hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物のアーキテクチャ:伸長成長と力学的安定性のトレードオフ

植物の高さや分枝,葉の配置などの受光体制や力学的安定性に係わる植物の外部形態をアーキテクチャという。異なる光環境が植物のアーキテクチャに与える影響を,メタマーを単位にして解析する。メタマーとは1つの節間と葉から構成される植物成長の単位である。植物のアーキテクチャは伸長成長と力学的安定性のトレードオフによって決まることを仮説に,トレードオフが成立する機構を,メタマーの伸長成長と力学的安定性に係わる特性を解析することにより明らかにすること,およびアーキテクチャが植物の光合成,成長,繁殖に与える影響を明らかにすることを目的に研究を進めている。(1)東京農業大学の実験圃場(東京)に設置した網室において,ポットを用いてイネを4個体/ポットの割合で,2段階に窒素量を変えて栽培した。5個体をマーキングし、分げつと分げつに着く個葉の動態(出葉と落葉、葉面積成長)を10日置きに計測した。また分げつ毎に幼穂形成から穂の成熟までの繁殖成長と繁殖成長が個葉動態に与える影響を解析した。(2)網室内でポット栽培したオオオナモミ孤立個体の葉に安定同位体でラベルした尿素を与えて分枝の自律性を検証した。Cについては自律性は見られなかったが、Nについては自律性が示唆された。(3)窒素固定する通常の品種と固定しない突然変異の2系統のダイズの成長と種子生産に与える大気CO2濃度の影響について行った実験データを解析した。窒素固定系統はCO2濃度上昇により窒素固定が促進され収量を大きく増加させたが、非固定系統は有意な増加は認められなかった。(4)現在広く使われている植物の窒素利用効率の概念について再検討した。平均滞留時間は、吸収した窒素量あたりの積算植物窒素量として再定義する必要があることを論証した。この概念は個葉レベルの窒素利用効率、葉群動態の解析に応用することが可能である。植物の高さや分枝、葉の配置などの受光体制や力学的安定性に係わる植物の外部形態をアーキテクチャという。異なる光環境が植物のアーキテクチャに与える影響を、メタマーを単位にして解析した。植物のアーキテクチャは伸長成長と力学的安定性のトレードオフによって決まることを仮説に、トレードオフが成立する機構を、メタマーの伸長成長と力学的安定性に係わる特性を解析することにより明らかにすること、およびアーキテクチャが植物の光合成、成長、繁殖に与える影響を明らかにすることを目的に研究を進めた。(1)東京農業大学の実験圃場(東京)に設置した網室において、2段階に窒素量をかえイネを栽培した。また個体毎に幼穂形成から穂の成熟までの繁殖成長と繁殖成長が個葉動態に与える影響を解析した。(2)オオオナモミを一定の栄養を与えて高密度・低密度で砂耕栽培した。それぞれ7個体をマーキングし、個葉の動態を10日置きに計測した。イネと同様に個体毎に繁殖成長と繁殖成長が個葉動態に与える影響を解析した。論文準備中。
小胞体カルシウムポンプのリン酸化中間体の異性化によるカルシウム輸送部位の構造変化

CaポンプによるCa2+輸送はリン酸化中間体(EP)を経由する。EP異性化では、触媒部位を持つ細胞質領域の構造変化が膜領域の輸送部位に伝わりCa2+を内腔に放出する。そこで両領域を繋ぐ、ヘリックスM2とそれに続くlinkerの機能的役割を変異導入で調べた。その結果、構造上区別される3つの構成部分が、ATP加水分解とCa2+輸送の共役、EP加水分解、細胞質側または内腔側gateの開閉、非リン酸化中間体のCa2+による活性化に機能することが示された。即ち、各反応段階に応じてM2linkerの各部分が構造変化し、両領域間の相互応答によるエネルギー共役に重要な機能を果たすことが示された。Ca2+ポンプの輸送では、細胞質領域のATP加水分解と膜ドメインのCa2+輸送が共役する。本研究の目的はその作動機構を解明することである。Ca2+輸送反応回路はリン酸化中間体(EP)の形成と加水分解を経由し、Ca2+閉塞型E1PCa2からCa2+非結合型E2Pへの異性化に伴って小胞体内腔へCa2+が放出される。この異性化では、細胞質領域(A, P, N)のA(アクチュエーター)ドメインが大きく回転してP(リン酸化)ドメインと結合し、この構造変化が膜ドメインの輸送部位に伝達されCa2+gateが開く。Aドメインは膜ドメインのへリックスM1からM3にループを介して繋がっている。そこで、膜ドメインのM2へリックスからAドメインまでの領域に着目し、部位特異的変異を(100種以上)導入してこの領域内の各部分について機能的役割を調べた。その結果、AからM2までの特異的領域が、反応段階に応じて構造と長さを変化させること、またそれがEP異性化と分解、およびCa2+輸送部位の構造変化に重要であることを示した。他方、Ca2+ポンプでEP異性化の構造変化を引き起こす原動力として静電的相互作用に着目した。P-Nヒンジ領域でイオンペアを形成する残基間、またP-N間で長距離静電的相互作用をしていると予想された残基間に変異を導入してペアの相互作用を破壊したところ、EP異性化が阻害され、同時にP-Nドメイン間の静電的相互作用(電気力線)が阻害された。したがって、静電的相互作用がEP異性化に重要であることが示された。これはPドメインにK+を結合したCa2+ポンプにおいて観察された。またK+結合はEP転換の速度を増大させ、E1PからのCa2+遊離を防いでいることが明らかとなった。したがって、この静電的相互作用は生理的条件のもと、K+結合した状態でCa2+輸送を効率的に行わせることに重要であることが示された。小胞体カルシウムポンプATPaseによるCa2+輸送はリン酸化中間体(EP)の形成、異性化と加水分解を経由し、輸送部位にCa2+を閉塞したEP(E1PCa2)の異性化(E1PCa2 →E2P + 2Ca2+)に伴ってCa2+が内腔へ放出される。この異性化では細胞質領域のA(アクチュエーター)ドメインが大きく回転してP(リン酸化)ドメインと結合し、この構造変化が膜ドメインの輸送部位に伝わることでCa2+が輸送される。ヘリックスM2は膜貫通部分(M2m)と細胞質部分(M2c)に概ね区別され、M2cの先端はlinkerループを介してAドメインに繋がっている。これらの領域の2次構造や位置は輸送サイクル中に大きく変化することが結晶構造から予測されるが、その意義は不明である。平成25年度の研究目的は、M2linkerの機能的役割を解明することである。そこでこれらの領域に、5個のGly挿入変異(伸長とヘリックスの局所的破壊)を導入してその効果を調べた。その結果、Ca2+-ATPase活性は、殆どの5Giにより強く阻害された。Ca2+輸送活性は、M2mおよびlinkerへの5Giによりほぼ完全に阻害され、脱共役を示した。M2mへの5GiではE1PCa2へのCa2+閉塞が障害されていた。E2P加水分解はM2m、M2cの先端部、またはlinkerへの5Giにより強く阻害されたが、M2c中央部への5Giでは逆に強く促進された。この促進は内腔の高濃度Ca2+によって影響されず、内腔側のCa2+-gateが堅く閉じていると考えられる。以上の結果は、反応段階に応じてM2の各領域およびlinkerの2次構造や長さが変化することが、細胞質領域-膜ドメイン間の構造変化を介した相互応答によるエネルギー共役に必須であり、EPの異性化と加水分解、およびCa2+-gatingに重要であることを示している。

Ca2+ポンプの輸送では、細胞質領域の触媒部位と、膜ドメインのCa2+輸送部位の構造変化が共役する。小胞体内腔へのCa2+放出は、リン酸化中間体(EP)のCa2+閉塞型E1PCa2からCa2+非結合型E2Pへの異性化でおこる。その過程で細胞質領域(A, P, N)のA(アクチュエーター)ドメインが大きく回転してP(リン酸化)ドメインと結合する。そこで、膜ドメインのM2へリックスとAドメインの接合部、およびM2までの領域に着目し、部位特異的変異を(80種以上)導入して機能的役割を調べた。M2膜貫通部分とA-M2接合部への変異はE1PCa2へのCa2+閉塞を障害し、ATP加水分解とCa2+輸送を脱共役させた。また、M2中央部への変異はE2P分解を強く促進し、内腔側のCa2+ゲートを堅く閉じさせた。これらより、AからM2までの特異的領域が、反応段階に応じて構造と長さを変化させ、それがEP異性化と分解、およびCa2+輸送部位の構造変化に重要であること、従って触媒部位と輸送部位の間の相互応答とエネルギー共役に重要であることを示した。さらに、Ca2+ポンプでEP異性化の構造変化を引き起こす原動力として静電的相互作用に着目した。P-Nヒンジ領域でイオンペアを形成する4つの荷電残基に変異導入してペアを破壊したところ、EP異性化が阻害され、P-Nドメイン間の静電的相互作用がEP分解に重要である可能性が示された。野生型、およびこれら変異体について、イオン強度を変化させて静電的相互作用の大きさを変えるとEP異性化速度が低下し、またこれはK+を結合したCa2+ポンプにおけるイオン強度の上昇の効果であることが示された。さらに、このときEP異性化を促進する静電的相互作用が減弱していることが示された。従って、電場から予測された静電的相互作用が、確かに反応ステップに寄与していることが確認できた。小胞体Ca2+ポンプのCa2+を輸送ではリン酸化中間体(EP)の異性化に伴い、触媒部位を持つ細胞質ドメイン(A,P,N)の構造変化が、Ca2+輸送部位を持つ膜貫通ドメインに伝達され、EPに閉塞されていたCa2+が内腔へ放出される。本研究では、まず両ドメインの連結部分のうちAドメインからM2までの領域に着目し、これが如何に伝達に関与しているかを解明する。その目的のため、この領域を構成するAドメインとM2の接合ループ、M2細胞質露出領域、およびM2膜貫通へリックスの各領域に部位特異的変異を導入した変異体を多数構築し、機能解析を進めてきた。その結果、Ca2+輸送各反応段階における各領域特有の機能的役割と重要性が明らかになった。これは研究の目的によく合致する成果である。さらに、Ca2+を輸送する重要な段階EP異性化の構造変化を引き起こす原動力として静電的相互作用の役割が明らかになった。小胞体Ca2+ポンプのCa2+輸送ではリン酸化中間体(EP)の異性化に伴い、触媒部位を持つ細胞質ドメイン(A,P,N)の構造変化がCa2+輸送部位を持つ膜貫通ドメインに伝達され、EPに閉塞されていたCa2+が内腔へ放出される。本研究では、両ドメインの連結部分(A/M1-linker、A/M2-linker、M2へリックス)が如何にその伝達に関与して膜貫通ドメインのへリックス配置を変えてCa2+を放出させるかを解明する。これに必須の情報・ヒントを与えてくれるのが、Ca2+放出直前の新しい中間体E2PCa2の原子モデルである。
テレビ会議システムによる遠隔教育の心理学的評価と効率的運用方法の検討

本研究では遠隔地間の同時双方向授業を実現できるメディアとしてテレビ会議システムの実用性を検証するとともに、既存の遠隔教育システムで効果的に授業を行う方法を吟味した。心理学的手法を用いた研究により次の点を明らかにした。1.遠隔講義を受講した学生の印象評価を分析した。因子分析の結果、「授業の総合評価」、「モニタ画面」、「音声」、「スクリーン映像」、「受講による疲労感」、「質問」、「遠隔教育への期待」という7つの因子を抽出することができ、印象形成に関わる要因が明らかになった。2.遠隔教育システムを利用した教員に印象調査を実施した。分析の結果、遠隔講義に対して全般に肯定的評価がなされたが、コミュニケーションの双方向性の点では課題があったことが示された。学生の評価と比較することで、2つの調査間で印象に大きな違いがなく、遠隔多人数授業を行うために本システムが実用に耐えうることを確認した。3.注意の資源理論に基づいて、受講者の心理的負担を検討した。処理内容に共通点が多いことからテレビ視聴に関する先行研究の知見を参照して分析をすすめ、受講者の効率的な資源配分が授業理解を高めていることを示唆した。4.遠隔教育システムを効果的に運用する方法を検討した。上記の分析に基づいて、「画面の見やすさ」、「受講者の興味持続」、「双方向性の積極的利用」という3点が授業方法をさらに向上するために重要であることを明らかにした、各点について具体的な改善方法を提示した。テレビ会議システムを利用した遠隔多人数授業について、受講者の心理的負担を中心に研究をすすめた。1.受講者に対するアンケート結果の分析(担当:河村壮一郎、中嶋邦彦)1994年から1995年の間に実施された遠隔講義に関する3回の調査結果を分析した。遠隔講義の受講者評価に対する因子分析では、「受講意欲・授業評価」、「スクリーン」、「テレビモニタ」、「音声」、「講義の難しさ」、という5つの因子を抽出した。なお、この分析結果は日本教育工学会第12回大会の課題研究において「テレビ会議システムを用いた遠隔講義に対する評価要因の検討」という題目で発表された。2.受講者の心理モデルの検討(担当:河村壮一郎)認知心理学の資源理論に基づき、遠隔講義の受講中に学生にかかっている心理的負担、すなわち、受講時の注意資源の消費と1の分析で抽出された5つの要因との関係について検討した。3.受講者の心理的負担が少ない授業方法の検討(担当:中嶋邦彦)受講者の負荷の大きさという点から、過去になされた遠隔授業の個別的特徴を分析し、特に画像の効果的提示方法について視聴覚教育の立場から検討した。4.教員の側からの遠隔授業システムの評価(担当:河村壮一郎、中嶋邦彦)遠隔授業システムの利用のために、教員の心理的負担の量や質が変化しているのかどうか、予備的調査を実施した。テレビ会議システムを利用した遠隔多人数授業について利用者の心的過程を分析するとともに、その効果的な利用方法について検討した。1.平成8年度の調査結果の分析、再検討前年度の調査で検討された受講者の心的負荷に関して資源消費の点から再検討した。処理内容が類似していると考えられることから、テレビ認知に関する先行研究の知見に基づいて受講時の心理過程を分析した。その結果、受講者の効率的な資源配分が授業理解を高めると示唆された。2.遠隔教育の授業方法の検討これまでになされた遠隔授業での印象を検討するため、遠隔教育システムを利用した教員にアンケート調査を実施した。その結果、全般に肯定的評価が得られ、テレビ会議システムによる遠隔講義が可能であることが示された。ただし、直接講義よりも高く評価されたわけではなかった。特に、学生への話しかけやすさの点で課題が残った。

この調査結果は教育工学関連学連合第5回大会において、「テレビ会議システムを用いた遠隔教育に対する教員の評価」という題目で発表された。また、前年度調査した学生の評価と比較し、全体として2つの調査間で印象に大きな違いがないことを示した。3.遠隔教育の方法についての提案遠隔教育システムを効果的に利用する方法を検討した。上記の考察に基づいて、「画面の見やすさ」、「受講者の興味持続」、「双方向性の積極的利用」という3点が重要であり、その具体的な改善方法を吟味した。
脂肪細胞脂肪蓄積の分子基盤解明による抗メタボリックシンドローム研究

脂肪組織を構成する脂肪細胞はトリグリセリドを脂肪滴に蓄え、エネルギー必要時にはこれを分解して供給してます。脂肪滴への過度のトリグリセリド蓄積が肥満であり、メタボリックシンドロームの主原因となることから、脂肪滴形成の分子機構を明らかにする分子細胞生物学的解析を行いました。その結果、複数の新たな因子の機能を明らかにすることに成功し、また、脂肪細胞でのエネルギー産生を亢進する因子を活性化する食品成分の探索系を構築し、抗肥満作用を持つ柑橘由来因子を見いだすことに成功しました。メタボリックシンドロームは、内臓脂肪蓄積による腹部肥満をもとに生じる疾病であり、脂肪細胞内での脂肪滴過剰蓄積の分子機構を明らかにすることが、発症機序の解明、予防に不可欠であると言えます。その分子基盤を分子細胞生物学的手法により明らかにし、さらには予防効果を有する食品成分の探索に結びつける研究を展開します。少子高齢社会を迎えた日本において,医療費の増大化を少しでも軽減することが望まれている。このために食品機能を利用した健康維持の試みが重要視されており,本研究はメタボリックシンドローム予防を目指した基礎研究を行う。本疾病の引き金として肥満が挙げられており,脂肪細胞内での生命現象を詳細に解析する必要がある。脂肪細胞内でどのような機構で脂肪滴形成が促進され,この過程で細胞内に生じる種々の生命現象についての詳細な研究はなされていない。そこで脂肪的形成の分子基盤の解析に焦点を当て,この知見に基づき食品機能を評価する応用研究を発展させていく。本年度は,インスリンシグナルの下流に位置してそのシグナル伝達を軽減する作用が知られているTRB3タンパク質の脂肪細胞内での機能解析を行った。脂肪細胞分化モデル細胞の3T3-L1を分化させると,TRB3は分化初期に発現低下するものの,その後上昇することが確認され,脂肪細胞分化時に何らかの機能を発揮していることが予想された。そこで3T3-L1細胞にレンチウイルスを用い,TRB3を過剰発現させると分化が抑制され,脂肪滴蓄積の減少が見られた。一方,siRNAを用いてTRB3発現を抑制させると,分化は亢進した。この作用点を明らかにすべく,分化のマスターレギュレーターであるPPARγへのTRB3の作用を解析したところ,阻害活性が見出された。TRB3はPPARγにタンパク質-タンパク質結合をすることを,in vitro, in vivoで確認した。以上の結果より,TRB3はPPARγ活性を負に制御することにより脂肪細胞分化を抑制する作用を持つことが明らかとなった。脂肪細胞において脂肪滴蓄積は、前駆脂肪細胞から成熟脂肪細胞への分化の過程で生じる。本年は、分化の過程において発現が上昇する2種類のタンパク質について、脂肪滴形成との連関について解析を進めた。ApoC-IIIは、肝臓において合成され、VLDLの表面タンパク質として血中に分泌される。これまで肝臓が主たる合成臓器と考えられてきたが、脂肪細胞分化の過程で数百倍に発現が上昇する因子として、今回新たに見出した。ApoC-IIIは分化に伴い、RXRリガンドにより発現の亢進が認められた。プロモーター解析の結果、RXR応答配列が同定され、RXRがホモ二量体で作用することが示唆された。発現量としては、肝臓、小腸に比べるとごく微量であり、脂肪組織周辺において機能することが想像された。同じく脂肪細胞分化過程で発現上昇し、機能が期待される因子として核内受容体RORαに着目した。RORαは生理的なリガンドが不明であり、その機能も不確かな点が多い。過剰発現、ノックダウン実験の結果、RORαは分化を抑制する因子であることが判明した。その機序は、PPARγによるペリリピン遺伝子発現抑制を介して脂肪滴形成を負に制御することが判明した。RORαは肝臓においては、インスリン抵抗性を促す因子であるが、脂肪組織においては分化を負に制御し、脂肪滴蓄積を抑制するという、組織特異的な機能を発揮する因子であることが明らかになった。本年は、分化の過程において発現が上昇するRORαについて、さらに脂質合成に関与する転写因子SREBPの活性化機構について解析を進めた。脂肪細胞分化過程で発現上昇し、機能が期待される因子として核内受容体RORαに着目した。その機序は、PPARγによるペリリピン遺伝子発現抑制を介して脂肪滴形成るを負に制御することが判明した。SREBPは脂質合成関連遺伝子発現制御する転写因子である。

小胞体膜タンパク質として合成された本タンパク質は、ゴルジ体へと輸送され、そこに局在する2種類のプロセシング酵素による切断を受け、活性型へとなる。このプロセシングに関与する新たな因子として、小胞体膜タンパク質TRC8るを見いだした。本タンパク質は、SREBP/SCAP複合体と結合し、複合体の小胞体からゴルジへの輸送を阻害することにより、活性化を抑制することが明らかとなった。脂肪細胞における脂肪滴形成とTRC8の機能連関について更なる研究が必要である。脂肪細胞脂肪滴表面にはペリリピンが局在し、内包されるトリグリセリドの分解を抑制する機能を発揮している。ペリリピンはファミリーを形成し、脂肪細胞以外の細胞において脂肪滴表面に局在するタンパク質として機能している。その中でも、最も近年発見されたMLDPは心筋細胞に特に高発現し、心筋細胞でのエネルギー代謝制御に深く関与していることが考えられる。しかし、我々の解析により、脂肪組織にも相当量の発現が認められた。そこで、マウス胎児より調製した繊維芽細胞(MEF)を脂肪細胞へと分化させ、分化過程における発現変動を追跡した。MLDPは分化とともに発現が亢進した。また、その発現変動は脂肪細胞分化のマスターレギュレーターであるPPARγにより正に制御されることが判明した。この発現変動は、マウス脂肪組織より調製したpreadipocyteを成熟脂肪細胞へと分化させても認められた。しかし、多くの脂肪細胞分化試験で用いられるNIH3T3-L1細胞においては、成熟脂肪細胞へと分化させてもMLDP発現は認められなかった。従って、NIH3T3-L1細胞はMLDP機能を介した脂肪滴形成を解析する研究には不向きであり、種々の脂肪細胞分化研究に用いられる細胞の個々の個性を考慮した上で、各種研究に用いられる必要のあることが示された。脂肪細胞脂肪滴の形成に関する分子機構については、不明な点が多く残っている。我々は、脂肪細胞に特異的に発現し、脂肪滴表面に局在し、脂肪滴形成を促すタンパク質ペリリピンの機能に着目して研究を進めてきた。ペリリピンノックアウトマウスでは、脂肪組織に脂肪滴は形成されるものの、そのサイズ、トリグリセリド蓄積は著しく低下している。野生型ならびにノックアウトマウスの白色脂肪組織の種々のタンパク質を解析した結果、転写因子SREBPのサブファミリーメンバーのSREBP-1核内活性型が低下していることが確認された。同じファミリーのSREBP-2活性型は、両群で差がなかった。SREBP-2の活性化には小胞体膜中のコレステロール含有量が重要な決定因子であることから、GC/MS/MSを用いて解析を行った。その結果、野生型に比べ、ノックアウトマウス脂肪細胞の小胞体膜中コレステロール量は有意に高く、SREBP-2の活性化には十分に低下していたものの、SREBP-1の活性化には、不十分であることが判明した。SREBP-1の活性化が抑制され、その結果脂肪酸合成が低下し、脂肪滴形成がさらに減弱するし来るの存在を明らかにした。さらに、ノックアウトマウスの脂肪滴表面には、ペリリピンのファミリーメンバーであるADRPが局在し、その機能を代替している。
原子分解能計測による非晶質物質設計

本申請研究ではナノ計測と理論計算を複合利用して,非晶質材料ガラス内におけるドーパントの分布や,分相を高い分解能で明らかにすることを目的としている.研究期間初期においては,ガラス中の種々のドーパントの構造解析とHAADF像シミュレーションを行い,ガラス中のドーパントを可視化するための観察条件を系統的に解析した.さらに,同手法を溶融塩や蛍光体材料に適用した.また,種々のガラスの原子分解能STEM観察を行った.その結果,分相の可視化,ガラスの配位環境を原子分解能で可視化することに成功した.以上の研究で得られた知見をもとに添加元素近傍の局所環境を制御するための指針を得ることが出来ると期待している.本申請研究ではナノ計測と理論計算を複合利用して,SiO2ガラスに代表される非晶質材料ガラス内におけるドーパントの分布や,分相をナノレベルの空間分解能で明らかにすることを目的としている.具体的には,系統的にHAADF-STEM像観察と像シミュレーションを行い,非晶質中の元素を可視化するための最適条件(試料厚さ,電子線収束角,HAADF結像角,フォーカス,原子番号差など)を決定する.さらに,複数の元素を添加した系について原子分解能ELNES測定を行い,重元素だけではなくAlやPなどの軽元素の分布も原子分解能で明らかにするとともに,ELNESの微細構造のシミュレーションを用いて軽元素と重元素間に働く相互作用を調べる.平成26年度においてはSiO2ガラス中の種々のドーパントの構造解析とHAADF像シミュレーションを行い,ガラス中のドーパントを可視化するための観察条件を系統的に解析した.特に,ガラスに添加されて広く使用されているEr,U,Nb,Fe,Ge,Biについて解析を行い,重元素と軽元素ともに可視化するための条件を明らかにした.さらにSTEM-EELS測定を行い,ガラスの分相をナノレベルで可視化した.さらに,本研究で確立された材料中ドーパント可視化法と組成分布可視化法を用いて他の材料に適用した研究を行った.まず,シンチレーターとして用いられている結晶材料中の発光中心元素の可視化を行い,結晶の場合においてもその分布が非周期になっていることを明らかにした.さらに,ガラス化過程の知見を得ることを目的として,溶融塩のSTEM-EELS解析を行った.その結果,高いエネルギー分解能を用いた単色化EELS法を用いることで原子の振動構造の解析に成功した.本申請研究ではナノ計測と理論計算を複合利用して,SiO2,Al2O3ガラスに代表される非晶質材料ガラス内におけるドーパントの分布や,分相をナノレベルの空間分解能で明らかにすることを目的としている.具体的には,系統的にHAADF-STEM像観察と像シミュレーションを行い,非晶質中の元素を可視化するための最適条件(試料厚さ,電子線収束角,HAADF結像角,フォーカス,原子番号差など)を決定する.さらに,複数の元素を添加した系について原子分解能ELNES測定を行い,重元素だけではなくAlやPなどの軽元素の分布も原子分解能で明らかにするとともに,ELNESの微細構造のシミュレーションを用いて軽元素と重元素間に働く相互作用を調べる.以上のような最新の計測と計算法を非晶質ガラスに適用し,非晶質材料中に存在する個々の添加元素(重元素および軽元素)の分散状態と局所環境を原子分解能で調べ,それら添加元素近傍の局所環境を制御するための指針を得ることを目的としている.平成27年度においては,SiO2-Al2O3ガラス,Al2O3-Ta2O3ガラス,SiO2-Bi2O3ガラスについて,原子分解能走査透過型電子顕微鏡を用いてドーパントの分散状態と相分離状態を調べた.さらに,ELNES計測と理論計算を複合利用することにより局所的な配位環境や化学結合の解析を行った.その結果,ガラスの配位環境を原子分解能で可視化することに成功した.さらに,重元素を低濃度添加したガラス試料において,2原子クラスターや3原子クラスターの分散状態を明らかにした.また,ドーパント濃度を上昇させたガラス試料の観察も行い,重元素ドーパントのネットワーク状態を可視化することに成功した.以上の研究で得られた知見をもとに添加元素近傍の局所環境を制御するための指針を得ることが出来ると期待している.本申請研究ではナノ計測と理論計算を複合利用して,非晶質材料ガラス内におけるドーパントの分布や,分相を高い分解能で明らかにすることを目的としている.研究期間初期においては,ガラス中の種々のドーパントの構造解析とHAADF像シミュレーションを行い,ガラス中のドーパントを可視化するための観察条件を系統的に解析した.さらに,同手法を溶融塩や蛍光体材料に適用した.また,種々のガラスの原子分解能STEM観察を行った.その結果,分相の可視化,ガラスの配位環境を原子分解能で可視化することに成功した.以上の研究で得られた知見をもとに添加元素近傍の局所環境を制御するための指針を得ることが出来ると期待している.当初計画における平成26年度の目的は1)非晶質材料内の添加元素を可視化するための最適条件の探索と,2)軽元素分布のナノレベル計測である.実際に1)については,電子ビームの収束角,HAADF結像角を変えた実験とSTEM像計算を系統的に行い,焦点深度ー空間分解能ー元素識別能を最適化した非晶質材料解析のための最適条件を決定した.特に,ドーパントとしてU,Nb,Fe,Ge,Biを選択し,解析を行った.

その結果,重元素はよく可視化できるのに対し,原子番号がSiに近くなるにつれその可視性が悪くなることが分かった.さらにシミュレーションを系統的に行い,通常の条件では可視化することが困難な軽元素ドーパントを可視化するための条件を明らかにすることができた.また,2)については,HAADF-STEM法では検出が難しい元素番号が母相とほぼ同じ組成のガラスについて電子分光法を併用した解析を行った.具体的にはSiO2とAl2O3のガラスを用いて,その分相状態をSTEM-ELNESによって解析した.その結果,数nmほどの微細な分相を明瞭に可視化することに成功した.以上のように当初の目的である上記の1),2)がほぼ達成されていることから「おおむね順調に進展している」といえることができる.無機材料・物性平成27年度においては,平成26年度に得られた結果を学術論文や学会等で発表していくとともに,これまでに得られたELNESスペクトルを第一原理計算により解析し,添加元素近傍の結合状態と重元素との相互作用を明らかにする.本解析により,化学結合(共有結合性,イオン結合性等),配位環境(4配位,6配位等)に関する詳細な情報を得ることができると期待される.さらに,重元素ドーパントから取得されるELNESを解析することにより,遷移金属やランタノイドの価数やスピン状態に関する情報を取得できる.また,母相のSiO2領域から計測されるSi-L2,3端も解析する.これら得られた実験的なELNESと,ELNESの理論解析を用いることにより,母相-ドーパント相互作用を高い分解能で明らかにし,非晶質材料設計のための指針を確立することを目指す.本申請研究ではHAADF像を定量的に解釈するための像シミュレーションが重要な役割を果たす.当初の予定では,非周期構造は複雑であり,信頼性のある像シミュレショーションのためには大規模な非晶質モデルを用いた計算が不可欠であると判断したため,平成26年度に既存計算機のメモリ増設を予定していた.しかしながら実際に研究を進めた結果,シミュレーションで用いたスライスを反復利用することで,モデルのサイズを大きくすることと同等の結果を得ることができることが明らかにした.同手法を用いることで,計算速度が飛躍的に向上するとともに,メモリ消費を大幅に抑えることができた.その結果,当初予定していた像シミュレーション機に対するメモリの増設は行わなかった.その一方で,ELNESスペクトルの理論計算については,当初予定していた300原子程度の計算では非晶質材料から取得される実験スペクトルを再現できないことが平成26年度に行った予備的な検討で明らかとなった.つまり,今後は当初予定してなかったELNESスペクトル用計算機の増強を行う必要がある.そこで,平成27年度において平成26年度から持ち越された予算をELNESスペクトル用計算機の増強に用いる予定である.
精密制御震源とVLBIアルゴリズムを結合した弾性波速度変動の精密検出法の開発

本研究では,地殻の弾性波速度変動を精密に検出する手法を開発するため,精密制御震源が設置されているサイトを利用して観測実験を行い,データを取得し,これの解析を行った.また,精密制御震源を利用して効果的に弾性波速度変動を検出するには,従来の一定周波数を出力するだけでは不十分で,これにAM(Amplitude Modulation)変調を施すことが有力な手法であることが分かったので,AM変調をするための装置の開発を行った.本研究に先行する科学研究費の補助により,精密制御震源は従来とは桁違いの高精度の調和波動を長期間にわたり連続的に地殻へ放射できることを既に確認している.また,VLBI相関法アルゴリズムを取り入れるためには,各観測点が超高精度で同期している必要があるが,これのためのインフラとして光ケーブル網は既に敷設ずみである.また,AM変調をする震源本体の試作は既に終了していた.本研究では,まず,既設の精密制御震源と各観測点を光ケーブルを介した通信により同期して観測実験を行い,精密制御震源が生成する調和波動を観測する実験を行った.観測波形を解析したところ,精密制御震源が生成する調和波動を高精度に検出することができた.次に,各観測点で得られたデータを解析するためのVLBI相関アルゴリズムの開発を試みた.具体的には,各観測点間における観測波形データの相関処理により,地盤の相対的な変化を抽出することを試みた.現在のところ,精密制御震源の電源供給の問題で24時間までしか連続運転ができず,また観測データが不足しているが,観測波形の相関性は極めて高く,また時間安定性も高いことが分かった.地盤の状態変化に伴う速度変化の影響を受けたと思われる弾性波動の変化は検出できていないが,この手法の精度高さを考慮すると、地盤に何らかの変化があれば,それに伴う観測波形の変動を検出できるものと期待できる.今後も観測を重ね,変化を高精度に検出することを試みる予定である.上述の観測・解析と並行して,AM変調ができる精密制御震源の開発を進めた.AM変調は,精密制御震源の回転体の一次モーメントを変化させることにより行うが,震源の試作機を実験室でテストし,機械的にスムーズに変化させることができることを確かめた.また,一次モーメントを変化させる機構および制御部の製作も完了した.ただし,震源への電源供給の目処がたたなかったため,テストサイトへの設置はまだである.本研究では,地殻の弾性波速度変動を精密に検出する手法を開発するため,精密制御震源が設置されているサイトを利用して観測実験を行い,データを取得し,これの解析を行った.また,精密制御震源を利用して効果的に弾性波速度変動を検出するには,従来の一定周波数を出力するだけでは不十分で,これにAM(Amplitude Modulation)変調を施すことが有力な手法であることが分かったので,AM変調をするための装置の開発を行った.本研究に先行する科学研究費の補助により,精密制御震源は従来とは桁違いの高精度の調和波動を長期間にわたり連続的に地殻へ放射できることを既に確認している.また,VLBI相関法アルゴリズムを取り入れるためには,各観測点が超高精度で同期している必要があるが,これのためのインフラとして光ケーブル網は既に敷設ずみである.また,AM変調をする震源本体の試作は既に終了していた.本研究では,まず,既設の精密制御震源と各観測点を光ケーブルを介した通信により同期して観測実験を行い,精密制御震源が生成する調和波動を観測する実験を行った.観測波形を解析したところ,精密制御震源が生成する調和波動を高精度に検出することができた.次に,各観測点で得られたデータを解析するためのVLBI相関アルゴリズムの開発を試みた.具体的には,各観測点間における観測波形データの相関処理により,地盤の相対的な変化を抽出することを試みた.現在のところ,精密制御震源の電源供給の問題で24時間までしか連続運転ができず,また観測データが不足しているが,観測波形の相関性は極めて高く,また時間安定性も高いことが分かった.地盤の状態変化に伴う速度変化の影響を受けたと思われる弾性波動の変化は検出できていないが,この手法の精度高さを考慮すると、地盤に何らかの変化があれば,それに伴う観測波形の変動を検出できるものと期待できる.今後も観測を重ね,変化を高精度に検出することを試みる予定である.上述の観測・解析と並行して,AM変調ができる精密制御震源の開発を進めた.AM変調は,精密制御震源の回転体の一次モーメントを変化させることにより行うが,震源の試作機を実験室でテストし,機械的にスムーズに変化させることができることを確かめた.また,一次モーメントを変化させる機構および制御部の製作も完了した.ただし,震源への電源供給の目処がたたなかったため,テストサイトへの設置はまだである.
作物根の老化過程に関する研究

水稲種子根系の老化過程を酵素活性と物質分配の観点から評価した。酵素活性に関しては,水稲種子根の発育に伴うコハク酸脱水素酵素とパーオキシダーゼ活性の経時的な変化を,側根との関連性を含めて調査した。根軸上のコハク酸脱水素酵素の活性は,向頂的に活性が高くなるパターンを示した。側根におけるコハク酸脱水素酵素の活性は,発根後3-5日目になると,ほとんどのものが染色性を失い,生理的活力が比較的短期間で消失することを示唆した。一方,根軸上のパーオキシダーゼ活性は、側根が発根した3日目以降になると急激に酵素活性が高まる傾向を認め,側根の発根を境に,根軸全体の生理的活力が増大することを示唆した。以上の結果から,コハク酸脱水素酵素およびパーオキシダーゼ活性は,ともに老化の指標になりうるが,後者の活性が側根の発育と密接な関連を持つなど,両者の老化の指標としての内容は異なり,さらに検討が必要であると思われた。物質分配に関しては,側根と種子根軸における炭素と窒素の分配をCHNコーダを用いて発育生理学的に解析した。窒素含有率は、根軸は胚乳と,側根は茎葉部と,それぞれ類似した推移を示したことから,根軸が分解的性格の,側根が合成的性格の器官であることが推測された。炭素含有率は種子根軸の4日目部位形成後4日目に,根軸ではほぼ最大に達したのに対し,側根ではそれより2日遅れたことから,側根が根系の中で果たす役割の一つに,根系全体の若さを保持する機構の重要な部分を占めることが推察された。一方C/N率で根軸と側根を比較すると,側根のC/N率は,根軸の約半分であることが明らかとなった。このことは、両者の機能上あるいは構造上の違いを示す新しい知見であると考えた。
リン酸化反応、レドクスによるインターロイキン1レセプターの発現制御

本研究の目的は、リン酸化反応、レッドクスによるIL-1RI発現調節機構を明らかにし、IL-1の作用調節の可能性を探るものである。そこで、本研究ではチロシンキナーゼの特異的な阻害剤、還元剤、抗酸化剤を用いて検討した。ヒト線維芽細胞株TIG-1にチロシンキナーゼの阻害剤であるゲニステインやチロホスチンで処理すると、^<125>I標識したIL-1の結合をゲニステインは用量依存的、また、経時的にも抑制した。スキャッチャードプロット解析の結果、ゲニステインはIL-1RIの親和性を変えることなく、細胞表面上のレセプター分子を減少させていたことから、恒常的なIL-1RIの発現にはチロシンキナーゼが関与していることが、本研究で初めて明らかとなった。しかし、ゲニステインはIL-1RI mRNAの発現を抑制しなっかったことから、ゲニステインは転写後の調節に働いていることが示唆された。更に、蛋白合成阻害剤であるサイクロへキシミド存在下でもゲニステインの作用が認められたことから、ゲニステインは翻訳過程以後に作用していることが示唆された。次にIL-1RIの減少がIL-1のシグナルの抑制につながるか、ゲニステイン前処理により、細胞表面上のIL-1RI分子を減少させておき、培地交換でゲニステインを取り除いたあと、IL-1刺激によりIL-1RIに会合するセリシスレオニンキナーゼであるIRAKの活性、IL-1誘導インターロイキン6(IL-6)の産生を検討した。何れの活性もゲニステイン前処理によって抑制されていた。これらのことから、IL-1RIの発現を調節することで、IL-1の作用を調節することができることが示された。
胎児脳における虚血脆弱細胞種の同定とその生存因子を用いた脳障害治療法開発

胎児発育不全(fetal growth restriction, FGR)児において協調運動障害・学習障害・うつ状態・注意欠陥多動障害といった学習や行動の問題を合併しやすいことが注目されている。FGRの発症原因はさまざまであるが、なかでも胎内での血流障害は、脳室周囲白質損傷のリスクファクターでもある。本研究の最終目標は、FGR児に見られる中枢障害軽減の糸口を見出だすことである。本研究では、二つのFGRモデルを作製し、組織学的、行動学的に評価した。本研究課題の最終目標は、子宮内発育遅延(fetal growth restriction, FGR)の主要な要因と考えられる胎児血流障害が、胎児脳のどの領域のどの細胞種(神経幹細胞、神経細胞、アストロサイト、オリゴデンドロサイトなど)に最も損傷を与えるのかを解明することにより、FGR児に見られる中枢障害軽減の糸口を見出すことである。また、成長因子のなかでもFGFが細胞増殖のみならず低酸素による細胞障害からの保護因子となりうること、さらにPDGFがオリゴデンドロサイト増殖とともに神経細胞保護因子となりうるという報告もあり、FGRモデルラットと細胞培養系を有機的に組み合わせた研究によって胎児血流障害による脳損傷の新規治療法開発への道筋を示し、臨床において今なお治療法が確立しない脳障害および発達障害への治療へと導きインタクトサバイバルを目指すことである。今年度は、虚血・再灌流モデルを用いたFGRラットモデルの確立を行った。子宮動脈を一時的にクランプし虚血した後に、クランプを解除し再灌流して作製する。様々な妊娠日数、虚血時間で確認した。コントロールは開腹して子宮を腹腔外に出し、同時間おいた後に閉腹した。妊娠17日目に開腹し子宮動脈を30分間クランプした後、クランプを解除して閉腹し妊娠を継続させたところ、妊娠22日目に通常経膣分娩に至った。出生体重はFGR群4.78±0.18g、コントロール群5.30±0.11gで有意差を認め(p<0.05)、FGRモデルラットが作製できることがわかった。25年度は、虚血・再灌流モデルを用いたFGRラットモデルの確立を行ったが、26年度は、確立されたモデルを用い行動実験を行った。Rotarodでは、1日目、FGR群が平均55.8秒に対しコントロール群が52.0秒(p=0.81 )、2日目は55.5秒に対し74.4秒(p=0.13)、3日目は75.5秒に対し65.3秒(p=0.53)、4日目は91.0秒に対し85.5秒(p=0.87)であり、有意差は認められないもののrotarodに一番慣れると考えられる最終日の4日目についてはFGRの平均値がコントロールを上回る結果となり、不安定な状況下での耐久性やバランスにコントロール群に比べFGR群が不利である可能性が示唆された。Shuttle avoidanceでは、実験1日目、FGR群における回避率の平均値47.0%に対しコントール群では45.0%(p=0.92)、2日目では59.0%に対し62.5%(p=0.28)、3日目では78.0%に対し62.5%(p=0.21)、4日目では74.0%に対し42.5%(p=0.64)、1週間間隔をあけた10日目では72.0%に対し65.0%(p=0.65)であり、いずれも有意差は認められず、危険回避とその長期記憶については特に有意差を認めなかった。Open fieldでは、一定時間内での動いた回数の平均値はFGR群で14.4回、コントロール群は7.5回(p=0.08)、動いた時間については70.6秒と31.1秒(p=0.018)、中心部で動いた距離については0.28mと0.25m (p=0.02)であった。以上からFGR群の方がコントロール群に比べより多動であり、また照度が高い中心部での活動が多く危険察知能力について劣る可能性が示唆された。本研究課題の最終目標は、胎児発育遅延(fetal growth restriction, FGR)児に見られる中枢障害軽減の糸口を見出すことである。これまで我々は、妊娠17日目に開腹し子宮動脈を40分間クランプした後、クランプを解除して閉腹し妊娠を継続させ、妊娠22日目に通常経膣分娩に至る方法でFGRモデルラットを作製し、行動学的に評価を行った。作製したモデルでは、出生体重がFGR群4.78±0.18g、コントロール群5.30±0.11gで有意差を認め(p<0.05)、オープンフィールド等で行動異常を認めた。今年度は、アメロイドコンストリクターを用いより病態に近いFGRモデルを作製した。アメロイドコンストリクターは金属製のリング内部にドーナツ状のガゼインコアのある閉鎖具であり、血管周囲に装着後、体液を徐々に吸収し、ガゼインコアが膨張することで中心の穴が狭小化し緩徐に血管を閉塞させる。一時的な虚血・再灌流よりも慢性的な血流制限を起こし、子宮内発育遅延により近い形のモデルと言える。今回、中心孔内径が0.35mmと0.4mmの2サイズで行ったところ、0.35mmでは、胎児死亡率が高く、虚血が強すぎると考えられた。

0.4mmのアメロイドコンストリクターでは、死亡率が低く、日齢4での体重が6.89±0.76gであり、従来のモデルよりも低い体重を実現できた。今後は、新しく開発されたFGRモデルラットの病理学的、行動学的検討が必要と考えられる。胎児発育不全(fetal growth restriction, FGR)児において協調運動障害・学習障害・うつ状態・注意欠陥多動障害といった学習や行動の問題を合併しやすいことが注目されている。FGRの発症原因はさまざまであるが、なかでも胎内での血流障害は、脳室周囲白質損傷のリスクファクターでもある。本研究の最終目標は、FGR児に見られる中枢障害軽減の糸口を見出だすことである。本研究では、二つのFGRモデルを作製し、組織学的、行動学的に評価した。モデルの確立、行動実験等順調に出来ている。新生児学FGRの脳組織を詳細に評価し、胎児脳のどの領域がどのような形で損傷されるかを解明する。さらなる行動実験を行い、FGRの行動障害をより明らかにする。また、治療法の候補となっているものを試し、効果、安全性を評価する。モデルの確立に当初の予定より時間がかかってしまった。負荷が強すぎると分娩に至らなかったり、出生体重が小さすぎてその後生存できなかった。負荷が弱すぎるとFGRモデルにならず、至適な手術時期や虚血時間を見出すことに時間を要してしまった。行動実験を優先したため、FGRの組織評価が遅れ、当初予定していた抗体等の購入を昨年度行わなかったため。次年度以降で、確立できたモデルを用い虚血感受性細胞種を同定する。同時に、神経幹細胞から分化誘導した様々な細胞種を低酸素虚血モデル培養系に移し虚血感受性細胞種を同定するとともに、既知の増殖因子を用いて各種細胞死に対する抑制効果を評価する。さらに行動実験および組織学的病変より治療効果を判定し、FGR児の脳障害予防および治療へと結びつくようなデータの蓄積、および効果の高い投与方法などを検討する。最も損傷を受けやすい時期および部位を調べるため、経時的に脳組織切片を作製しHE染色による細胞の数・形状・面積の評価、TUNEL染色・抗caspase3抗体による免疫染色によりアポトーシスの出現時期・程度の評価、抗BrdU抗体・抗phosphoH3抗体による新生細胞・細胞遊走の評価を行う。また、細胞種特異的分子マーカーの抗体(MAP2、β-Tubulin、NeuroD、NeuN、O1、O4、A2B5、MBP、GFAP、Nestin)を用いた免疫組織染色により、最も損傷を受けやすい細胞種の細胞数・形態学的相違を検討する。行動学的評価として、能動的回避反応、慣れを用いた記憶保持試験、回転棒試験、オープンフィールドでの基本行動の解析を行う。虚血・再灌流により出生した仔ラットの行動を調べ、ヒトFGR児の行動上の特性と比較する。治療法を開発するために、以下に述べる研究系を用いる。神経幹細胞から分化誘導した様々な細胞種を低酸素虚血モデル培養系に移し、虚血感受性細胞種を同定する。そこにFGFやPDNF、BDNFなどの既知の増殖・栄養因子を添加し、虚血感受性細胞の生存・分化促進因子を検索する。この研究で得られた虚血感受性細胞の生存・分化促進因子を、虚血・再灌流モデルラットに投与することにより治療効果を判定する。さらに、最も副反応が少なく、脳障害予防の効果が期待できる投与時期、投与量・濃度を検討する。抗体等、免疫組織染色に使用する試薬などに充てる。安定したモデルの確立に時間がかかり、モデルを使っての検討が遅れている。当初予定していた抗体の購入も次年度とした。当初の予定の通り、実験動物・飼料、抗体などの免疫組織学的検討の関連試薬、生化学的検討の関連試薬などに用いる。
精神障害患者の希望・決定・実行を援助する急性期リハビリテーション介入の効果

平成30年度は、以下の研究結果を得た.精神障害患者の希望・決定・実行を尊重した急性期リハビリテーション介入を実施するときに、まず念頭に置くべきことは患者および医療関係者の安全性の確保である。ひとたび暴力事象が生じると、患者の回復プロセスに負の影響をもたらし、同時に、リハビリテーション介入内容も修正が必要になる。そこで、本研究に関連して、研究分担者とともに医療者の暴力暴露状況と対策の実施状況について調査研究を実施した。精神科地域訪問看護においては、約半数の者がこれまでのキャリアの中で訪問時に暴力に暴露されていること、安全性確保のための対策が不十分であること、事後対策もほとんど準備されていないことを報告した。看護・リハビリテーション介入の円滑な実施のためには、充実した安全性対策を並行して実施する必要性がある。地域生活する精神障害患者は、上述したような暴力という形だけでなく、家事や育児など生活遂行の困難から、孤立し孤独感が生じ、そのために二次的に様々な問題が生じて事例化し、入退院を繰り返すことがある。希望・決定・実行を尊重したリハビリテーション介入は、精神障害患者の特性を踏まえた上で、とくに生活遂行を支援することを中心の介入である。代表的ケースとして、気分障害を合併する成人期ADHD患者が、本介入によって、地域生活が可能となり、母親としての役割をはたしながら、社会への再適応する過程を報告した。さらに、申請課題に関連する他の研究結果についても国内外で報告した。平成28年度(初年度)は、希望・決定・実行を援助する急性期精神障害患者に対する精神科リハビリテーション介入技法の確立のために研究を実施した。研究者らは、介入モデルβ版を神戸大学医学部附属病院精神科にて作成し、その効果について国際誌等に報告しており(Tanaka et al.,Clin Rehabil. 2014)、今後はβ版をさらに臨床的有用性の高いものに発展させることが重要である。そこで、2つの研究を実施している。第1研究は、神戸大学大学院保健学研究科と関西青少年サナトリウムが共同し、統合失調症患者に対して個別作業療法を実施することにより、患者の自覚的な疲労感が改善し、さらに精神症状が改善することをRCTを用いて検証している。急性期においては、症状の程度およびその内容が、個々人によって異なるために集団対応は不可能であり、個別性の高い作業療法を実施する必要があるが、個別精神科作業療法の技法や効果について検証したものは極めて少ない。現在、介入とデータ収集をしている。第2研究は、神戸大学医学部附属病院精神科において、急性期統合失調症患者に青年・成人感覚プロファイル(Adolescent Adult Sensory Profile、以下ASP)を用いることにより、患者自らが希望を容易に表出できるよう工夫した急性期作業療法を実施している。急性期統合失調症患者は希望を表出することが困難であり、また医療者もその希望を把握することは容易でなく、精神科医療経験に頼らざるを得ないところがあり、質の高い医療を公平に提供できているとは言い難い。ASPを用いることによって希望の表出が容易になれば、医療者とのshared decision makingが可能になる。現在上記2件の研究により、急性期β版を臨床有効性が高いものに修正作業中である。他の医療機関との調整は順調である。平成29年度は、以下の研究結果を得た。患者と治療者の治療セッティングが1対1のときには、治療者は患者が希望し、決定し、実行することを援助しやすい。そこで、1対1の個別作業療法を統合失調症入院患者に対し実施し、通常治療群と比較し認知機能にどのような影響を及ぼすかを検討した。認知機能は、検査室内の心理検査テストによって検査時の認知機能を評価するもの、生活場面での行動から認知機能を評価するもの、これら2つに大別されるが、本研究では、それぞれ統合失調症認知機能簡易評価尺度日本語版(BACS-J)と統合失調症認知評価尺度日本語版(SCoRS-J)で認知機能を測定した。介入期間3ヶ月の後、SCoRS-Jの一部の項目において介入群で有意な改善がみられたが、BACS-Jに2群間で有意差はみられなかった。1対1作業療法セッティングにおける、患者の希望・決定・実行を尊重したリハビリテーション介入は、統合失調症患者の生活場面の行動に直接的に関連する認知機能を改善することが示唆された。現在、海外で報告すべく論文を準備している。また、神戸大学医学部附属病院精神科において、急性期患者に対して、患者の希望・決定・実行を尊重したリハビリテーション援助することを実践し、実施可能性について検討した。青年・成人感覚プロファイル(Adolescent Adult Sensory Profile、以下ASP)は安全に実施が可能であり、検査によって症状が悪化する者はいなかった。ASPを用いることによって患者自らが希望を表出できた。経過を事例研究として論文作成中である。多くの急性期統合失調症の入院患者が本研究に参加することを見込んでいたが、入院期間の大幅短縮により、2群間比較するほどの患者数をリクルートすることが困難になっている。

精神科地域訪問看護においては、約半数の者がこれまでのキャリアの中で訪問時に暴力に暴露されていること、安全性確保のための対策が不十分であること、事後対策もほとんど準備されていないことを報告した。看護・リハビリテーション介入の円滑な実施のためには、充実した安全性対策を並行して実施する必要性がある。地域生活する精神障害患者は、上述したような暴力という形だけでなく、家事や育児など生活遂行の困難から、孤立し孤独感が生じ、そのために二次的に様々な問題が生じて事例化し、入退院を繰り返すことがある。希望・決定・実行を尊重したリハビリテーション介入は、精神障害患者の特性を踏まえた上で、とくに生活遂行を支援することを中心の介入である。代表的ケースとして、気分障害を合併する成人期ADHD患者が、本介入によって、地域生活が可能となり、母親としての役割をはたしながら、社会への再適応する過程を報告した。さらに、申請課題に関連する他の研究結果についても国内外で報告した。対象者数を確保するために、協力医療機関との連携をさらに強めていく。関連病院から研究参加者をリクルートし、また、亜急性期患者も研究対象者に加えることで対応する。予定していたソフトおよびPCの購入などを次年度に回したため。データ整理に人件費・謝金を必要としたため、また、次年度もそれらに必要とするため、当該年度の物品費をおさえたため。予定してソフトの購入、PCの購入、学会成果報告などに充てる予定である。