されるようになる。残存周囲軟骨部への浸潤所見もみられ,壊死に陥った本来の軟骨細胞近くに代謝機能の高いこれらの細胞が認められることもある。
ホメオボックス遺伝子のfail-safe機構と細胞機能分化

個体レベルでBar遺伝子特異的エンハンサー活性を測定し、BarH1/BarH2間80kbにわたり分布している13以上のエンハンサーの位置及びサイズを決定した。これによりBarH1/BarH2転写制御系解析のための第一段階は終了した。BarH1/BarH2の肢での発現をモデル系として、BarH1/BarH2遺伝子を制御する上流遺伝子の効果を調べた。肢での環状及び爪での点状のBarH1/BarH2発現は、hedgehog/winglessにより構成される原基上の二次元位置情報(直交系)により支配され、環状のBarH1/BarH2発現の中心や、二つの爪の中点がhedgehog,wingless発現領域の交点近傍に形成されることが分かった。winglessの発現領域を変えることによりBarH1/BarH2の環状及び点状の異所的発現が誘発され、結果として肢の重複が生じる事が示された。これらの結果を基に、BarH1/BarH2の発現に二次元位置情報が重要な役割をはたしていることが分かった。また、肢原基の単離されたエンハンサーの発現を触角が肢に変わるホメオボックス変異株の中で発現させると触角でも肢のエンハンサーが発現することが分かった。触角でのwingless/hedgehogの発現は、肢とほとんど同じなので、この結果から、BarH1/BarH2の肢での発現には、位置情報とその拝啓で働くホメオティック遺伝子の二つの制御システムが最低必須であることが分かった。
気球搭載超伝導スペクトロメータによる宇宙線観測

大型の高性能超伝導スペクトロメータを用いた気球実験(BESS実験)により低エネルガ-宇宙線反陽子ならびに反ヘリウム原子核の探索を行った。二次的に生成される宇宙線反陽子のフラックスは衝突の運動学的制限から運動エネルギー1GeV以下の領域で急激に減少する。一方、超対称性粒子の対消滅や原子ブラックホールの蒸発によって生成される反陽子のエネルギースペクトルは比較的平坦である。従って1GeV以下の低エネルギー領域でこれらの新たな反陽子源の徴候は最も顕著に現れると予想される。測定器システムは直径1mの薄肉超伝導ソレノイド、飛跡検出器として大型のジェットチェンバー及び円弧型のドリフトチェンバー4層を搭載し、最大約200GeV/cまでの運動量を測定することができる。粒子の種類を識別するためには飛行時間測定器を用い、運動量約1GeV/cまでの反陽子を識別することができる。平成5年3月までに全測定器システムが完成し7月26日にNASAの大型気球で観測装置を高度36.5kmへ打ち上げ、約14時間の宇宙線観測に成功した。この間約400万例の宇宙線を観測し、測定器は無事回収された。気球搭載超伝導スペクトロメータを用いた本研究の気球観測により世界で初めて低エネルギー反陽子の観測に成功した。運動エネルギーが300-500MeVの領域で4例の宇宙線反陽子が観測され、175-300MeVでは1例も検出されなかった。様々な検出効率の補正、バックグラウンドの評価を行い、反陽子/陽子比として以下の結果を得た。この結果は宇宙線伝播モデルの予想と矛盾していないが、予想値には大きな誤差があ。今後本研究の成果を基に更に宇宙線反陽子の生成、伝播に関する研究が進められるであろう。宇宙起源反粒子の探索及びGeVガンマ線の観測等を目的とした気球搭載超伝導スペクトロメ-タによる宇宙線観測実験を東京大学、高エネルギ-物理学研究所、宇宙科学研究所の共同で進めている。測定器は超伝導ソレノイド、飛跡検出器としてジェットチェンバ-及び6層のドリフトチェンバ-、TOFカウンタ-で構成される。本年度はイベントデ-タの圧縮、高速記録のための回路及びソフトウェアを開発した。まずFADCを用いたジェットチェンバ-用読みだし回路の生デ-タのうち、あるしきい値を越えたものだけを抜き出し、次に時間的に連続したデ-タをクラスタ-として認識し、さらに各クラスタ-についてそのタイミング、総電荷量、パルスの幅という3つの情報に圧縮するための回路を製作した。これにより、各ワイヤ-につき512バイトあるFADCの生デ-タを10バイト程度まで圧縮することができた。デ-タの処理速度を上げるために、これまで1つのプロセッサで行なっていたデ-タ収集とテ-プへの書き込みを2だいのプロセッサに機能を分散させ、それらの間で高速にデ-タを転送することで、処理能力を向上させた。また、高エネルギ-物理学研究所において、測定器のビ-ムテストを行なった。実験結果詳細はは現在解析中であるが、予備的な解析の結果、TOFカウンタ-については1テスラの磁場中で200ピコ秒程度の時間分解能を得ることができた。ジェットチェンバ-のドリフト方向の位置分解能は200ミクロン程度、電荷分割法によるワイヤ-方向の位置分解能は2cm程度を達成した。またドリフトチェンバ-のバ-ニアカソ-ドによるワイヤ-方向の位置分海能は2mm以下で、いずれも宇宙起源反粒子の探索、ガンマ線の観測に十分な性能を持つことが確かめられた。超伝導ソレノイドを励磁して磁場中での種々のエレクトロニクス、電源回路等の動作を調べ、影響を受けないことが確かめられた。

前年度に引き続きBESSのデ-タ収集システムの高速化を図った。これまでにトランスピュ-タを用いた高速のイベントビルダ-(ジェットチェンバ-、ドリフトチェンバ-、TOFカウンタ等から読みだされたデ-タを一つのイベントとしてまとめる回路)の設計、製作が終わった。また高速電子回路による粒子の電荷の正負の判定、運動量の算出を行なうトリガ-システムを製作した。今後これらの回路を高速デ-タ収集システムとして組み上げる予定である。1991年7月予定していたカナダにおけるBESS最初の飛行は延期され1992年3月に持ち越された。前年度に引き続き、宇宙起源反粒子の探索等を目的とした気球搭載超伝導スペクトロメータによる宇宙線観測実験(BESS)を神戸大学、東京大学、高エネルギー物理学研究所、宇宙科学研究所の共同で進めた。今年度はBESS測定器を用いて地上での様々な試験、改良を行った。また今年度からは新たにアメリカ(ニューメキシコ州立大学、NASA)からの参加を得て、気球打ち上げに伴う諸問題(送受信、放熱等)について、適切な助言を得ることができた。平成4年7月にカナダ中部のマニトバ州リンレークにて気球実験のリハーサルを行った。現地へ測定器を運び、組立、調整の後、超伝導コイルを1テスラまで励磁し、電源を電池に切替、テレメトリーによるデータの送受信を行い、収集したデータを測定器搭載用記録装置へ書き込むなど、本実験と同じ条件を実現して、地上で宇宙線の観測を行った。ここで得られたデータは現在解析中であるが、他の基礎的なデータと共に、ジェットチェンバー、ドリフトチェンバー、飛行時間測定器等の検出器の性能評価に用いる。検出器の改良については飛行時間測定器の光電子増倍管を交換して時間分解能の改善を図り、原子核研究所の電子ビームを使って、分解能を測定した。データ収集システムについては、本実験でのデータ処理能力向上のため磁気テープ装置の増設、トランスピュータ・クラスタの増強、オンラインソフトウェアの改良を行った。また計算機シミュレーションによリトリガー条件の最適化を図った。低エネルギー反陽子及び反ヘリウムの探索を目的とした、気球搭載伝導スペクトロメータによる宇宙線観測実験を1993年7月にカナダで行った。大型気球で観測装置を高度36.5km(残留大気量5g/cm^2)の上空へ打ち上げ、約14時間の宇宙線観測を行った。観測期間中、超伝導ソレノイドは1テスラの安定した磁場を維持し、飛跡検出器、飛行時間検出器、データ収集システム等全て順調に動作した。測定器は観測終了後無事回収され、回収後の試験により測定器に損傷のないことが確認された。観測中のトリガー頻度は約2.3KHzであり、約1億個の宇宙線が測定器を通過した。この中から測定器に搭載しているオンライン・イベント・フィルタにより約400万個の宇宙線を選択し、磁気テープに記録した。データ解析は現在進行中であるが、まず測定器の基本的な性能を評価している。観測期間中に測定器の温度が大きく変動(約30度)したため、検出器、電子回路の特性を補正しなければならない。観測データを基に様々な補正を行った結果、飛跡検出器の磁場に垂直方向の位置分解能はジェットチェンバーの各ワイヤーで300μ、磁場方向の位置分解能はインナードリフトチェンバーのバーニアカソードを用いて250μが得られた。
高齢者の地域支援ネットワークに関する実証的研究-ソーシャルワーク実践の観点から-

本年度は、これまでに実施したインタビューの逐語録の分析を進め、行政が枠組みを設けてそれに包括センターが加わる形でネットワークが形成される「行政主導型ネットワーク」と、包括センターが仕掛けを作り行政と地域の諸機関およびキーパーソンを巻き込んで形成されるネットワークである「センター主導型ネットワーク」があることが明らかになった。さらに今年度実施したヒアリングにより「他機関協働型ネットワーク」を明らかにした。このネットワークは、住民組織等が主体となって形成するネットワークであるため形成プロセスが予想しにくいという特徴があった。しかし、それでも他の類型と同様にネットワーク構築が大きく進むきっかけとなる事柄があるという点は共通していた。本研究は、現場の実践に即したデータの分析により、包括センターの社会福祉士が構築するネットワークを3つに類型化し、これらのネットワーク構築のプロセスにおける特徴と共通点を示したことに意義がある。社協と包括センターの連携に関する調査は、都内の全市区町村社会福祉協議会(62ヶ所)を対象に実施した。回収数は39票(有効回収率: 62.9%)であった。調査の時期は2013年10/3011/27である。社協における包括センターの各事業の認知度は進んでいたが、実際に協働して業務を行うことはできていないとの回答が目立った。社協が実施する事業の中では、小地域福祉活動関連事業においては比較的連携ができている一方、地域における諸事業の包括センターとの協働企画・運営は、現状ではあまり実施されておらず、理想との隔たりが大きかった。具体的な個別相談事例があればその都度相互に連絡をいれて連携することはあっても、社協と包括センターが協働して地域づくりに取り組むところまでは、なかなか手が回っていないという現状が明らかになった。重要性が指摘されていても明らかにされることが少なかった社協とのネットワークの実態把握をしたことに意義があると思われる。(抄録なし)地域包括支援センター(以下、センター)の社会福祉士のソーシャルワーク実践に関わる支援ネットワークに関する研究の第一年目である本年度はフォーマル支援ネットワークに焦点をあてて研究を行った。まず、東京都におけるセンターのフォーマルネットワークの現状について明らかにするために、センター社会福祉士、市区町村高齢者支援担当職員、区市町村社会福祉協議会職員を対象に2回のヒアリングを行った。これにより、フォーマル支援ネットワークの中でも介護保険法に基づいて各市区町村が必ず設置しており、行政とセンターとのネットワーク形成に関わる運営協議会が、必ずしも十分に機能しているとは言えない市区町村が多いと想定された。そこでヒアリング調査の結果を踏まえ、運営協議会の現状と課題を明らかにすることを目的とし、東京都内の全センター(ブランチ、サブセンター、在宅介護支援センター含む)470ヶ所および市区町村のセンター担当部署62ヶ所を対象とした郵送調査を東京社会福祉士会地域包括支援センター委員会と共同で実施した。調査期間は2012年1月22日2月10日、有効回収数は包括支援センター163ヶ所(回収率34.7%)、市区長村32か所(回収率51.6%)であった。その結果、「運営協議会の管掌事務14項目の評価」については、圏域や委託法人の承認、事業所の選定、事業実施の承認といった事項は肯定的な評価が多数を占めたが、センターの評価に関連した項目やネットワーク構築に関する項目は否定的な評価が多かった。また、14項目の評価に関しては「できているかどうかわからない」という評価不能の回答が20.036.9%におよんでいたことが特徴的であった。「運営協議会の管掌事務14項目の評価」の素点合計を従属変数とし、「運営協議会委員との関わり」の3項目を独立変数とした多元配置分散分析を行った。その結果、「運営協議会委員との関わり」があるほど、「運営協議会の管掌事務14項目」の評価もよくなることが明らかになった。一方で、「運営協議会開催の認知度」と「運営協議会会議への参加・傍聴」は有意な影響を及ぼしていなかった。地域包括支援センター(以下、包括センター)の社会福祉士のソーシャルワーク実践に関わるネットワークについて、本年度は個別の具体的な取り組みに焦点を当てたインタビュー(質的調査)と、東京都および神奈川県の全包括センターの社会福祉士を対象とした郵送調査(量的調査)を実施した。質的調査は、東京都および神奈川県の行政と包括センターを対象に4回実施した。これによりネットワークの構築には以下2点の共通点があることも明らかになった。第一に他機関に呼び掛けをしたり、基本的な信頼関係を築いたりする、いわば「根回し期」といえる期間が数年程度あること。第二にネットワークの構築が大きく進む際には、特定の人物の異動、他機関との課題の共有と気づき、社会的な出来事等の何らかの「きっかけ」があることである。これらの共通点について、量的調査によってより明らかにするため郵送調査を実施した。東京都および神奈川県の全包括センターの社会福祉士を対象とした郵送調査は、東京社会福祉士会と神奈川県社会福祉士会の協力を得て2013年2月に実施した。東京は包括センターとブランチ・サブセンター・在宅介護支援センターの合計475ヶ所、神奈川県は包括センター316ヶ所に送付した。調査対象者不在の10ヶ所を除く409ヶ所から有効回答が得られ、有効回収率は52.4%であった。この調査は、包括センターの社会福祉士の業務実態を把握するとともに、ネットワーク構築のプロセスに焦点を当てたものである。包括センターのソーシャルワークに関する先行研究においても、ネットワーク構築は個別援助に比して業務自己評価が低く、現場での課題となっている。

本研究はネットワーク構築について質的調査と量的調査の両方を用いて明らかにすることに意義がある。本年度は、これまでに実施したインタビューの逐語録の分析を進め、行政が枠組みを設けてそれに包括センターが加わる形でネットワークが形成される「行政主導型ネットワーク」と、包括センターが仕掛けを作り行政と地域の諸機関およびキーパーソンを巻き込んで形成されるネットワークである「センター主導型ネットワーク」があることが明らかになった。さらに今年度実施したヒアリングにより「他機関協働型ネットワーク」を明らかにした。このネットワークは、住民組織等が主体となって形成するネットワークであるため形成プロセスが予想しにくいという特徴があった。しかし、それでも他の類型と同様にネットワーク構築が大きく進むきっかけとなる事柄があるという点は共通していた。本研究は、現場の実践に即したデータの分析により、包括センターの社会福祉士が構築するネットワークを3つに類型化し、これらのネットワーク構築のプロセスにおける特徴と共通点を示したことに意義がある。社協と包括センターの連携に関する調査は、都内の全市区町村社会福祉協議会(62ヶ所)を対象に実施した。回収数は39票(有効回収率: 62.9%)であった。調査の時期は2013年10/3011/27である。社協における包括センターの各事業の認知度は進んでいたが、実際に協働して業務を行うことはできていないとの回答が目立った。社協が実施する事業の中では、小地域福祉活動関連事業においては比較的連携ができている一方、地域における諸事業の包括センターとの協働企画・運営は、現状ではあまり実施されておらず、理想との隔たりが大きかった。具体的な個別相談事例があればその都度相互に連絡をいれて連携することはあっても、社協と包括センターが協働して地域づくりに取り組むところまでは、なかなか手が回っていないという現状が明らかになった。重要性が指摘されていても明らかにされることが少なかった社協とのネットワークの実態把握をしたことに意義があると思われる。昨年3月に発生した東日本大震災の影響により、地域包括支援センターはそれぞれに避難所等における支援の担い手となり相当期間激務が続いていた。そのため、現場職員に負担をかける調査の時期を遅らせざるを得ず、また規模を縮小して実態把握を行うにとどめた。行政および地域包括支援センターへのインタビューを踏まえて、郵送調査を実施することができた。フォーマルネットワークに関する研究はおおむね順調に進展している。一方で、インフォーマルネットワークに関する研究は、適切な援助事例があり調査に協力可能な機関の選定が難航しておりやや遅れている。平成24年度は23年度に実施した調査を踏まえて、より詳細な現状を把握し、また望ましい運営協議会のあり方を明らかにするための郵送調査を改めて実施することにしたい。また、郵送調査の終了後には23年度に着手できなかった事例分析についても進めていきたい。
戦後初期における日常生活課程の成立と展開の過程に関する研究

戦後初期における日常生活課程の実践的研究の事例について,(1)従来から研究対象として取り上げてきた奈良吉城プランについて,卒業生を含めた関係者に対する聞き取り調査によって,従来の研究の補充,深化を図るとともに,(2)愛知春日井プランについて,インテンシィブな調査(資料収集,聞き取り,卒業生へのアンケ-ト調査等)を行い,(3)甲府北中プラン,(4)熊本隈府プラン,(5)大分春日町プランについても資料の収集と関係者からの聞き取り調査を行った。(2)の研究成果については,平成2年9月の日本教育方法学会第26回大会において発表した。このような研究活動を通して,およそ次のような新しい知見を得ることができた。1.奈良吉城プランの特色ある実践は,多くの卒業生に,深い感銘を与えており,40数年を過ぎた今日,卒業後の人生に大きな影響を与えたことを指摘する者が多い。2.愛知春日井プランの卒業生に対するアンケ-ト調査からも,同じ反応を得ることができた。3.教科外の活動が課程化されてくる過程や論理はそれぞれの実践例によって異なっており,全体として多様である。個別的な解明を行ったうえで類型化や一般化がされなければならないことが,改めて確認された。4.愛知春日井プラン,甲府北中プラン,大分春日町プランはその後の地域の教育実践に一定の影響を与えており,今日なおその影響が特別活動や生徒指導等の面で残っていることが明らかにされた。5.教科外活動の課程化が小学校と中学校とではかなり異った形で行われたことも確認された。
空間的住み分けをし空間的な自己相似性を持つ多スケール乱流への力学系的アプローチ

空間的に住み分けをする乱流状態を動的に記述するために,支配方程式に着目する空間領域の外包領域に選択的に減衰効果を及ぼすフィルターを導入するフィルター法を開発した.対応する空間局在解を求めるニュートン法に振幅をパラメターとするフィルター法を1次元モデル方程式に実装し,局在解を得た.定常進行孤立波をもつ系に対しては,振幅値を0とする極限で特異性を生じるが,その除去方法を開発した.2次元エネルギー逆カスケード系において,ランダム外力による局在渦構造の形成によってエネルギーの非局所的な輸送が生じ普遍性を破ることを示した.空間的に住み分けをする乱流状態を動的に記述するために,支配方程式に着目する空間領域の外包領域に選択的に減衰効果を及ぼすフィルターを導入するフィルター法を開発した.対応する空間局在解を求めるニュートン法に振幅をパラメターとするフィルター法を1次元モデル方程式に実装し,局在解を得た.定常進行孤立波をもつ系に対しては,振幅値を0とする極限で特異性を生じるが,その除去方法を開発した.2次元エネルギー逆カスケード系において,ランダム外力による局在渦構造の形成によってエネルギーの非局所的な輸送が生じ普遍性を破ることを示した.発達した壁乱流は、乱流生成及び乱れやエネルギーの輸送を担っているが、その数理科学的な理解は十分でない。本研究では、数値的厳密解に基づく力学系的アプローチをスケール分離が起きている発達した乱流に拡張し、壁乱流の全体像を描くことを目的とする。外層のスケールに従う不安定周期解を数値的に得た。更に、壁に垂直方向渦度の方程式にフィルターを加え内層の乱れ発達を抑制することで外層に局在した乱流解を得た。これらの結果は、外層が自律的なダイナミクスを持つことを示唆し、外層は内層に従属的に従うとされた従来の考えを覆すものである。加えて、内層への渦の侵入過程が見出され、外層に特徴的な大規模運動と内層の相互作用を司る素過程を与えるものと期待される。比較的高いレイノルズ数において数値的な厳密解を求めるためにKrylov部分空間を用いる計画であるが、その基礎的研究として蔵本シバシンスキー方程式に適用し空間的局在周期解を求めることを試みた。しかしながら、多重解が存在するためNewton法の収束が非常に遅くなる場合があることを見出した。この特異な振る舞いは、局在解の固有スケールと系のスケールとの競合が生じたためと考えられる。境界層における空間構造の混合過程おける役割を調べるためにスリップ境界でのスカラー輸送を記述するモデル系を提案し、吸収速度のレイノルズ数スケーリング則に関して実験結果との比較を行い定量的な一致を与えることを示した。発達したポアズイユ流乱流に対して、外層おける大規模構造に対応する数値的厳密解を求めるために、基礎方程式にフィルターを実装し有限のフィルター振幅において安定な解を求め、ニュートン法を用いて振幅を0に接続するフィルター法を開発した。ニュートン法においては、クリロフ部分空間を用いることによって、計算量を大幅に減らすことが可能となった。ここで用いた解探査法、フィルター振幅を変数とす連続変形法、の特性を調べるために、スイフト・ホーヘンベルグ方程式に適用し、既知の解が得られること、またこの解とは直接分枝が繋がっていない新たな解が得られることを明らかにした。更に、ガリレイ変換に対する対称性を持つ系に対して定常進行波型の解を得る処方箋を蔵本シバシンスキー方程式を用いて開発した。これらの手法を用いて、チャネル流において試験的な計算において厳密解を得た。現在この解を用いて解の探査を続けている。更に、外層と内層の接続領域に形成される自己相似性を持つ対数則層を理解するために、対応する領域以外をフィルターを用いて層流化したシミュレーションを行い、その乱流特性が、フィルター振幅が0ではない場合に得られた解によって、定性的に記述できることを示唆する結果を得た。これらに加えてフィルタ法の応用を検討した。具体的には以下2つを扱った。界面での乱流輸送を理解するために、直接シミュレーションを用いて自由界面を持つ乱流を解き、乱流構造とスカラー輸送の関連を調べた。これらの境界層での輸送過程の力学系的な理解が可能であるか検討している。ここで得たフィルター法を用いた解析が、ナノバブルなど小スケールの流体の理解に応用できる可能性について試験的に取り組んだ。本研究では、多重スケールの物理現象を力学系的な立場から理解することを研究課題とした。中でも、乱流現象を対象としている。中心テーマである壁乱流においては、壁に垂直な方向に、壁付近の粘性が支配的で乱れ生成を起こす内層(壁近傍層:粘性低層とバッファー領域)と中央領域である外層にスケールが異なる流れが存在し、その重なり領域において自己相似的な対数層が発達することが知られている。空間的に異なるスケールの現象が共存し住み分けしている。また、乱流層流遷移においては、乱流斑やパフと呼ばれる局所的に乱流化した領域が存在する。内層の乱れ生成過程は、数値的な厳密解によって記述できることが明らかになってきた。これと同様な力学系的な見方が、発達した乱流における外層や乱流斑など空間的に局在した厳密解によって記述できることが期待される。本研究においては、空間的に局在したフィルターを基礎方程式に加えることで、空間的に局在した解を求める手法の開発を行なった。

1次元の非線形方程式系に対して、定常進行波タイプの解を求める基本的な手続きを完成させた。現在この手法の多次元系への拡張を行なっている。乱流におけるエネルギーやパッシブなスカラー拡散などの輸送現象は、従来自己相似的な状況下でモデル化されてきた。しかし、2次元エネルギー逆輸送系においては、渦局在構造の存在がエネルギーの非局所的な輸送を引き起こし、普遍性を破ることを示した。更に、せん断層の形成が速い拡散を行う粒子対を支配する結果を得た。これらの現象は局在した構造が系の普遍性を破ることから、その力学的な振る舞いが乱流輸送現象を理解する上で重要であることが明らかした。また、その力学系的な振る舞いや理解の解明の端緒を開く結果となった。試験的な計算で当初目的とした厳密解を得られたが、プログラムにバグがあることが判明した。プログラムの修正のために予定外の期間がかかったために、計画の達成に遅れが出た。25年度が最終年度であるため、記入しない。現在得られた解をさらにパラメター値を変えて詳細に調べ、乱流の理解を進める。
歯周病関連のマスメディア情報と社会的認知に関する研究

マスメディアの提供する医療情報は、社会的に大きな力を持ち、医療消費者の動向を左右する。とくに、がんのような重篤な疾患や、糖尿病、高血圧、歯周病のような、罹患率が高く、難治であるコモンディズイーズの場合には、その傾向が顕著である。このため、口腔疾患に関連する医療の情報がマスメディアによってどのように提供されているかという特性を明確にすることが重要と思われる。今回は対象疾患として、根尖性歯周炎にターゲットを絞り、Medline収載誌を対象として、根尖性歯周炎の治療とその予後に関する文献の検索を行った。当該分野においては、メタアナリシスがいくつか存在し、科学的な検証の行われている予後の良好な治療法の推奨が可能であることが示唆されている。歯科に関連した医療情報が量的に増加することは、国民への歯科医療に関する啓発につながり、口腔保健の重要性への認知を高める上で重要である。この点においては、新聞紙上における歯周病をはじめとした口腔関連疾患や歯科治療に関連する記事の出現が増えていることは有効であると思われる。しかしながら、不正確な情報が流布されたり、出所の明らかでない情報が流通することは、医療全体に悪影響を及ぼすことも考えられ、医療情報の正確さの判定システムなどを検討する必要も出てきた。とくに、ガンのような重篤な疾患や、糖尿病、高血圧、歯周病のような、罹患率が高く、難治であるコモンディズイーズの場合には、その傾向が顕著である。このため今回は、口腔疾患に関連する医療の情報がマスメディアによってどのように提供されているかという特性を明確にするための分析を実施した。対象疾患として、「歯周病」にテーマを絞り、一般活字メディア情報データベース「エルネット」を使用し、1988年から2002年までの全国紙および地方紙60紙のなかで、「歯周」、「歯肉」、「歯槽膿漏」、「歯茎(ぐき)」、「歯垢」、「プラーク」のいずれかを見出しに含む記事を検索した。その結果、これらの検索語を含む記事の割合は全般に増加傾向が見られた。各年の掲載月には、6月に最も多く掲載される傾向が見られ、抽出記事の17.8%を占めていた。記事の内容としては、企業からの新製品の紹介記事が最も多く、34.7%を占めていた。また、診断や治療法、予防法に関する記事も多く見られたが、これらのなかで情報の出典について記載のされていた記事は62.5%に過ぎず、情報としてのクオリティの低いものが多数含まれていた。歯周病に関連した記事の量的な増加は、国民への歯周病の啓発につながり、口腔保健の重要性への認知を高める上で重要である。この点においては、新聞紙上における歯周病関連の語彙の出現が増えていることは有効であると思われる。
燐酸オクタカルシウムの骨補填材および骨形成タンパク質の担体としての有用性

実験動物として雄性Wistar系ラット(12週齢)を用いた.ラット頭蓋冠に規格化された骨欠損を作製し、整粒・乾熱滅菌した燐酸オクタカルシウム(OCP)を埋入し、骨修復を促進するか否かについてX線形態学的および組織学的に検討した.埋入後4,12,24週に試料を作成した.OCP埋入群の頭蓋骨欠損部のX線不透過性は対照群(骨欠損を作製したのみで何も埋入しないもの)に比べ有意に高値を示した.組織学的には骨欠損部辺縁からのみならず欠損部に散在して埋入されたOCP周囲に骨形成が認められ、OCP埋入による頭蓋部骨欠損での修復の促進が認められた.また、連続切片やオステオカルシンを用いた免疫組織化学的検索によりOCP周囲の新生骨の一部はOCPを核として形成される可能性があることが示された.現在、bone morphogenetic protein(BMP)やtransforming growthfactor-β_1(TGF-β_1)等の骨形成を促進させる可能性を有するタンパク質をOCPに吸着させ、同様の骨欠損に埋入した実験を行っているが、これらの結果によっては、骨形成促進の相乗効果が期待できるとともに、それらタンパク質の担体としてOCPが利用できる可能性がある.実験動物として雄性Wistar系ラット(12週齢)を用いた.ラット頭蓋冠に規格化された骨欠損を作製し、整粒・乾熱滅菌した燐酸オクタカルシウム(OCP)を埋入し、骨修復を促進するか否かについてX線形態学的および組織学的に検討した.埋入後4,12,24週に試料を作成した.OCP埋入群の頭蓋骨欠損部のX線不透過性は対照群(骨欠損を作製したのみで何も埋入しないもの)に比べ有意に高値を示した.組織学的には骨欠損部辺縁からのみならず欠損部に散在して埋入されたOCP周囲に骨形成が認められ、OCP埋入による頭蓋部骨欠損での修復の促進が認められた.また、連続切片やオステオカルシンを用いた免疫組織化学的検索によりOCP周囲の新生骨の一部はOCPを核として形成される可能性があることが示された.現在、bone morphogenetic protein(BMP)やtransforming growthfactor-β_1(TGF-β_1)等の骨形成を促進させる可能性を有するタンパク質をOCPに吸着させ、同様の骨欠損に埋入した実験を行っているが、これらの結果によっては、骨形成促進の相乗効果が期待できるとともに、それらタンパク質の担体としてOCPが利用できる可能性がある.実験動物として雄性Wistar系ラット(12週齢)を用いた.ラット頭蓋冠に規格化された骨欠損を作製し、整粒・乾熱減菌した燐酸オクタカルシウム(OCP)を埋入し、骨修復を促進するか否かについてX線形態学的および組織学的に検討した.埋入後4,12,24週に試料を作成した.OCP埋入群の頭蓋骨欠損部のX線不透過性は対照群(骨欠損を作製したのみで何も埋入しないもの)に比べ有意に高値を示した.組織学的には骨欠損部辺縁からのみならず欠損部に散在して埋入されたOCP周囲に骨形成が認められ、OCP埋入による頭蓋部欠損での修復の促進が認められた.これらの成果を第13回国際口腔顎顔面外科学会総会、第42回日本口腔外科学会総会で発表した.現在、骨形成を促進させる可能性を有するタンパク質であるtransforming growthfactor-β1をOCPに吸着させ、同様の骨欠損に埋入し、予備実験を行っている、次年度以降は、試料埋入後、定時的に標本を採取・軟X線写真を撮影しX線学的検討を加える.また光学顕微鏡的・免疫組織化学的に検討を行い、骨補填材および担体としてのOCPの有用性についてさらに追及する予定である.また本研究の関連として生体内に移植したOCP周囲にみられる多核巨細胞の形態が破骨細胞の形態に類似していることが超微形態的に確認されたため、その成果をJournal of Electron Microscopy46巻5号に報告した.実験動物として雄性Wistar系ラット(12週齢)を用いた.ラット頭蓋冠に規格化された骨欠損を作製し、整粒・乾熱滅菌した燐酸オクタカルシウム(OCP)を埋入し、骨修復を促進するか否かについてX線形態学的および組織学的に検討した.埋入後4,12,24週に試料を作成した.OCP埋入群の頭蓋骨欠損部のX線不透過性は対照群(骨欠損を作製したのみで何も埋入しないもの)に比べ有意に高値を示した.組織学的には骨欠損部辺縁からのみならず欠損部に散在して埋入されたOCP周囲に骨形成が認められ、OCP埋入による頭蓋部骨欠損での修復の促進が認められた.また、これら新生骨の一部は埋入されたOCPを核として形成される可能性が示唆された.これらの成果を第15回国際ICOB、第43回日本口腔外科学会総会で発表した.現在、bone morphogeneticprotein(BMP)やtransforming growthfactor-β_1(TGF-β_1)等の骨形成を促進させる可能性を有するタンパク質をOCPに吸着させ、同様の骨欠損に埋入した実験を行っているが、これらの結果によっては、骨形成促進の相乗効果が期待できるとともに、それらタンパク質の担体としてOCPが利用できる可能性がある.
リピート配列を特異的に化学修飾するリピート結合分子の創成

本申請研究「リピート結合分子によるリピート短縮誘導活性化」は、トリヌクレオチドリピート病の原因となる「異常伸長した(CXG)nリピートの短縮誘導を加速する新規リピート結合分子」の開発を目的とする。具体的には、異常伸長リピートに特異的に結合し、リピート配列が形成するヘアピン内のシトシンをウラシルへ化学的に変換する反応を加速する分子の創成を目指す。リピート長の短縮を誘導するリピート結合分子は、リピート配列の遺伝的不安定性のメカニズムを探る分子ツールを提供すると同時に、リピート病の発症や進行を抑える治療法の端緒となることが期待される。研究代表者らは、遺伝性の神経変性疾患として代表的なトリプレットリピート病を研究対象とし、異常伸張したリピート配列に対して結合する低分子を見いだすことでリピート配列の不安定化を抑制、リピート配列の短縮化に成功している。本研究では、このリピート結合化合物によるリピート短縮機構を理解するために、同様の作用を持つ新規のリピート結合化合物の開発を目指している。これまでにも新規な結合分子をすでに開発し、その有用性が明らかにされつつあり、研究代表者の長年のこの分野での業績を鑑みて、さらなる成果が大きく期待できる。トリプレットリピート病のみならず、ハンチントン病、筋強直性ジストロフィーなどにおいても新たな治療戦略を提供する可能性があるなど、学術的意義はもとより、波及効果も期待できる。
補強用新素材による鉄筋コンクリート造建築物の高性能化技術の開発

本研究の成果は大きく二つに分類でき,高弾性剛性炭素繊維シートを用いた鉄筋コンクリート造壁-柱粱架構のせん断補強型耐震性能向上と,炭素・アラミド・ガラスを素材とする市販の各繊維シートを組み合わせた延性型ハイブリッド繊維シートの開発にある.前者で対象とした架構のうち「腰壁付きRC柱」では従来腰壁を非構造要素として扱い柱と絶縁することにより変形性向上を求めて来たが,柱と共に腰壁のせん断補強によって優れた水平低抗力と変形性能が得られることを実験的に確認した.すなわち,腰壁の柱接合部に両側から山形鋼をボルト止めし,この山形鋼に柱の腰壁部分をせん断補強したシートを定着するもので,腰壁位置のシート補強範囲,鋼板の高さと幅,柱幅に対する壁厚と偏心等を実験変数として検討し,適切な補強方法を提案した.また,「有開口耐震壁-柱梁架構」では,せん断耐力の向上よりも無開口壁に比べて水平剛性が低いことを利用した靱性の改善を目的にしたもので,柱のシート補強に加えて,上記の腰壁補強で確認した山形鋼を定着に用いて開口部周辺壁のシート補強を提案した.実験では開口位置(中央窓開口と偏心通路開口),補強位置(袖壁と腰壁・垂壁),補強前の損傷の有無を変数として検討し,主に袖壁補強によって効果が得られることを確認した.後者では,高弾性炭素繊維をベースとしてシートの剛性を確保し,これに破断時歪が大きいアラミド繊維2種とガラス繊維のいずれか1種とを組み合わせて,炭素繊維破断後の伸び能力を高めたハイブリッド効果を示すシートを開発した.用いる素材の種類,組み合わせ比率および重ね方によってハイブリッド効果が大きく異なるが,適切な条件を選ぶと鋼材の降伏現象に近似した歪関係が得られ,これを曲げ補強に用いたRC梁でも効果的な曲げ耐力と靭性確保を示し,有望な補強シートであることが確認できた.本研究の成果は大きく二つに分類でき,高弾性剛性炭素繊維シートを用いた鉄筋コンクリート造壁-柱粱架構のせん断補強型耐震性能向上と,炭素・アラミド・ガラスを素材とする市販の各繊維シートを組み合わせた延性型ハイブリッド繊維シートの開発にある.前者で対象とした架構のうち「腰壁付きRC柱」では従来腰壁を非構造要素として扱い柱と絶縁することにより変形性向上を求めて来たが,柱と共に腰壁のせん断補強によって優れた水平低抗力と変形性能が得られることを実験的に確認した.すなわち,腰壁の柱接合部に両側から山形鋼をボルト止めし,この山形鋼に柱の腰壁部分をせん断補強したシートを定着するもので,腰壁位置のシート補強範囲,鋼板の高さと幅,柱幅に対する壁厚と偏心等を実験変数として検討し,適切な補強方法を提案した.また,「有開口耐震壁-柱梁架構」では,せん断耐力の向上よりも無開口壁に比べて水平剛性が低いことを利用した靱性の改善を目的にしたもので,柱のシート補強に加えて,上記の腰壁補強で確認した山形鋼を定着に用いて開口部周辺壁のシート補強を提案した.実験では開口位置(中央窓開口と偏心通路開口),補強位置(袖壁と腰壁・垂壁),補強前の損傷の有無を変数として検討し,主に袖壁補強によって効果が得られることを確認した.後者では,高弾性炭素繊維をベースとしてシートの剛性を確保し,これに破断時歪が大きいアラミド繊維2種とガラス繊維のいずれか1種とを組み合わせて,炭素繊維破断後の伸び能力を高めたハイブリッド効果を示すシートを開発した.用いる素材の種類,組み合わせ比率および重ね方によってハイブリッド効果が大きく異なるが,適切な条件を選ぶと鋼材の降伏現象に近似した歪関係が得られ,これを曲げ補強に用いたRC梁でも効果的な曲げ耐力と靭性確保を示し,有望な補強シートであることが確認できた.実験的研究では、鉄筋コンクリート造の耐震壁に片側から直交して設置される梁下端筋の定着性能を検討した。試験体は、90度に折り曲げた19mmネジ鉄筋を壁面に直交して配筋した幅900mm×高さ2400mm×厚さ250mmの実大模型を用いた。実験変数には、水平定着長さ(2水準)、余長部長さ(12d,24d)、折り曲げ方向(下方・水平・上方)、壁筋間隔(縦横共@100、200)、幅止め筋(@100、@200、交互)、梁筋本数(2本、4本)、直交定着筋の有無とし、これらの組み合わせで計13体を作製した。建物の中間層を想定して梁圧縮部に支点を定め、上下の壁に等しい地震時せん断力とモーメント分布となる装置を用いて、24本の全梁筋に均等変位を与えた単調変位漸増加力を行った。梁筋が折り曲げ部で破断した2体を除く試験体は定着破壊となり、発生亀裂と各補強筋位置の応力分布性状から既往の柱梁接合部の定着性状と対比して次の結論を得た。すなわち、定着耐力および応力伝達機構に及ぼす要因として、a)幅止め筋はトラス機構を形成する役割があり定着耐力の上昇効果は大きいが、折り曲げ側の梁筋近傍で壁厚を半径とする範囲内の幅止め筋に限定される、b)幅止め筋が無い場合には壁筋のダボ抵抗作用が無視できないほどに大きくなるため、壁筋量の増大により耐力が上昇する、c)折り曲げ方向の影響は柱梁接合部に比べて小さい、d)剛性の高い直交鋼材を折り曲げ部の内側に配すると耐力増大に効果を現す、e)水平定着長および鉛直定着長の影響は柱梁接合部と大差無い。

以上の性状を踏まえて壁-梁接合部内における定着耐力評価式を新たに提案した。他方で、鉄筋コンクリート造を対象とした2次元非線形有限要素解析法を用いて、最上階柱梁接合部に定着される梁上端筋の掻き出し定着破壊性状のシミュレーション解析を行い、実験結果と対比して適切な数値モデル化手法を提案した。本年度は、壁と柱が接合する鉄筋コンクリート造架構の炭素繊維(以下CFR)補強方法と、アラミド繊維(以下AFR)およびガラス繊維(以下GFR)とCFRとのハイブリッド繊維の力学性状とを、実験的に検討した。(1)腰壁付きRC柱の剪断補強に関する実験的検討=昨年に続き、腰壁の付いた逆T形試験体を対象にして、腰壁の柱に対する偏芯接合と極短化柱(窓開口部柱高さスパン比0.5)を影響要因とした3体を作製した。前者は、偏芯接合による剪断強度低下性状と、腰壁および柱脚部のCFRシート及び鋼板による補強方法の改善効果を明らかにした。後者は、前年度試験体とも比較して、シアスパンが小さくても靭性のある補強法が得られることを示した。(2)窓開口を有する耐震壁-柱架構の剪断補強に関する実験的検討=1層1スパン耐震壁架構の中央に窓開口がある試験体を4体作製した。その剪断抵抗性能の改善方法としてCFRシートの巻き付けと柱-壁接合における山形鋼定着の組み合わせを(1)柱、(2)柱+袖壁、(3)柱+袖壁+腰壁の3段階で検討し、補強部位と剪断強度上昇および靭性向上の両面での効果を明らかにした。(3)ハイブリッド繊維シートの力学性状に関する実験的検討=CFRによる剛性増大とAFR叉はGFRによる延性増大を発揮できる両者の混合比および配列に関して、薄鋼板をべースにした材料試験体を各種製作して、その引張試験によって効果的な混合比の存在を明らかにした。また、梁形試験体の下面に貼り付けて、鉄筋コンクリート部材としての性能評価を行った。本年度は、鉄筋コンクリート造の開口を有する耐震壁-柱架構の炭素繊維(以下CFR)による補強方法と、アラミド繊維(以下AFR)とCFRとのハイブリッド繊維の力学性状とを、実験的に検討した。(1)開口を有する耐震壁-柱架構の剪断補強に関する実験的検討:3層1スパン耐震壁架構の1層部をモデル化し、昨年実施した中央窓開口壁と対比するために、同じ大きさの開口が中央下部にある場合と、開口を縦置きにして柱側に偏在した試験体を3体作製した。後者のうち1体は無補強で加力して耐力を確認した後に、亀裂を補修し、柱のCFRシート巻き付けと柱-壁接合における山形鋼定着の組み合わせで補強して再加力を行った。他の2体は当初から柱と袖壁部分をシート補強したもので、これら計4体分の剪断抵抗性能を補強部位と剪断強度上昇および靭性向上の両面での効果を明らかにした。(2)ハイブリッド繊維シートの力学性状に関する実験的検討:前年度の成果を元に破断伸度の大きいAFRを用いてCFRとの組み合わせによって剛性増大と降伏状の延性増大を発揮できる両者の混合比および配列に関して、薄鋼板をベースにした材料試験体を各種製作して、その引張試験によって効果的な混合比の存在を明らかにした。(3)解析的検討:RC有開口耐震壁のせん断補強効果を求めるために、開口部周りの各部材に分解して、それぞれごとの破壊モードに対応する水平抵抗力を算出し、その組み合わせ耐力として耐震壁のせん断耐力を評価することの妥当性を検証した。合わせて、過去3年間に行った腰壁付柱試験体を含む全試験体についてのせん断耐力および変形性能の評価法について総括した。
知覚・認知に関わる脳領域間結合の解析法の網羅的比較

知覚・認知の成立には脳活動だけでなく様々な神経回路間での信号の相互伝達が必要である。近年、様々な認知課題遂行中の脳領域間結合が検証されているが、結合解析法は多数提唱されており、統一的な見解は得られていない。本研究では、課題遂行中の脳磁場データから計算した様々なタイプの脳領域間結合指標を網羅的に検討することを目的とする。方向性を持たない機能結合の指標ならびに方向性を有する有効結合の指標を評価した。その結果、振幅相関法の再現性が他の指標より高く、かつ信号源漏れの影響が無いと考えられた。この知見は脳領域間結合を利用する際の判断基準のひとつになると考えられる。近年、様々な認知課題遂行中の脳領域間の機能結合・有効結合が明らかにされてきたが、結合解析法は多数提唱されており、統一的な見解は得られていない。本研究では、注意課題遂行中の被験者から脳磁場データを計測し、脳領域間結合の解析結果を様々なタイプの結合解析法について網羅的に比較する。これにより各解析法の長所・短所およびそれらの有用性を明確化することを目的とする。本年度は、方向性を持たない機能結合(無向結合)の指標に着目した研究を行った。視覚注意課題遂行中に全頭型脳磁計で計測した脳磁場データに対して、機能結合の指標としてコヒーレンス、位相同期、位相差などを求め、比較した。また活動量(パワー値)も比較した。その結果、コヒーレンスと位相差は異なるパターンを示したが、コヒーレンスとパワー値を比較すると類似する結果が得られた。また本年度は、研究遂行に際して機能結合や有効結合の解析およびネットワーク解析についてまとめた総説を執筆した。予定通り機能結合の比較をおこなった。解析法をまとめた総説を発表した。そのため、おおむね順調に進展していると判断した。知覚および認知の成立には脳活動だけでなく様々な神経回路間での信号の相互伝達が必要である。特に脳波や脳磁図では容積伝導の影響や基準電極の問題があり、どの結合解析法を選択すべきかは重要な問題である。本研究では、注意課題を遂行している際の被験者から脳磁場データを計測し、脳領域間結合の解析結果を様々なタイプの結合解析法について網羅的に比較する。これによって各解析法の長所・短所およびそれらの有用性を明確化することを目的とする。初年度は方向性を持たない機能結合の指標に着目した研究を行ったが、本年度は、方向性を持つ有効結合の指標に着目した研究を行った。様々な視覚的特徴を有する視覚刺激を被験者に提示した。これらの視覚刺激の識別を必要とする視覚性注意課題を被験者が遂行している際に全頭型306チャンネル脳磁場計測装置で計測した脳磁場(Magnetoencephalography: MEG)データに対して、有効結合の指標として位相勾配および移動エントロピーを求め、比較した。またMEG信号の各周波数帯域の活動量(パワー値)も検証した。これらの解析は全て信号源空間で行なった。その結果、位相勾配と移動エントロピーは類似のパターンを示したが、パワー値とは異なるパターンを示した。これらの結果は、機能結合と有効結合を含む脳領域間結合の指標を選択・利用する際の手がかりのひとつになるものと考えられる。計画通り、有効結合の比較をおこなったが、前年度に用いた解析法に弱点があることが判明した。これを克服できる方法論を新たに導入するため、研究課題を翌年度まで期間延長することとした。そのため、やや遅れていると評価した。知覚および認知の成立には、脳活動だけでなく様々な神経回路間での信号の相互伝達が必要である。近年、様々な認知課題遂行中の脳領域間機能結合・有効結合が検証されてきたが、結合解析法は多数提唱されており、統一的な見解は得られていない。特に脳波や脳磁図では容積伝導の影響や基準電極、信号源漏れ等の問題が古くから指摘されており、どの結合解析法を選択すべきかは重要な問題である。本研究では注意課題を遂行している際の被験者から脳磁場データを計測し、脳領域間結合の解析結果を様々なタイプの結合解析法について網羅的に比較する。実験では、様々な視覚的特徴を有する視覚刺激を被験者に提示した。これらの視覚刺激の識別を必要とする視覚性注意課題を被験者が遂行している際に全頭型306ャンネル脳磁計で計測した脳磁場(Magnetoencephalogram: MEG)データに対して、初年度には方向性を持たない機能結合の指標に着目した研究を、2年目には方向性を有する有効結合の指標に着目した研究を行った。これらの解析は全て信号源空間で行った。その結果、位相勾配と移行エントロピーは類似のパターンを示したが、パワー値とは異なった。さらに初年度に用いた解析法(位相差)の弱点を検証するため、3年目にパワー相関を用いた解析を行ったところ、位相差と同様のパターンが示された。これらの結果は、脳領域間結合の指標を選択、利用する際の手掛かりのひとつになるものと考えられる。

知覚・認知の成立には脳活動だけでなく様々な神経回路間での信号の相互伝達が必要である。近年、様々な認知課題遂行中の脳領域間結合が検証されているが、結合解析法は多数提唱されており、統一的な見解は得られていない。本研究では、課題遂行中の脳磁場データから計算した様々なタイプの脳領域間結合指標を網羅的に検討することを目的とする。方向性を持たない機能結合の指標ならびに方向性を有する有効結合の指標を評価した。その結果、振幅相関法の再現性が他の指標より高く、かつ信号源漏れの影響が無いと考えられた。この知見は脳領域間結合を利用する際の判断基準のひとつになると考えられる。平成28年度は、方向性を持つ有効結合(有向結合)の指標に着目した研究を行う。また同時並行してデータ計測数(被験者数)を増やしていく計画である。パワー相関法による結合解析を用いた追加実験および解析を次年度に行う。またサンプル数を増やす。認知神経科学、生理心理学雇用関係の都合上、今年度は科研費研究課題としての海外の学会への参加が不可能となった。そのため、旅費が未使用のまま残った。同じく雇用関係上、計測数(被験者数)が少なくなったため、被験者費に未使用額が生じた(ただし、研究に必要な最低限の被験者数は確保できた)。また、高機能ワークステーションを購入予定であったが、本年度の研究課題であれば、既保有ワークステーションによる並列処理で対応できることが判明したため、物品費に未使用額が生じた。初年度にバイアス除去位相差法による結合解析を行ったが、この方法ではパワー値の増減に伴うバイアスを完全には排除できないことがわかった。そのため、追加実験および追加解析を次年度に行い、より詳細な検討を加える必要性が生じた。当初計画よりも被験者数(サンプル数)を増やす。また当初計画では予定していなかった海外の学会への参加を計画している。本年度は、さらに高負荷の計算をおこなうため、ワークステーションを購入予定である。追加実験およびパワー相関法による結合解析を用いた追加解析を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てる。