hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
足関節筋筋力低下が変形性膝関節症の発症および進行に及ぼす影響

毎日1時間の低速度走行を行ったラットでは、6週間後に軟骨基質の主成分であるII型コラーゲンの代謝亢進が示された。一方、腓腹筋に薬物(ボツリヌス毒素)を注射して足関節底屈筋力を低下させると、走行開始1週ではII型コラーゲンの同化作用を一過性に亢進させる傾向がみられたが、その後は同化作用が走行距離に依存して減退し、走行群よる軟骨同化作用は相殺された。膝関節の組織学的観察を行った結果、いずれの群においても関節軟骨において著明な損傷・変性所見は認められなかった。足関節底屈筋力低下が軟骨代謝や変形性膝関節症の発症・進行に及ぼす影響を調べることを目的とした。実験には14週齢Wistar系雄性ラット(各群5匹、計35匹)を使用した。神経週末部のアセチルコリン放出を抑制するbotulinum toxin type A(BTX)を右腓腹筋に注射し(2U/kg体重)、足関節底屈筋力を低下させた。注射後3日より、12m/minの低速度で60分間トレッドミル走行を1,3,6週間行った。走行の影響を考慮し、同条件でトレッドミル走行のみを行った群とで比較した。対照群には無処置のラットを用いた。実験終了後、ラットの血液を採取し、軟骨分解マーカーのtype II collagen cleavage(CIIC)をELISA法により測定した。BTXの筋への影響を評価するため、腓腹筋と大腿直筋の湿重量を測定した。また、組織学的観察を行うため、両足・膝関節を採取、固定、脱灰、パラフィン包埋した。BTX投与により、腓腹筋筋湿重量は、いずれも同時期においてもBTX非投与群と比べ有意に減少した。大腿直筋では、走行3週ではBTX投与群でBTX非投与群よりも減少したが、同個体の左右間の比較では差は無かった。血清CIICは、BTX投与群およびBTX非投与群ともに走行1,3週で対照群と比べ減少傾向を示した。走行6週では、BTX非投与群では対照群よりも有意に低値を示した。一方、BTX投与群では走行6週で増加傾向を示し、BTX非投与の6週走行群との比較では154%に増加した(P<0.05)。以上の結果から、低速度走行では、軟骨基質分解は亢進せず、長期間の走行により、軟骨基質の分解が減少することが示唆された。また、足関節底屈筋力の低下は、長期間の低強度走行に伴う軟骨基質分解の減少を妨げることが示唆された。足関節底屈筋力低下が軟骨代謝や変形性膝関節症の発症・進行に及ぼす影響を調べることを本研究の目的とした。BTX+走行群には神経終末部のアセチルコリン放出を抑制するbotulinumtoxin type A(BTX)を右腓腹筋に注射し(2U/kg体重)、足関節底屈筋力を低下させた。走行群には同条件でトレッドミル走行のみを行った。実験終了後、ラットの血液を採取し、軟骨基質のtype II collagen分解マーカー(CIIC)、type II collagen合成マーカー(CPII)、軟骨基質のプロテオグリカンであるaggrecan合成マーカー(CS846)をEHSA法により測定した。その結果、軟骨代謝を示すCPII/CIICが走行期間に依存して増加し、走行6週群で対照群よりも有意な増加が認められた。また、二元配置分散分析により、CIIC及びCPII/CIICにおいて、走行期間とBTX投与の有無で交互作用が認められ、走行運動によりtypeII collagen代謝が亢進する二方、足関節底屈筋力低下がその効果を相殺することが示唆された。なお、CS846では有意な差は認められなかった。膝関節を採取、パラフィン切片を作製、サフラニンO染色を行い、膝関節内側部を顕微鏡観察した。その結果、いずれの群も大腿骨、脛骨に明ちかな軟骨変性・損傷は認められず、軟骨層の厚さも著明な違いは認められなかった。しかし、走行6週群で対照群およびBTX+走行6週群よりも関節軟骨部の染色性が亢進しており、プロデオグリカン増加の可能性溺示唆された。以上の結果から、走行運動は関節軟骨代謝を亢進させる一方、足関節筋力が低下した状態での長期関(6週間)の運動はその効果を消失させること、さらに足関節底屈筋力が膝関節の軟骨代謝を変化させる可能性が示された。
核の内膜タンパク質の小胞体から内膜への輸送機構の解明

目的は、膜タンパク質の核の外膜から内膜への移動方法を明らかにする事にある。この目的を効果的に達成するために、生きた細胞内での膜タンパク質の移動の様子を観測する実験方法を構築した。これまでに、核の外膜-内膜移動方法として核膜孔の側でつながっている外膜と内膜の領域を通ってタンパク質が移動する方法が有力であることがわかっている。今年度、まず薬剤による輸送への影響を調べた。小胞体輸送、膜融合はカルシウムに依存している。そこで細胞内からカルシウムを除去するEGTA、BAPTAを加えたところ、輸送には影響しないことがわかった。つまり小胞体-ゴルジ体間の様な輸送とは異なる輸送機構があることが示唆された。更に、小胞体輸送、膜融合阻害剤として知られているNEMにおいても影響されなかった。またリン酸化に影響するstaurosporine、okadaicacidらの薬剤も膜タンパク質の核の内膜への移動を阻害しなかった。次に輸送に必要な細胞質の物質を明らかにするために新たな系を構築した。細胞に対してdigitonin処理を行い、核膜は正常なまま細胞膜のみ可溶化する。この状態の細胞を洗浄することで、細胞質画分を洗い流す。核膜、核の構造はそのままで、細胞質画分が洗い流された細胞に、別の細胞より抽出した細胞質を分画し、これを加え、輸送の様子を観察する。分画を進めることで輸送に必要な細胞質の物質を特定する。digitonin処理の条件を検討することにより、細胞膜が可溶化された細胞においても膜タンパク質の核の内膜への移動が観察された。この条件下で、核の構造が正常であることを証明するために、核移行シグナルを付加したBSA、NLS-BSA-Cy3を加えたところ、NLS-BSA-Cy3は核に蓄積した。この新たな系を用いることで、膜タンパク質の核の外膜から内膜への移動に必要な物質の同定が期待される。二つのキメラタンパク質、レポーターとトラップを細胞内で発現させたところ、膜貫通領域とGFPを持ったレポーターは細胞質の小胞体に、核の裏打ちタンパク質であるラミンとの結合領域を持ったトラップは核の内部、及び核の内膜に局在した。互いのタンパク質はrapamycinを介して複合体を形成できるように設計しており、実際細胞にrapamycinを加えたところ、レポーターは核膜上に移動した。核の外膜-内膜移動モデルとして以下の3つの仮説を考えた。1)核膜孔の側でつながっている外膜と内膜の領域を通ってタンパク質が移動する方法。2)外膜と内膜が一時的に融合し、タンパク質が移動する方法。3)外膜と内膜の間(lumen)を小胞輸送によって移動する方法。核膜孔に対する抗体を細胞に注入したところ、レポーターの移動が著しく遅くなった。つまり仮説1が有力になった。次にレポーターの大きさの限界を調べた。レポーターの大きさは約44kDaで、この大きさでは移動に制限はない。そこで膜を挟んだレポーターの細胞質側、lumen側にそれぞれ50kDaの大きさのピルビン酸キナーゼを結合することで移動が制限されるかを調べたところ、細胞質側だけでなくlumen側にピルビン酸キナーゼを結合したレポーターにおいても移動が遅くなった。細胞質側は核膜孔のタンパク質が移動の障害になって、レポーターの移動が遅くなることは予想されていたが、目立った構造物が無いlumen側に大きさの制限はないと従来から考えられていた。今回の結果より、核膜孔のlumen側にタンパク質の輸送制限を行う新たな構造物の存在が示唆された。

この条件下で、核の構造が正常であることを証明するために、核移行シグナルを付加したBSA、NLS-BSA-Cy3を加えたところ、NLS-BSA-Cy3は核に蓄積した。この新たな系を用いることで、膜タンパク質の核の外膜から内膜への移動に必要な物質の同定が期待される。
ポリスリッピングによる高分子の合成とそのリサイクル特性

本研究は、エンドキャップと輪成分のサイズ相補性を利用する熱的押し込み法に基づくロタキサンの合成法、いわゆる「スリッピング法」を二官能性のアンモニウム塩型ダンベル型化合物とクラウンエーテルに応用することでポリロタキサンを得ようとするものである。エンドキャップにシクロヘキシル基を持つ二官能性の二級アンモニウム塩とジベンゾ-24-クラウン-8ユニットを有する二官能性クラウンエーテルの等濃度のアセトン溶液を40度に保ったところ、80日程度で反応系は平衡に達し、対応するポリ[3]ロタキサンが高収率で得られることを見出した。この重合法はいわゆる平衡重合系であり、このポリロタキサンの分子量を熱力学的にコントロールすることが可能であることを明らかにした。二つの二級アンモニウム塩の間に異なる種々のスペーサーをもつものを用いてポリスリッピングを行ったが、重合挙動には変化はみられず、この系では広範なモノマーのデザインが可能であることを明らかにすることが出来た。得られたポリ[3]ロタキサンは、固体状態あるいは低極性の溶媒中では非常に安定であるが、高温にする、あるいは極性溶媒にさらすことでほぼ定量的にモノマーへリサイクルが可能であることが示された。また、十分に大きいエンドキャップを用いた場合でも、コンポーネントの一部が可逆的に開裂するように設計すると「スリッピング法」によるロタキサン合成が可能になる。本研究では、そのような結合としてジスルフィド結合を選び、ジスルフィド結合を中央部に持つ二官能性の二級アンモニウム塩型ダンベル化合物と二官能性クラウンエーテルを用いてポリスリッピングを行った。その結果、反応は効率よく進行し、数平均重合度約30のポリ[3]ロタキサンが得られ、この方法もポリスリッピング法として有効であることがわかった。以上のように、(1)エンドキャップと輪成分のサイズ相補性を利用する熱的押し込み法に基づく方法と(2)ジスルフィド結合の可逆的開裂を利用する方法の2種類のポリスリッピング法を実証し、得られたポリロタキサンのリサイクル性を示すことが出来た。
VHL遺伝子・ペプチドによる組識幹細胞・ES細胞の神経分化誘導と再生医療への応用

神経幹細胞は、神経再生医療における移植のドナーとして期待されているが、そのまま移植しても大部分がグリアへ分化して数%以下しかニューロンに分化せず、脳内で機能約なニューロナルネットワークを形成しない。この問題に対する解決法として、腫瘍抑制遺伝子の一種であるvon Hippel-Lindau(VHL)遺伝子を神経幹細泡へ導入し、その細胞を脳内へ移植することにより、極めて高率な生着率と機能的ニューロンへ分化誘導が可能なことを示してきた。脳内で約60%の細泡が生着してニューロンへ分化しており、そのうち約半数がTH陽性のドーパミンニューロンであった。また、行動解析にてapomorphine誘発回転を検討すると回転数の激減を認めたが、これに対し、VHL遺伝子を導入しない神経幹細胞を移植してもほとんどグリアへ分化してニューロンへの分化を認めず、行動解析にてもapomorphine誘発回転数の減少を呈さなかった。同様にVHL遺伝子導入神経幹死亡を移植した中大脳動脈関塞の脳梗塞モデルラットや脊髄損傷モデルラットにおいても行動解析に改善がみられ、移植した多数の細胞が高率にニューロンへ分化していた。VHL遺伝子の神経幹細胞への導入によってニューロンへ分化する分子メカニズムに関しては、酸素が神経分化に必須であることが判明した。VHL遺伝子を導入した神経幹細胞は、パーキンソン病などの神経難病移植のドナーとして極めて有望と考えられるが、その後、皮膚幹細泡、骨髄問質細胞、脂肪幹細胞もドナー細胞候補になりうること、またVHL遺伝子導入ではなくVHLペプチド導入も可能であることも判明し、VHLの神経分化を担うドメインは、elonginBC結合部位のBC-box motifといわれる部分であることが判明した。更に、このBC-box motifを有する他の蛋白群(SOCS-box family)のBC-box motifがやはり神経分誘導活性を有することが判朋し、これらの知見は群経再生医療に貢献しうる重要な知見と考えられた。このドメインのアミノ酸配列からなるペプチドを組織幹細胞へ導入しやすくするために、蛋白導入ドメイン(PTD)ペプチドと融合させて、ペプチドを合成した。この結果、BC-box motifペプチドのうち、VHL/SOCS蛋白由来のPTD融合BC-box motifペプチドは体性幹細胞へ導入すると約80種類すべてが、神経分化活性を示したが、elongin A群由来のBC-box motifペプチドは逆に神経分化を阻害した。このBC-boxmotifペプチドによる神経分化誘導機構に関しては、BC-box motifペプチドがelongin BCと結合することで神経分化が誘導されるが、結合がしないと誘導されないことも判明し、BC-box motifペプチドとelonginBCとの結合後、Stat3の分解が起こることも明らかになった。

神経幹細胞は、米国のソーク研究所のGageらにより成体脳にもその存在が明らかにされて中枢神経系の可塑性に関与していることが示唆され、神経再生医療における移植のドナーとして期待されているが、そのまま移植しても大部分がグリアへ分化して数%以下しかニューロンに分化せず、脳内で機能的なニューロナルネットワークを形成しない。この問題に対する解決法として、腫瘍抑制遺伝子の一種であるvon Hipple-Lindau(VHL)遺伝子を神経幹細胞へ導入し、その細胞を脳内へ移植することにより、極めて高率な生着率と機能的ニューロンへ分化誘導が可能なことを示してきた。これまでVHL遺伝子・蛋白の発現に関して中枢神経系ではニューロンに認められるもののその神経系における機能は不明であったが、神経幹細胞からニューロンに至る過程においてVHL蛋白がどのように発現するかを検討すると、神経幹細胞からグリアではなくニューロンへ分化する際にのみ発現が認められること、VHL遺伝子を導入すると神経幹細胞からニューロンへ急速に分化が進むこと、さらにこの現象はVHL遺伝子のアンチセンスや変異VHL遺伝子導入で阻害されることから、VHL遺伝子がNeuorogeninなどのプロニューラル遺伝子と同様の機能を有するユニークな腫瘍抑制遺伝子であることが判明した。また、VHL遺伝子を導入した神経幹細胞の電気生理学的機能をパッチクランプ法で調べると成熟ニューロンと同等の高いNa-K電流を認めた。こうしたVHL遺伝子の神経分化誘導がほかの細胞においてもみられるか、神経芽腫細胞へVHL遺伝子を導入したところ神経分化誘導が確認された。さらに、VHL遺伝子導入神経幹細胞のin vivoにおける機能を調べるために、6-hydroxydopamineを定位的に注入して作成したパーキンソン病モデルラットの線条体へVHL遺伝子導入神経幹細胞を移植すると、脳内で約60%の細胞が生着してニューロンへ分化しており、そのうち約半数がTH陽性のドーパミンニューロンであった。また、行動解析にてapomorphine誘発回転を検討すると回転数の激減を認めたが、これに対し、VHL遺伝子を導入しない神経幹細胞を移植してもほとんどグリアへ分化してニューロンへの分化を認めず、行動解祈にてもapomorphine誘発回転数の減少を呈さなかった。同様にVHL遺伝子導入神経幹死亡を移植した中大脳動派閉塞の脳梗塞モデルラットや脊髄損傷モデルラットにおいても行動解析に改善がみられ、移植した多数の細胞が高率にニューロンへ分化していた。VHL遺伝子の神経幹細胞への導入によってニューロンへ分化する分子メカニズムに関しては、VHL遺伝子導入によって神経幹細胞にユビキチン化がみられ、同時にNotchの発現の低下およびVHLとNotchの結合が見られることから、Notchのユビキチン化とそれに続くプロテアソームによる分解によって神経分化が惹起されていることが示唆されるが、まだ完全には解明されていない。
拡張型心筋症における心筋内への各炎症細胞浸潤の臨床的、病理学的意義の解明

本研究は、染色した検体が客観的に炎症細胞数をカウント出来る像である事、また再現性をもって全検体を一律に染色する必要がある。まずは当院臨床病態病理学教室と連携し、技師が一律に染色を行うことが出来る、本学で平素使用している染色キットを用いた染色を行った。実際の拡張型心筋症患者のパラフィン保存検体30例を再薄切行い、まずは本学病理学教室にある抗体を使用し、試験的に染色を行った(またこれら30例の臨床データの収集を行った)。当染色キットを使用し、まずCD3、CD8、CD20、CD163、FoxP3の染色を行い、デジタル取り込みを行いカウントを試みたが、CD3、CD8ではアーチファクトが強く、カウントが可能な状態ではなかった。染色キットもしくは染色抗体、および染色課程の変更が必要と考えられる。病理教室と連携し、正確かつ再現性のある染色プロトコールや抗体を確認し、準備および順次抗体の選定と購買をしていく。当院病理学教室で平素行われている染色キットを使用し、心筋検体内の炎症細胞の染色を行ったが、実際にパラフィン埋没保存された過去の心筋検体を再薄切して染色をすると、染色結果がまばらでカウント不適切な像しか得られなかったため。染色キットの再選定もしくは、人的要因の再チェックが必要である。抗体も過去の論文に使用されたものを使用したが、当院病理学教室の経験にも基づき、本学病理学教室が慣れた抗体を使用する事も検討する。本学病理学教室の担当医師と相談し、使用キットと抗体を変更し、更に小数例での染色を行ったうえでの検証をしばらく繰り返す必要があると考える。全症例の染色を行う前に、染色の質・再現性を確かめる為、小数例での染色を試みている。当院病理学教室が慣れた染色キットにて、現在手持ちの抗体で染色を行ったところ、前述したとおり、細胞数カウントに適さない染色の質であった。病理学教室と染色の質・再現性の確認を繰り返し、研究の遂行に必要な染色キットおよび抗体の確定を行う。確定が出来たら全症例数分の染色キット(もしくはその代替方法)および抗体の購買費用に使用する。また本年度は研究結果を国内、また可能であれば国外で報告を行いたい為、その経費にも使用予定。
テンソル積状態の極小原理による最適化と量子系への応用

テンソル積状態は、相関を持つ量子系を精密に近似し得る能力を持っている。テンソルの最適化においては、その周囲の環境の構成が重要である。本研究では、境界条件に着目した。相互作用定数が、スムーズにゼロへと減少する正弦変形、その逆に増加して行く双曲変形などを1次元量子系に課した。この場合、系の非一様性にもかかわらず、テンソル積状態が一様性を保ったまま最適化されて行くのである。この一見すると矛盾している関係が成立している事実を、密度行列繰り込み群などテンソル積形式に基づいた数値計算により明らかにした。テンソル積状態を基底状態として持つ典型的な物理系のひとつにAKLT模型がある。そのハミルトニアンは、局所的な射影演算子の和で表されていて、局所演算子にかかる係数が正値である限り、ハミルトニアンに空間依存性があっても基底状態は常に一様であって不変である。このように、ハミルトニアンが持つ空間的な依存性が基底状態に現れない関係が、より一般的な物理系について成立しないかDMRGを用いた数値計算を通じて探索した。まず、空間依存性を表す係数が指数関数的である場合は並進操作がエネルギースケールの変換に直結しているため、数値計算に頼るまでもなく一様性を証明できる。指数関数の和で表される、双曲線関数が空間依存性を表す場合はどうであろうか?Gapを持ったスピン系について調べてみると、予想された通り基底状態の一様性はハミルトニアンの空間依存性にかかわらず保たれていた。また、準粒子励起は系の中央付近の相互作用が弱い場所から起き、緩やかに束縛された状態を構成することを確認した。空間依存性が正弦的である場合は、予期しないことであったが、基底状態の一様性が保たれるのみならず、基底波動関数が周期境界条件の下で得られるものと完全に一致した。その原因について、まず自由粒子より構成されるフェルミ系で解析的な確認を進めているところである。空間と時間の相補性に着目すれば、これらの成果はハミルトニアンが時間変化する場合の基底状態の変化などに応用できると考えられる。エネルギースケールが双曲的に変化する「双曲変形された1次元量子系」において、基底状態が一様な行列積状態で記述されることは、これまでにS=1/2量子ハイゼンベルグ鎖などの1次元スピン系を中心とした解析を通じて数値的に確認して来た。一方で励起状態については、準粒子が系の中央付近に束縛される現象が、自由フェルミ系に対する試験的な数値解析を通じて確認されている。この束縛状態の幅と、準粒子の運動エネルギー期待値の間には、量子力学的な不確定性関係が成立しているはずである。この推察をもとに、双曲変形の強さを記述するパラメターλと、準粒子励起エネルギーεの間に成立するスケーリング関係を、密度行列繰り込み群を用いた数値計算により解析した。計算対象としては、系のサイズが無限大の熱力学極限でハルデインGAPを持つS=1量子ハイゼンベルグ鎖を選んだ。その結果、双曲変形された有限長の系の第一励起エネルギーから、ギャップ相当分のエネルギーεを差し引いたものが「励起準粒子が持つ運動エネルギー」と解釈可能で、またその値は予想どおり準粒子分布の幅ΔXに起因する運動量の不確定性ΔPから予測されるものと一致していた。更に、このスケーリング関係を逆に利用すれば、励起GAPの大きさが不明である1次元量子系に対して、εを精密に推定できることが判明した。また、この数値的推定の過程として、システムサイズLと双曲変形の強度λを用いた2パラメター・スケーリングが有用であることが判明した。エネルギースケールが正弦的に変化する「正弦変形された1次元量子系」については、境界の存在による基底エネルギーの増分が、自由フェルミ系に対してはほぼ消失することが数値的に確かめられて来た。相互作用が存在する場合にも、同様に境界効果が消失することを、試験的ではあるが密度行列繰り込み群を用いて数値的に確認した。一次元の量子系の典型例であるS=1/2スピン系や自由フェルミ系について、その相互作用が正弦的・双曲的に空間変調された系の基底状態解析を、テンソル積変分形式の一つである密度行列繰込み群による数値解析などを用いて引き続き進めた。相互作用変調にかかわらず基底状態が一様であることについては桂・丸山・引原らによって、ある条件の下で厳密な証明が与えられたことを受け、数値計算で得られた非可解系の計算結果などとともに取りまとめて、2つの研究会(ETHチューリッヒ、バンガロー大学)で公表した。これらはGAPのない臨界系についての成果であり、研究会での議論を通じて、GAPを持つ系について系の非一様生が基底状態に現れない場合があるかどうか、またその場合に相互作用が局所的であり得るかどうか等、幾つかの新しい研究方向を得ることができた。

一方で、量子・古典対応の考えに基づいて、これまで弱く変形された古典統計モデルの熱力学的な性質についても研究を重ねて来た。この方面では、弱く変形した(つまり平面に近いけれども多少曲がった)格子を生成する手法が共同研究者のA.Gendiarより提案され、その格子に見合うよう角転送行列繰込み群(CTMRG)の計算手順を工夫しデータ収集を行った。この系では相転移点での特徴的な長さ、つまり相関距離が有限であり、かつ自由エネルギー的には2次転移であるという特殊な相転移が観測されるが、その特徴的な長さが実は双曲格子の弱い曲がりに対応する曲率半径と同じオーダーの量であることが判明した。以上のとおり、テンソル積によって物理状態を圧縮して取り扱う繰り込み群手法を通じて、相互作用の空間変化が長さのスケールを持ち込むことを数値的な結果ではあるが示すことができた。双曲変形された1次元量子系について、基底状態が一様であるという予測は、数値的にではあるが幾つかの事例を通じて確認することができた。また、変形のパラメターλが何らかの意味で長さ(の逆数)の次元を系に持ち込み、双曲変形が存在しない場合にGAPが0である臨界系も、双曲変形の下においては非臨界な振る舞いを示すことがわかって来た。これらの性質は、1次元量子系と2次元古典系の間で成立する、いわゆる量子・古典対応を通じて予測されたものであった。双曲変形された1次元量子系に対応する2次元古典系の候補としては、双曲平面上の規則格子である双曲格子上で定義された、イジング模型などの古典統計モデルを挙げることができる。これら双曲古典系では秩序・無秩序相転移が相関関数ξの発散を伴わずに起きることが前年度までの予備的な計算により既に判明しており、テンソル積状態の観点より転送行列の最大固有ベクトルが、熱力学極限では一様な行列積で表現されることも言える。現象論的に、同じ振る舞いが「双曲的なスケール変形」の下で量子系にも古典系にも見られたことは、双曲変形が量子・古典をまたぐ一般的な概念であることの傍証であると言って良いであろう。しかしながら、いまだ解析的には量子・古典を接続する双曲変形の理論体系が完成しておらず、更なる研究の推進が必要である。他方、正弦変形された1次元量子系については、自由フェルミ系の場合のみではあるが、その基底状態が「周期境界条件の下での同じ長さの系」と完全に一致することが、解析的にも証明された。より一般的に、相互作用が存在する場合については、両者の一致はまだ未解決である。25年度が最終年度であるため、記入しない。まず、双曲変形の下での「量子・古典対応」について、鈴木・トロッター公式を用いた定式化が可能であるか、引き続き考察して行きたい。同分割を用いるには、双曲空間に明示的な「縦と横の区別」を持ち込み、1軸異方性極限を取る必要がある。双曲面上のランダムな三角分割を考えるならば、このような異方性を持たせることは形式てに可能であるが、鈴木・トロッター公式を適用するには双曲面上に向き付け可能な規則格子を導入しなければならない。こ困難について、初等幾何学的な考察を行うことにより、解決方法を探って行きたい。他方、正弦変形の背景については、どのような幾何学に基づいて量子・古典対応が成立してるのか、その根本から全く理解が進んでいない。
重症心身障害児とTOUCHING-摂食機能への影響-

本年度は,ハイリスク新生児に対する直接母乳と看護者の哺乳ビンによる授乳場面を観察し,児の哺乳行動と生理学的変化について分析した.【対象】国立岡山病院のNICUに入院中のハイリスク新生児3名とその母親.【方法】1.同一児に,直接母乳と看護者の哺乳ビンによる授乳を行い,哺乳中の児の脈拍数,SpO_2,体温を,患者監視装置NEXTBP-88で15秒間隔で測定し,両者を比較した.2.授乳場面をビデオ撮影し,録画の詳細な記述をコーディングした後,(1)哺乳中の児の行動状態,(2)母親(看護者)と児の顔の距離,(3)母親(看護者)の語りかけの回数,(4)母親(看護者)のTOUCHING時間について比較した.分析は,統計ソフトSPSSを用い,Mann-WhitneyU検定,T検定を行った.【結果】1.3組の授乳時間は,直接母乳が平均34分20秒で,哺乳ビンは平均11分であった.2.看護者の哺乳ビンによる授乳は,直接母乳より脈拍数が増加し(事例(1)(3)),体温が上昇した(事例(1))(p<0.05).3.直接母乳の録画分析から,授乳場面におけるハイリスク新生児の運動システム(31項目),注意・相互作用(12項目),生理学的変調(10項目),行動の状態(14項目),及び16項目からなる母親の授乳行動リストを作成した.これをもとに,相互作用過程の量的分析を行った.4.事例(1)の場合,直接母乳の方が,母親の語りかけが頻回で,TOUCHING時間が長かった(p<0.05).授乳中に,母親は児の反応を見ながら,覚醒させ,吸啜を促す多様な刺激を与えていた.5.事例(1)(2)の,母親(看護者)と児が目と目を合わす顔の距離は,直接母乳を与えている母親の方が有意に接近していた(p<0.05).以上のことから,直接母乳は,看護者の哺乳ビンによる授乳と異なった児の哺乳行動と生理学的変化を生じさせたと言える.今後,栄養を与えるための母親の情緒的なかかわりと,児の哺乳行動との関連性を明らかにしていきたい.本研究の目的は、重症心身障害児(以下、重症児とする)の顔面及び身体へのTOUCHINGを継続的に実施し、1.相互作用過程における重症児の情緒反応、心理・精神状態を現象学的に記述すること。2.定期的に成長発達・生理学的変化を科学的に測定し、総合評価することである。本年度は、予備的研究として国内外における文献的研究を行った。MEDLINE,CINAHL,PsycLIT,医学中央雑誌、最新看護索引、日本看護関係文献集を1983年から1997年までKey wordsについて検索し327件の文献を抽出し、収集文献のレビューを統合して、介入の理論的根拠を明確にした。収集文献の知見を検討した結果、本研究の仮説への示唆を得た。栄養リハビリテーションが、発達障害の診断と治療の早期に実施されれば、成長の遅れを予防し、重症化の進行緩和が期待される。一方神経学的リハビリテーションは、未熟児に対する多重感覚刺激と障害児の感覚統合療法に関する研究により、触覚刺激の有効性が実証されてきている。Ayres,J.の、感覚行動発達モデルでは、離乳完了までの哺乳・摂食機能に触覚刺激の影響が大きいことが説明されているが、未成熟な中枢神経系の発達を促進するメカニズムについては不明である。TOUCHINGという情緒に強く働きかける要因が、神経系の発達および栄養状態にどのように影響し、発達を変化させるか、本研究では、重症児の生活の場でシングル・ケース研究法による実証的研究を行う。文献的研究をもとに、介入の理論的証拠を整理し、実験的研究のために、1.入所・通園施設の環境(施設設備・療育プログラム・ケア提供者)アセスメント、2.TOUCHINGの対象選択基準、3.介入の手順、4.対象児の生理学的ベースラインアセスメント、5.介入のアウトカムに関する評価基準を試作した。また介入に際して、6.自己決定することができない対象に対するインフォームド・コンセントを検討し、保護者への依頼書を作成した。本年度は,ハイリスク新生児に対する直接母乳と看護者の哺乳ビンによる授乳場面を観察し,児の哺乳行動と生理学的変化について分析した.【対象】国立岡山病院のNICUに入院中のハイリスク新生児3名とその母親.【方法】1.同一児に,直接母乳と看護者の哺乳ビンによる授乳を行い,哺乳中の児の脈拍数,SpO_2,体温を,患者監視装置NEXTBP-88で15秒間隔で測定し,両者を比較した.2.授乳場面をビデオ撮影し,録画の詳細な記述をコーディングした後,(1)哺乳中の児の行動状態,(2)母親(看護者)と児の顔の距離,(3)母親(看護者)の語りかけの回数,(4)母親(看護者)のTOUCHING時間について比較した.分析は,統計ソフトSPSSを用い,Mann-WhitneyU検定,T検定を行った.【結果】1.3組の授乳時間は,直接母乳が平均34分20秒で,哺乳ビンは平均11分であった.

2.看護者の哺乳ビンによる授乳は,直接母乳より脈拍数が増加し(事例(1)(3)),体温が上昇した(事例(1))(p<0.05).3.直接母乳の録画分析から,授乳場面におけるハイリスク新生児の運動システム(31項目),注意・相互作用(12項目),生理学的変調(10項目),行動の状態(14項目),及び16項目からなる母親の授乳行動リストを作成した.これをもとに,相互作用過程の量的分析を行った.4.事例(1)の場合,直接母乳の方が,母親の語りかけが頻回で,TOUCHING時間が長かった(p<0.05).授乳中に,母親は児の反応を見ながら,覚醒させ,吸啜を促す多様な刺激を与えていた.5.事例(1)(2)の,母親(看護者)と児が目と目を合わす顔の距離は,直接母乳を与えている母親の方が有意に接近していた(p<0.05).以上のことから,直接母乳は,看護者の哺乳ビンによる授乳と異なった児の哺乳行動と生理学的変化を生じさせたと言える.今後,栄養を与えるための母親の情緒的なかかわりと,児の哺乳行動との関連性を明らかにしていきたい.
歯科診療室環境の新しい清浄度管理指標に関する研究-アデノシン3リン酸を汚染指標とした清浄度モニタリング-

1. ATPを汚染指標とした歯科診療室環境の汚染測定-『拭き取り検査法』の確立-歯科診療環境の汚れをATPで測定する『拭き取り検査法』を確立した。試験管に滅菌精製水1.0mlをとり、これに浸漬した滅菌綿棒で検査箇所の40mm×50mmの範囲を拭い、拭き取った綿棒を試験管に戻し濯ぐ。この液をATP測定用試料とする。ATP測定は採取した濯ぎ液0.1mlに、ATP抽出試薬0.1mlを加え、ATP発光試薬(ルシフェリンルシフェラーゼ)を加え、ルミノメーター(ルミテスターk-210)で発光量の測定を行った。測定箇所は使用器械については先端部および把持部を、術者、介補者および患者の顔面、胸部、さらに術者と介補者については左右前椀部をも測定箇所に加えた。2. ATP測定を応用した一般診療室の汚染度のモニタリングATP濃度(=汚染の程度)が小さいほど発光計測値(RLU)が小さく、滅菌精製水(10未満)を基準として、滅菌エアタービン注水切削後の汚染度を測定した。その結果、タービンヘッド、バキュームチップについては10000以上で汚染度が高いことを示した。また、術者や患者の顔面について1000以上の値を示す場合もあった。術者や介補者の前椀部において100以上の値が認められる症例もあった。食品製造加工業における“まな板の清浄度検査法"ではRLU値が100未満では混釈培養では微生物が検出されず、この結果の意味するところは、食品加工ではATP測定による発光量が100未満では微生物の検出される可能性が非常に少ないので『安全』と判断されるが、歯科診療時に発生する切削粉塵には、口腔からの血液および唾液に含まれる細菌やウイルスなどの微生物が多種多様で、培養による微生物の確認が非常に困難な場合が知られており、二次感染の発生を未然に防止するためには『安全』との判断基準をより厳しくする必要がある。1.ATPを汚染の指標とした診療室環境の汚染度測定法の検討滅菌・消毒を徹底した歯科診療器械・器具や医療従事者の手指から診療前の清浄度と診療後の汚染度を比較するための試料の調整は、試験管に分注した滅菌精製水1.0mlに浸漬した滅菌綿棒で拭き取り検査対象を拭き取り、拭き取った綿棒を試験管に戻し、濯ぎ出す。この試料0.1mlを採取し、微生物用ATP抽出試薬0.1mlを加えて処理後、ルシフェリン・ルシフェラーゼ発光試薬0.1mlを加え、微生物に含まれているATPの酵素反応による微弱な発光量を検出する小型軽量ルミノメータで測定を行った。一般診療室環境の汚染度のモニタリングのために、ATPを指標とした拭き取り検査法確立を目的とした基礎実験を行った。2.診療室環境の清浄度管理指標作成のための基礎実験ATPによる拭き取り検査の基準を設定するためには、既知のATP濃度試薬をサンプル試料として使用し、様々な試料採取方法、すなわち拭き取り方法を行い、その結果の再現性のある方法を確立することが重要である。そこで、拭き取り検査部位、拭き取り検査面積(範囲)、拭き取り圧、拭き取り回数、拭き取り方向などを検討した結果、拭き取り検査面積、回数が試料採取には影響を及ぼすが、拭き取り圧について影響を及ぼさないことが認められた。そこで、予め測定箇所を決定し、常に一定面積を拭き取る事が本検査法中の試料の調整においては、最重要と考えられた。また、微生物用ATP抽出用試薬の処理時間と、発光量測定までの時間を一定にすることが、試料採取後の発光操作上での留意点と考えられる結果であった。本年度は、科学的に再現性のある拭き取り検査法を確立することを主たる目的とし、一般診療室環境の汚染度のモニタリングを続行する。

食品製造加工業における“まな板の清浄度検査法"ではRLU値が100未満では混釈培養では微生物が検出されず、この結果の意味するところは、食品加工ではATP測定による発光量が100未満では微生物の検出される可能性が非常に少ないので『安全』と判断されるが、歯科診療時に発生する切削粉塵には、口腔からの血液および唾液に含まれる細菌やウイルスなどの微生物が多種多様で、培養による微生物の確認が非常に困難な場合が知られており、二次感染の発生を未然に防止するためには『安全』との判断基準をより厳しくする必要がある。
患者由来膵癌細胞を用いた分子標的としてのヒストン修飾機構の解明

エピゲノムとは、DNAの配列変化を伴わずに遺伝子転写を制御するDNAメチル化やヒストン修飾の総称であり、細胞分化、代謝状態や免疫応答と相互に関連し合うことから、多彩な機序で膵癌の性質に影響を及ぼしうる。そのエピゲノム修飾を標的とする薬剤は近年海外を中心に次々に開発され、一部の血液腫瘍ではすでにグローバルなDNAメチル化阻害薬(AZA)やHDAC阻害剤が臨床導入されている。ただし膵癌ではAZAやHDAC阻害薬の有効性は示されておらず、また様々なエピゲノム修飾酵素を阻害する特異的な分子標的薬の有効性についても未だ十分な検討はなされていない。研究代表者の中井および分担者らは、過去三篇の論文において膵癌細胞におけるエピゲノム制御の重要性を明らかにしてきた。その報告においてヒストン脱メチル化酵素KDM6B遺伝子のLOHを同定し、KDM6Bの発現低下が癌抑制遺伝子CEBPAの発現を直接抑制することで膵癌の悪性度を増加させることを示した。また患者由来膵癌ゼノグラフトを用いてBETinhibitorの癌随伴性線維芽細胞CAFを介した有効性を報告した。エピゲノム修飾の標的薬剤は近年海外を中心に臨床試験が行われているが、膵癌に対する有効性はいまだ不明である。その原因として、患者個々の膵癌細胞のエピゲノム解析が容易ではないことが一因である。今回我々は前検討の患者由来膵癌ゼノグラフトを用いた解析で、ヒト膵癌に有効なエピゲノム修飾阻害化合物を新たに4種類同定した。本研究ではその有効性と分子学的機序について解析する。患者由来膵癌ゼノグラフトを用いた解析で、ヒト膵癌に有効なエピゲノム修飾阻害化合物を新たに4種類同定した。化合物の増殖抑制効果のメカニズムについて、DNA合成阻害による増殖抑制の有無、あるいはアポトーシス誘導の有無などについて、増殖アッセイ、フローサイトメーターによるDNA合成能評価、Caspaseの活性化やcleaved PARPの増加の有無、TUNELアッセイなどにより検討する。
骨細胞の力学刺激感知・情報伝達メカニズムにおけるアクチン細胞骨格メカニクス

骨細胞に対する局所力学刺激付与方法,変形量の測定方法,および細胞応答のその場観察方法を確立し,骨細胞においては,細胞体よりも細胞突起の力学応答特性が顕著に高いことを明らかにした.また,骨組織内部の骨細胞と周囲組織の力学刺激付与による変位量の測定方法と,内部骨細胞と周囲組織の変形および細胞応答をその場観察するシステムを構築し,生骨組織に対する変形付与によって内部骨細胞がカルシウム応答を示した瞬間の,内部骨細胞および周囲組織のひずみ量を評価できた.骨細胞に対する局所力学刺激付与方法,変形量の測定方法,および細胞応答のその場観察方法を確立し,骨細胞においては,細胞体よりも細胞突起の力学応答特性が顕著に高いことを明らかにした.また,骨組織内部の骨細胞と周囲組織の力学刺激付与による変位量の測定方法と,内部骨細胞と周囲組織の変形および細胞応答をその場観察するシステムを構築し,生骨組織に対する変形付与によって内部骨細胞がカルシウム応答を示した瞬間の,内部骨細胞および周囲組織のひずみ量を評価できた.骨細胞の力学刺激感知メカニズムと骨細胞ネットワークにおける力学刺激情報伝達メカニズムを解明することが,骨の適応的リモデリングメカニズムを解明する上で重要なキーポイントとなる.本研究では,アクチン細胞骨格メカニクスに着目して骨細胞ネットワークの複雑な力学刺激感知・情報伝達メカニズムを解明することを目的とする.初年度の成果は,以下のように要約される.1)骨細胞にのみ特異的な抗体(OB7.3)でコーティングしたマイクロビーズを細胞膜に接着させた骨細胞に対して,精密マイクロマニピュレータシステムに取り付けたマイクロニードルを用いて局所力学刺激を付与し,付与した局所力学刺激付与部位の変位を測定する方法を確立した.2)確立した局所力学刺激付与法を用いて,細胞内カルシウムイオン蛍光指示薬をあらかじめ導入した単離骨細胞の細胞体および細胞突起に対して生理学的レベルの局所力学刺激を付与し,共焦点レーザー顕微鏡を用いて細胞応答をその場観察するシステムを構築した.3)構築したシステムにより,骨細胞の局所力学刺激に対する応答特性を定量的に調べた.その結果,細胞体への局所力学刺激に対する応答細胞率が8.0%であったのに対し,細胞突起への局所力学刺激に対する応答細胞率は35.0%であった.また,応答発生に要した局所力学刺激量(マイクロビーズの移動量)は,細胞体に局所力学刺激を付与した場合は平均5μm程度であったのに対し,細胞突起に局所力学刺激を付与した場合は平均23μm程度と,細胞突起の力学応答特性が顕著に高いことを明らかにした.4)生体組織マトリクスおよび内部の骨細胞の定量的ひずみ評価法を確立した.骨細胞の力学刺激感知メカニズムと骨細胞ネットワークにおける力学刺激情報伝達メカニズムを解明することが,骨の適応的リモデリングメカニズムを解明する上で重要なキーポイントとなる.本研究では,アクチン細胞骨格メカニクスに着目して骨細胞ネットワークの複雑な力学刺激感知・情報伝達メカニズムを解明することを目的とした. 2年目の成果は,以下のように要約される.1)生体組織マトリクス内部の骨細胞とその周囲の組織の力学刺激付与による変位量を,骨細胞にのみ特異的な抗体(OB7.3)を用いた免疫蛍光染色および画像解析により抽出する方法を確立した.2)生体組織マトリクス内部の骨細胞について, 2種類の蛍光指示薬を用いたRatiometry法により,細胞内カルシウムイオン濃度変化を定量的にその場観察するシステムを構築した.これにより,生体組織マトリクスに付与された変形に対する,内部骨細胞と周囲組織の変形および細胞応答をその場観察するシステムを構築することができた.3)構築したシステムにより,生体組織マトリクスに対する変形付与によって内部骨細胞がカルシウム応答を示した瞬間の,内部骨細胞および周囲組織のひずみ量を調べた.この際,内部骨細胞の細胞突起の長手方向ひずみと細胞体の主ひずみ,および周囲組織のGreenひずみを導出した.その結果,生体組織マトリクス内の骨細胞がカルシウム応答を示した瞬間について,細胞体の最大主ひずみは2%程度,細胞突起の長手方向ひずみは-62%程度であった.この結果は,in vitro実験系における骨細胞応答発生に必要な基板の引張ひずみが110%程度である事実と良く一致した.4)以上より,骨細胞の力学刺激応答の素過程,および骨組織の巨視的な変形と骨細胞の微視的な生化学応答の関係を明らかにするために必要不可欠な知見を得ることができた.
アレルギー性鼻炎におけるCD30Lの役割

CD30L/CD30シグナルを介したT cell-TcellinteractionはTh2細胞の分化,増殖,サイトカイン産生に関与し,アレルギー性鼻炎における効果相の反応に非常に重要であることが示唆された.この相互作用をブロックするCD30Igfusion proteinを点鼻したところ,効果相におけるアレルギー反応が有意に抑制されたことから,全身の副作用なく局所のTh2細胞の活性化を抑え,好酸球浸潤を抑えることで,アレルギー性鼻炎の効果相の反応のみを抑制できる新しい治療法としての可能性が示唆された.CD30 ligand (CD30L)とCD30は活性型CD4陽性T細胞に発現しており、その相互作用はT細胞の分化、増殖、成熟に関与している。前年度はアレルギー性鼻炎におけるCD30Lの役割をCD30L knock out(CD30L KO)マウスを用いて検討を行ったところ、CD30L/CD30シグナルを介したT細胞間相互作用はTh2細胞の分化、増殖、サイトカイン産生に関与し、アレルギー性鼻炎における反応相に非常に重要であることが示唆された。今年度はT細胞間相互作用を阻害するCD30免疫グロブリン融合蛋白の点鼻により、アレルギー性鼻炎の反応が抑制されるかどうかについて検討を行った。野生型マウスにOVAを全身感作し、局所点鼻を行う前にCD30免疫グロブリン融合蛋白を点鼻する群とcontrol IgG1を点鼻したところ、CD30免疫グロブリン融合蛋白を点鼻した群でくしゃみ、鼻かきの回数の有意な低下がみられた。鼻粘膜組織中の好酸球数、リンパ球数もコントロール群と比較してCD30免疫グロブリン融合蛋白を点鼻した群で低下していた。さらに、CD30免疫グロブリン融合蛋白を点鼻した群における鼻粘膜のCD4陽性T細胞、好酸球、肥満細胞の減少と、所属リンパ節のCD4陽性T細胞、B細胞の数に有意な低下がみられた。以上より、CD30L/CD30シグナルを介したT細胞間相互作用はTh2細胞の分化、増殖、サイトカイン産生に関与し、アレルギー性鼻炎における反応相に非常に重要であることが示唆された。さらに、CD30免疫グロブリン融合蛋白の局所点鼻が(全身の副作用なく局所のTh2細胞の活性化を抑え、好酸球浸潤を抑えることで)アレルギー性鼻炎の反応相を抑制することが示され、アレルギー性鼻炎の新しい治療法としての可能性が示唆された。CD30L/CD30シグナルを介したT細胞間相互作用がTh1反応に重要であるとの報告はあるが、Th2反応において、CD30Lがどのような役割をはたしているか詳細は不明である。今回、アレルギー性鼻炎におけるCD30Lの役割をCD30L knock out(CD30L KO)マウスを用いて検討を行った。Ovalbumin(OVA)に対するアレルギー性鼻炎モデルを作成し、CD30L KOマウスと野生型マウスにOVAを全身感作し、局所点鼻を行ったところ、CD30L KOマウスにおいてくしゃみ、鼻かきの回数の有意な低下がみられた。鼻粘膜組織中の好酸球数、リンパ球数も野生型マウスと比較してCD30L KOマウスで低下していた。フローサイトメトリーにて組織中の免疫細胞の分布について解析したところ、CD30LKOマウスにおける鼻粘膜のCD4陽性T細胞、好酸球、肥満細胞の数、頸部リンパ節のCD4陽性T細胞、B細胞の数に有意な低下がみられた。血清中のOVA特異的IgE濃度をELISA法にて測定したところ、OVAの点鼻後に野生型マウスと比較してCD30L KOマウスで有意に低下していた。OVA特異的Th2サイトカイン産生(IL-4,IL-5,IL-13)は点鼻後の所属リンパ節においてCD30L KOマウスで減少していた。CD30L KOマウスにおいて、くしゃみ、鼻かきの回数、鼻粘膜中の好酸球数、鼻粘膜のCD4陽性T細胞、好酸球、肥満細胞の数、頸部リンパ節のCD4陽性T細胞、B細胞の数、血清中のOVA特異的IgE濃度、OVA特異的Th2サイトカイン産生(IL-4,IL-5,IL-13)が有意に低下しており、活性型CD4陽性T細胞に発現しているCD30Lがアレルギー性鼻炎の反応相に非常に重要であることが示されたため。T細胞間相互作用を阻害するCD30免疫グロブリン融合蛋白を点鼻することでアレルギー性鼻炎の反応相を抑制できるかどうか検討する。

具体的な方法として、野生型マウスにOVAを全身感作した後、局所点鼻する前にCD30L/CD30の相互作用を阻害するCD30免疫グロブリン融合蛋白を点鼻する群とcontorol IgG1を点鼻する群とに分けて、くしゃみ、鼻かきの回数、鼻粘膜中の好酸球数、鼻粘膜のCD4陽性T細胞、好酸球、肥満細胞の数、頸部リンパ節のCD4陽性T細胞、B細胞の数、血清中のOVA特異的IgE濃度について比較を行う。また、CD30L KOマウスと野生型マウスのナイーブCD4陽性T細胞をFACS ariaでソーティングし、OVAで刺激して細胞の増殖能、サイトカイン産生量について比較検討する。平成23年の時に主に使用した研究費用は、マウスの購入代金、フローサイトメトリーの抗体、ELISA測定キットが主であり、想定より少ない金額の研究費で実験を行うことが可能であり、繰越研究費が生じた。しかし、平成24年度には上記に加えて、CD30免疫グロブリン融合蛋白を精製するためのProteinG、確認のためのSDS-PAGEの試薬、FACS aria使用のための抗体購入代金が必要となるため、平成23年度より多い研究費が必要となることが予想される。
脳活動計測による単語の意味認識の評価

平成30年度は、脳活動の意味的距離依存性を解析した。新たなMEG実験を行う時間がなくなったため、以前分担者が意味的プライミング課題により計測した、10人分、各1360試行のMEGデータを使い、代表者が開発した少数試行脳磁界データの脳活動源解析手法を適用して解析した。前処理としてMEGデータに独立成分分析やバンドパスフィルターを使用して、雑音や目・心臓などのアーチファクトを除く雑音対策を行ったが、意味処理に関わる側頭前部付近の活動について、意味的距離依存性が有意に出たのは、被験者10人中一人のデータのみであった。H28-H30年度の本研究では、二つの単語を経時的に視覚呈示するプライミング課題を使い、後続の単語に対する脳活動をMEG計測し、その脳活動源強度が、二つの単語の意味的な距離に依存することを、本解析手法により示そうとした。H28-29年度に必要な単語を語彙データベースから抽出した。この単語を単独呈示して脳活動源の語彙特性への依存性を見るMEG予備実験を被験者二人について行ったが、有意な依存性は現われず、意味的距離依存性を抽出する際の語彙特性依存性の補正は不要と判断した。H29年度には、これまで手作業で行っていた処理(標準脳座標への変換、脳部位名の特定、一般線形モデルによる検定)を解析プログラム内部に組み込む解析手法の自動化も行った。H30年度に、この手法を意味プライミングMEG実験のデータに適用し、前記の結果を得た。本研究は、脳活動の条件差の有無を見る過去の多くの研究とは異なり、意味的距離という連続的なパラメータへの脳活動の依存性を抽出することを目的とした。本研究により、それに必要な解析手法の整備ができた。意味の脳内処理は多くの部位が関わり個人差もあるため、今回の解析において、有意な依存性が一例しか得られなかったことは、今後のさらなる研究の必要性を示す。本研究では、単語の対を順に呈示するプライミング課題を用いたMEG実験により、後続単語処理の脳活動を計測し、その脳活動が先行呈示した単語の意味的距離に依存することを定量的・詳細に計測・解析することが目的である。脳活動は単語の語彙特性にも依存するため、上記のプライミング本実験とは別に、単独に単語を呈示して語彙特性依存性を得るMEG予備実験を行い、本実験のデータから、その語彙特性依存性を除くことにより、脳活動の意味的距離依存性を抽出しようとする。H28年度は、「動物」と「道具」の2つのカテゴリについて、語彙のデータベースを用いて実験に使用する単語を抽出した。それぞれのカテゴリで、単語長・単語親密度(いかに身近に感じられるか?)・表記妥当性(当実験で使用するカナ表記がいかに妥当と感じるか?)の語彙特性が同程度の単語を抽出することにより、211個ずつの単語を抽出できた。被験者2名について、抽出した単語を単独呈示してMEG計測を行う予備実験の試行を行った。研究者が所属する組織で新たなMEGを導入し(H28年度にこれまでのMEGを停止)、これを使用することとなったため、刺激呈示やMEGの計測パラメータの最適化などの基礎データを得ることに多くの時間がとられた。H28年度に予定していた、脳活動の語彙特性依存性を得るところまで行かなかったが、初年度であるH28年度の成果は、語彙特性を広くばらつかせた単語の抽出のほか、MEG計測に必要な計測パラメータを得るなど、今後の研究遂行のための礎を築いたという意義がある。このような単語の特性制御や計測の最適化は、本研究の最終目標である、定量的な意味的距離依存性を得るために重要であると考える。H28年度は、「分類語彙表」(国立国語研究所、2004年)および「日本語の語彙特性」(三省堂、1999年)を使い、単語長2-5、単語親密度(5段階中)1-5、表記妥当性(7段階中)1.5-6.5の広い範囲の語彙特性をもつ単語を抽出した。比較のため「動物」のほかに「道具」のカテゴリからも同様の単語抽出を行ったが、2つのカテゴリ間で、単語長ごとに単語親密度と表記妥当性について、相対的な差が20%以内で一致する単語を抽出した結果、それぞれのカテゴリから211個の単語が抽出できた。なお結果的に心像性は両カテゴリにおいて大きな差はなかった。抽出した単語を単独呈示して脳活動を計測するMEG予備実験を開始し、被験者二名について脳活動計測を試行した。本研究者が所属する組織に導入された360チャンネルMEGを新たに使用するため、基本的な計測における選択やパラメータ値(磁気シールドルームのアクティブ・ノイズキャンセレーションのon/off、雑音除去方式sss/tsssの選択、頭の動き補正のon/off選択、波形のフィルター条件やトリガ・タイミングの調整など)の最適化を行い、今後のMEG実験の準備を行った。当初の計画では、H28年度において、単語の抽出とそれを使ったMEG予備実験により脳活動源強度の語彙特性への依存性を得る予定であった。上記のように単語の抽出はできたが、予備実験が試行段階に留まったため、予定からはやや遅れていると判断する。