hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔内細菌に起因する出血性脳卒中の病態理解とモデル動物の作成

コラーゲン接着性タンパク質Cnmを産生する口腔内の齲蝕原性細菌(ミュータンス菌)と脳内出血との相関を検討した.急性期に頭部MRI画像で評価し得た脳卒中患者165名の検討で,Cnm陽性齲蝕原性細菌保有者は,有意に深部の微小出血が多いことが明らかとなった.現在,Cnm陽性齲蝕原性細菌保有者における脳微小出血の増加を縦断的に観察する多施設共同研究が計画されており,将来の脳出血予防に向けた取り組みを加速する予定である.脳微小出血は分布により病理学的背景が異なる。我々は齲蝕原性細菌であるStreptococcus mutansのうちコラーゲン結合蛋白(Cnm)を発現するcnm遺伝子陽性Streptococcus mutans(cnm陽性S. mutans)の口腔内保有は、独立して脳微小出血と相関することを報告した。今回cnm陽性S. mutansと脳微小出血の分布との関連を検討した。前向きコホート研究に登録した202人のうち、脳血管障害の急性期に3 tesla MRIを撮像した165名を対象とした。T2*強調画像で評価した微小脳出血の分布により深部/脳表/混合の3群に分け、「無」群を含む4群間のcnm陽性S. mutans保有率の違いをANOVA解析で検討した。31名(18.8%)にcnm陽性S. mutansを検出した。cnm陽性S. mutansの保有率は深部群16名(44%)、脳表群0名(0%)、混合群9名(25%)、無群6名(7.3%)と有意差がみられた(p<0.001)。cnm陽性S. mutansの保有は深部微小出血の存在と関連し、一方脳表限局性微小出血とは関連しないことが明らかとなった。これは、cnm陽性Streptococcus mutansは高血圧等によって引き起こされる細動脈硬化(I型脳小血管病)の病態には関与するものの、脳アミロイド血管症(II型脳小血管病)の病態には直接関与しないことを示唆している。脳卒中患者では口腔内環境が不良である傾向が報告されているが、本結果は脳卒中の治療法開発の標的として口腔内細菌が有望であることを示している。口腔内サンプルを採取した脳卒中患者が200人を超え、過去のデータを支持する結果を得た。さらに、cnm陽性Streptococcus mutansをチャレンジすることによって心内膜炎、微小出血を再現するモデル動物の作成に着手した。脳微小出血は分布により病理学的背景が異なる。我々は齲蝕原性細菌であるStreptococcus mutansのうちコラーゲン結合蛋白(Cnm)を発現するcnm遺伝子陽性Streptococcus mutans(cnm陽性S. mutans)の口腔内保有は、脳微小出血と相関することを過去に報告した。本研究では、cnm陽性S. mutansと脳微小出血の分布との関連を検討した。cnm陽性S. mutansの保有率は深部群16名(44%)、脳表群0名(9%)、混合群9名(25%)、無群6名(7.3%)と有意差がみられた(p<0.001)。cnm陽性S. mutansの保有は深部微小出血の存在と関連した。この結果は、脳微小出血の背景疾患として、高血圧等の生活習慣病のみならず、口腔内細菌という未知の環境要因が関与することを強く示唆している。さらに、コラーゲン接着因子を発現する特定の細菌が脳微小出血と関連することは、今後脳出血の予防戦略を考える上で新たな標的が明らかとなったことを意味している。コラーゲン接着性タンパク質Cnmを産生する口腔内の齲蝕原性細菌(ミュータンス菌)と脳内出血との相関を検討した.急性期に頭部MRI画像で評価し得た脳卒中患者165名の検討で,Cnm陽性齲蝕原性細菌保有者は,有意に深部の微小出血が多いことが明らかとなった.現在,Cnm陽性齲蝕原性細菌保有者における脳微小出血の増加を縦断的に観察する多施設共同研究が計画されており,将来の脳出血予防に向けた取り組みを加速する予定である.医科と歯科の連携を深めるために、大阪大学歯学研究科との共同研究体制を強化し、脳卒中患者の口腔内サンプルの迅速な解析を行う。また、口腔内にcnm陽性Streptococcus mutansを保有する確率には人種差があることも想定されている。ナイジェリアとケニアの研究協力者の協力を受け、本研究の遂行後には国際展開を検討していく。臨床神経学研究室内の研究員1名の妊娠、出産があり、研究計画の変更が余儀なくされた。平成28年度に予定していたメタゲノム解析を平成29年度に延期した。その他の研究計画については予定通りである。
南西諸島喜界島の完新世サンゴ礁段丘の形成・離水過程の再検討

琉球海溝にもっとも近く,隆起速度の大きいことでしられる南西諸島の喜界島の新世サンゴ礁段丘の形成・離水過程とそれらの時期を再検討するための調査を行った.調査地点は島の北東部の志戸桶地区で,サンゴ礁段丘の地形調査およびボーリング調査,コアの層相の観察とそれらのウラン系列年代の測定を行った.主な結論は下記の通りである.1:完新世段丘は4面(上位からIIV面)に分かれ,I面の高度は約10mである.2 : I面は砂礫または砕屑性の石灰岩からなり,サンゴ礁はほとんどみられない.II面は広いモートとその外側のクレストをもつ裾礁として形成された.III,IV面は狭く,礁斜面をきる狭い波食面で,一部には新期のサンゴ礁もみられる.3:最古の完新世サンゴ礁は9.9kaで当時の旧汀線から約800m離れた所にみられる.それ以降海面上昇に対応してサンゴ礁は上方へ成長したが,その成長は海面上昇には追いつかなかった.4:約7ka以降の海面停滞期にはサンゴ礁は外側に向かって成長した.5 : I面の離水期を示す資料は本地区では得られなかった.II,III面の離水期はそれぞれ53ka, 29kaでほぼ同じ間隔である.IV面は2.6kaより若いが決定できない.6:これらの間欠的離水は地震隆起によると思われる.6) 9.9ka以降の同時代線を描き,堆積構造を明らかにすることができた.II面の広いのは海進と関連した堆積構造を反映しており,その形成に小海退や小海進を考える必要はない.III,IV面の狭いのは礁斜面上という原地形に関連していて,面の規模は必ずしも海面停滞期の長短によるものではなく,堆積構造や原地形に大きく関係している.7:サンゴ礁段丘の世界的模式地の一つ,パプアニューギニアのヒュオン半島の完新世サンゴ礁段丘と,喜界島のそれとを比較して,共通点,相違点とその要因を考察した.琉球海溝にもっとも近く,隆起速度の大きいことでしられる南西諸島の喜界島の新世サンゴ礁段丘の形成・離水過程とそれらの時期を再検討するための調査を行った.調査地点は島の北東部の志戸桶地区で,サンゴ礁段丘の地形調査およびボーリング調査,コアの層相の観察とそれらのウラン系列年代の測定を行った.主な結論は下記の通りである.1:完新世段丘は4面(上位からIIV面)に分かれ,I面の高度は約10mである.2 : I面は砂礫または砕屑性の石灰岩からなり,サンゴ礁はほとんどみられない.II面は広いモートとその外側のクレストをもつ裾礁として形成された.III,IV面は狭く,礁斜面をきる狭い波食面で,一部には新期のサンゴ礁もみられる.3:最古の完新世サンゴ礁は9.9kaで当時の旧汀線から約800m離れた所にみられる.それ以降海面上昇に対応してサンゴ礁は上方へ成長したが,その成長は海面上昇には追いつかなかった.4:約7ka以降の海面停滞期にはサンゴ礁は外側に向かって成長した.5 : I面の離水期を示す資料は本地区では得られなかった.II,III面の離水期はそれぞれ53ka, 29kaでほぼ同じ間隔である.IV面は2.6kaより若いが決定できない.6:これらの間欠的離水は地震隆起によると思われる.6) 9.9ka以降の同時代線を描き,堆積構造を明らかにすることができた.II面の広いのは海進と関連した堆積構造を反映しており,その形成に小海退や小海進を考える必要はない.III,IV面の狭いのは礁斜面上という原地形に関連していて,面の規模は必ずしも海面停滞期の長短によるものではなく,堆積構造や原地形に大きく関係している.7:サンゴ礁段丘の世界的模式地の一つ,パプアニューギニアのヒュオン半島の完新世サンゴ礁段丘と,喜界島のそれとを比較して,共通点,相違点とその要因を考察した.完新世における海面変化と地殻変動との関係を求めるために,古海面を指示し,かつ年代値が得られるサンゴ礁段丘を対象とし,喜界島東岸において完新世サンゴ礁段丘の地形の精査,断面測量およびサンゴの産出状況の調査を実施した.さらに東岸の志戸桶において段丘を横切る5地点で基盤まで達するボーリングを行い,オールコアの試料を採取し,詳しい層相観察を行うとともに,^<14>C年代とウラン系列年代測定を実施中である.完新世サンゴ礁段丘は4面に細分される.地表調査の結果によると,I面は約6.9ka,II,III,IV面の年代はそれぞれ5.5ka,3.9ka,2.8kaとなり,面ごとに離水期が異なり,地震による不連続的な離水を示唆する.またサンゴの年代と高度の関係から,海方への若いサンゴ礁の付加現象が見出された.従来,細分された段丘面の年代に大きな幅がみられたのは,このような付加現象によるサンゴを段丘面構成層とみていたことによる可能性が大きい.

ボーリングによって得られたコアは現在分析中であるが,II面のコアから,9.3ka5.3kaにいたる海進が読み取れる.今後年代測定の数を増やして,サンゴ礁段丘の形成と離水の過程,とくに界面変化と地殻変動との関連を明きらかにする.なお,同様な研究を行ったパプアニューギニア,ヒュオン半島のサンゴ礁段丘と比較して,喜界島では後氷期海進高頂期に対応するサンゴ礁段丘の発達がきわめて悪いことがわかり,その要因を検討中である.成果は次年度の調査とあわせて発表の予定であるので,一部の発表予定を「研究発表」の項目に記入した.琉球海溝にもっとも近く,隆起速度の大きいことでしられる南西諸島の喜界島の完新世サンゴ礁段丘の形成・離水過程とそれらの時期を再検討するための調査を行った.調査地点は島の北東部の志戸桶地区で,サンゴ礁段丘の地形調査およびボーリング調査,コアの層相の観察とそれらのウラン系列年代の測定を行った.主な結論は下記の通りである.1:完新世段丘は4面(上位からIIV面)に分かれ,I面の高度は約10mである.2:I面は砂礫または砕屑性の石灰岩からなり,サンゴ礁はほとんどみられない.II面は広いモートとその外側のクレストをもつ裾礁として形成された.III,IV面は狭く,礁斜面をきる狭い波食面で,一部には新期のサンゴ礁もみられる.3:最古の完新世サンゴ礁は9.9kaで当時の旧汀線から約800m離れた所にみられる.それ以降海面上昇に対応してサンゴ礁は上方へ成長したが,その成長は海面上昇には追いつかなかった.4:約7ka以降の海面停滞期にはサンゴ礁は外側に向かって成長した.5:I面の離水期を示す資料は本地区では得られなかった.II,III面の離水期はそれぞれ53ka,29kaでほぼ同じ間隔である.IV面は2.6kaより若いが決定できない.6:これらの間欠的離水は地震隆起によると思われる.6)9.9ka以降の同時代線を描き,堆積構造を明らかにすることができた.II面の広いのは海進と関連した堆積構造を反映しており,その形成に小海退や小海進を考える必要はない.III,IV面の狭いのは礁斜面上という原地形に関連していて,面の規模は必ずしも海面停滞期の長短によるものではなく,堆積構造や原地形に大きく関係している.7:サンゴ礁段丘の世界的模式地の一つ,パプアニューギニアのヒュオン半島の完新世サンゴ礁段丘と,喜界島のそれとを比較して,共通点,相違点とその要因を考察した.
熱化学変換による水素製造とヒ-トポンプ

熱化学分解法による水からの水素製造プロセスとケミカルヒ-トポンプによる低位熱エネルギ-の高度化を目指した結果1.連結水素製造プラントの運転4つの反応器を直列に結合した方式により,2週間に亘り安定した水素の発生を見た。2.高温耐食材料の開発CVD法により金属上に形成したTiC/SiC傾斜機能膜のBr_2/O_2雰囲気における熱サイクル下における腐食挙動を調べた結果,本機能膜はTiC/SiC2層コ-ティング膜よりも優れた耐食性を示した。3.高温分離膜技術の開発ゾル・ゲル法によりジルコニア複合膜の製膜に成功し,その性能評価を行った。H_2ーH_2OーBr_2混合ガス分離実験の結果,H_2は膜を透過せずH_2Oに対する高い選択性を示した。またCVD法の併用は細孔径の制御に有効であった。4.ゼオライト膜による分離天然ゼオライトを水素分離膜として利用することを試み,種々の改質を施して分離特性を評価した。高温焼成したものは安定したまた高い分離特性を示すことが明らかにされた。5.臭素ー臭化水素ー水系のPVT関係気液内部循環形気液平衡測定装置の検証を行い,デ-タの信頼性を確認した。そして臭化水素ー水系の気液平衡を450kまで測定し,本混合物の相平衡関係を明らかにした。また測定結果の熱力学的評価ならびに電解質溶液モデルによる相関法について検討した。6.ケミカルヒ-トポンプの開発熱交換器の内壁を触媒化した反応器を作るため板状触媒調整法を確立した。アルミニウムプレ-トを基盤とするPt/Al_2O_3/Al触媒によりシクロヘキサン脱水素活性を求め,アルミナ層を厚くし,Pt担持量を増やすことによって,触媒活性と寿命が増大できることを示した。
曲った時空と電子系のトポロジカルな量子効果

(1)トポロジカル絶縁体の表面に特有のスピンベリー位相と、固体結晶中の転位欠陥が引き起こすAB効果に由来するベリー位相の相乗効果として、トポロジカル絶縁体の転位欠陥コアに沿ってゼロモードが生じることを数値計算と捩じれた空間上のディラック粒子の解析により確認した。(2)アクシオン場の渦糸が引き起こす、電荷ポンピングなどの特有の量子効果を解明した。(3)基底状態波動関数の虚時間経路積分表示を用いて、有効作用にトポロジカル項(表面項)が存在する多体系でSPT相(対称性に保護されたトポロジカル相)が生じる条件を調べた。具体例として磁場中の一次元反強磁性体でSPTが発現するための条件を特定した。本課題の応募前は物性分野とのつながりが希薄であった、「物質の重力的応答」に関する研究を実施している。当該年度は、前年度の「トポロジカル絶縁体中に導入された位相欠陥」のもたらす量子効果の研究に基づき、その低エネルギー有効理論の構築に向けた研究を進めた。曲がった時空の観点からは、一般相対論で馴染みの「曲率のある時空」ではなく、「ねじれた(捩率のある)時空」を扱うことに相当する。時間反転対称性を破ったクラスと、時間反転対称なクラスの三次元トポロジカル絶縁体について考察を行った。前者は多数の二次元整数量子ホール系が積層されたものとしてモデル化することができる。欠陥の導入による時空の曲りは、層の各点における変位ベクトルを用いて表現する。このとき、電磁応答の有効理論を標準的な微分展開の方法により求めた結果、欠陥近傍で局所的に「アクシオン型」の作用の形を取ることが分かった。これはTeo-Kaneによる位相欠陥を持つトポロジカル相の分類学の予想と一致する結果と言えるが、対応する有効理論はいままで提出されていなかった。時間反転対称なケースも同様に考察を行った結果、「混合量子異常」型の有効作用を得た。この二つの作用はそれぞれ特徴的な電気磁気交差効果をもたらすことで知られる。今回の結果は欠陥の導入が新たな量子効果をもたらすことを有効作用を通して端的に示している。なお本成果は当該年度のアメリカ物理学会等で発表した他、本報告書作成時点では論文を投稿中であり、今後熱応答や他クラスのトポロジカル相へと拡張する予定である。1)結晶欠陥やトポロジカル欠陥があるトポロジカル物質相においてベリー位相項由が引き起こす量子効果について調べた。項の係数であるアクシオン場は定数値を取る場合が主に想定されたが、最近ワイル半金属やトポロジカル超伝導体など、アクシオン場が南部-ゴールドストーン(NG)モードとして自由に揺らぐケースが登場し、その効果の解明は重要である。また超流動の位相場と同様、渦糸が重要な役割を果たすと予想される。そこで実際にアクシオン渦糸が生じるような状況を構築した。具体的には二次元整数量子ホール系を層状にスタックした系に螺旋転位を導入したときの有効作用を導いた。転位による空間捩れを反映するために曲がった時空におけディラック粒子の理論を援用した結果、線状欠陥をコアとしたアクシオン渦糸配位が生じ、更に渦糸コア内にフェルミオンのカイラルゼロモードが生じることが示せた。さらに前述のアクシオン渦糸の運動を超流動渦糸と対比して調べた。アクシオン渦糸の場合も運動中に超流動と同様のマグナス力が作用する、コア内ゼロモードの存在により超流動では存在しない特有の力も働くことが判明した。2)トポロジカルに保護されたトポロジカル相(SPT相)の場の理論的な研究を進めた。現在SPTの具体例は一次元量子スピン系のハルデン相のみであるため、それを新たな視点から解析した。ハルデン相は元々ベリー位相項付きの非線形シグマ模型へのマッピングに基づき存在が予想されたことから、我々はこの有効理論で表される系の波動関数の位相幾何学的な性質を詳しく調べた。まず偶数スピンと奇数スピンのスピン鎖との違いが見つかり、SPT相が後者でしか実現しないことをベリー位相項の効果として説明した。非線形シグマ模型へのマッピングを用いた証明の利点は高次元への拡張が容易であることにあり、それを現在進めている。系を特徴付ける何らかの位相幾何学的性質に低エネルギー物性が支配され、その結果として、普遍的な量子効果が発現するような物質相が近年注目を集めている。トポロジカル絶縁体はその典型例といえる。

これまで主に電磁気的応答に関係した位相幾何学的性質が主題であったが、本研究は、物性論ではあまり取り上げられてこなかった「重力的応答」、つまり時空計量が実効的に変形した状況を考え、計量変化に対する応答がトポロジカルな不変料となる場合も考察することにより、新たな物性が発現する様子を解明しようとしている。実効的な重力的応答が物性に顔を出す状況は主に二つ考えられる。一つは温度揺らぎを虚時間形式(松原形式)の統計力学によって取り扱おうとする場合、温度軸が空間依存性を持ち、虚時間時空が実効的に「曲がる」場合で、これは熱輸送に影響を与える。本年度はもう一つの状況である、格子欠陥により結晶中の電子の感じる時空が「捩じれる」場合を中心に研究を進めた。具体的にはトポロジカル絶縁体の中に転位欠陥が導入された状況を考察した。例えば螺旋状欠陥の場合、電子は欠陥を周回することにより欠陥に沿った座標が格子定数の整数倍だけ跳ぶという経験をする。座標の跳びの大きさは欠陥のバーガースベクトルで決まるが、これは先の時空描像で考えると時空の「捩率」に相当する。捩率のある時空は、曲率で表される変形のみを考慮する一般相対論を拡張したリーマン・カルタン理論の援用を要する。本研究ではまず数値計算により、捩率の強さに関係した一定の条件のもとで、欠陥に沿った伝導チャンネルが絶縁体中に生じることを確認し、それが重力的なアハラノフ・ボーム効果と電子スピンのベリー位相効果の相乗効果に帰着されることを示した。更に、この効果がリーマン・カルタン時空に特有のトポロジカル場の理論で記述されることを詳しい解析により示した。トポロジカル絶縁体は、相互作用の無いバンド電子系を舞台として予言され、実験的にも発見がなされた。その後、相互作用があり、ボゾン系やスピン系にも適用できる一般化されたトポロジカル絶縁体に相当する、「対称性に保護されたトポロジカル相(SPT相)」の研究が活況を呈している。SPT相の研究は現在までのところ、分類学や幾何学的な特徴付けが中心であり、それが群上のコホモロジー理論など抽象的で高度な数学に立脚するため、提案された物理的な実例はごく限られる。そこで、波動関数の経路積分表示を応用して、トポロジカル項を含む有効作用が基底状態のトポロジカル秩序を決定する様子からSPTを直接同定するという、直観的に分かり易く汎用性の高いスキームの確立を目標の一つに設定した。具体例として、磁場中の一次元量子スピン系の示すスピンギャップ状態(一種の磁気的絶縁体と見なせる)である磁化プラトーが、一定の条件のもとでSPTと同定できることを示した。この経路積分による手法はSenthilとXuの発案によるが、本研究は実際の物理系への最初の適用例と言える。この場の理論的な結果は、エンタングルメントスペクトルの数値計算と、解析的に扱えるモデル波動関数(行列積状態)の解析によりその正しさを確認することにも成功した。以上の成果は高吉氏(物質・材料研究機構)と戸塚氏(京大基研)との共同研究として実施して、Physical Review B誌に発表した。さらに、三次元系への同じスキームの拡張に必要な数学的枠組みを整備して、その概要をKim氏(POSTECH)と共著でInternational Journal of Modern Physics Bの、スカーミオン特集号に招待記事として執筆した。更にこのような系にトポロジカル欠陥を導入して実効的に時空を曲げた場合に生じるトポロジカル秩序についても研究を進めた。物性理論課題
胃がん術後患者の退院後の食事への取り組みを支援する看護援助

1.胃がん術後患者の退院後の食事への取り組みを支援する看護援助の実施平成17年度に2名、平成18年度にさらに5名の研究参加が得られた。対象は、外来に通院中の胃全摘術後患者で、男性1名、女性4名、50歳代3名、60歳代2名。研究参加開始時に術後24日目90日目であった。看護援助前の面接調査では、食事に伴う苦痛として、つい早く食べてしまい詰まることや、食べられるものが限られること、食事量が足りているか心配などがあった。食事への取り組みとして、退院時の栄養指導を守る、いろいろな食品を食べる、給食サービスの利用、FeやCaを強化したおやつの利用、などがあった。食事写真調査の回収は、研究参加者の手間を考慮し郵送回収とし、看護援助は電話でも行った。援助内容は、食事量の概算の説明、症状改善方法のアドバイス、心理的サポートを中心に、研究参加者の訴えにできるだけ対応できる内容とした。2.胃がん術後患者の退院後の食事への取り組みを支援する看護援助の評価上記5名の参加者に、看護援助の約1週間後に本研究による看護援助の評価について調査した。自分の食事を見直せた、不足しがちな栄養に気をつけるようになった、新しい食品を試そうと思えた、食事の話ができることに安心感が持てた、などの意見があった。3.胃がん術後患者の退院後の食事状況の実態の分析平成18年度までの全研究参加者7名の食事写真と食事記録から、管理栄養師の協力を得て、摂取栄養量の概算を行った結果、摂取量には非常にばらつきがあり、カルシウムや鉄が目標量の半分にも達していない者が3名おり、食事内容の改善の援助が必要性であると考えられた。平成17年18年7月までに得られたデータをもとに、研究成果を、日本がん看護学会第2回国際学術集会で発表した。平成17年7月に研究計画書を本学看護学部倫理審査委員会にて承認後、8月に研究協力を依頼する病院の倫理審査を受け承認された。17年9月よりデータ収集を開始した。【結果】対象は2名で、男性60歳代(対象A)、女性50歳代(対象B)。いずれも胃全摘術後。対象Aは、援助前面接を手術後89日目、援助を103日目、援助後面接を113日目に行った。対象Bは、それぞれ手術後91日目、103日目、113日目に行った。<援助前面接の結果>対象Aは、食後の腹痛、食事量の減少、食欲があるが食べられないジレンマを述べ、対象Bは、朝方の胸やけ、食欲がないこと、食事の不規則を述べた。対象Aはカメラ操作ミスで写真撮影ができず、食事記録のみを回収し、対象Bからは両方を回収した。<援助内容>初回面接の内容に合わせてパンフレットを作成し、対象Aには、主に腹痛の理由と時間をかけて食べることについて、対象Bには、主に胸やけの理由と背を高くして就寝することなどを説明した。パンフレットには1日の栄養摂取量のグラフを添付した。<援助後面接の結果>対象Aは、食事時間や内容を改めて意識し、食後の腹痛がほとんど消失した。また自ら食事記録を継続し、振り返りを続けていた。対象Bは、背を高くすることにより朝の胸やけが改善した。退院1ヶ月後に現れた症状であり、症状の理由や対処法を知らなかったので、今回の援助はたいへん役立ったと述べた。改善点として、時期は少し早いほうがいい、栄養摂取量についてはあまり参考にならないと述べた。【考察】対象者2名は、研究参加について、症状への対処法を知ったこと、食事を見直すよい機会になったという点で、援助が役に立ったと述べていた。今後は、対象者数を増やすこと、援助の時期の検討、援助内容の精錬が必要である。現在、研究方法を一部修正し、平成18年3月よりデータ収集を再開し、現在3例目の承諾を得て、データ収集中である。3.胃がん術後患者の退院後の食事状況の実態の分析

平成18年度までの全研究参加者7名の食事写真と食事記録から、管理栄養師の協力を得て、摂取栄養量の概算を行った結果、摂取量には非常にばらつきがあり、カルシウムや鉄が目標量の半分にも達していない者が3名おり、食事内容の改善の援助が必要性であると考えられた。平成17年18年7月までに得られたデータをもとに、研究成果を、日本がん看護学会第2回国際学術集会で発表した。
神経回路状態に依存したシナプス統合の多次元的解析

本研究課題では、スライスパッチクランプ法にダイナミッククランプ法を組み合わせることにより「ハイブリッド神経回路」を構築し、この手法を用いて視床-大脳皮質神経回路の動作挙動について調べた。二つの視床リレー細胞から大脳皮質4層主要細胞(Regular Spiking細胞)へのシナプス統合を調べた結果、この視床-大脳皮質神経経路には三種類のシナプス統合が存在すること、またこれらのシナプス統合が神経修飾物質(ノルエピネフリン、アデノシン)によってスイッチされることも明らかにした。すなわち、神経修飾物質は局所神経回路レベルにおいて「タイミングスイッチ」として働いている。次に、局所神経回路レベルにおけるタイミングスイッチが、細胞・シナプスレベルでどのように制御されているのか、そのメカニズムに関して電気生理学的手法を用いて検討した。対象の局所神経回路上のFast-Spiking(FS)細胞に着目した結果、ノルエピネフリンはFS細胞を脱分極させるが、FS細胞における視床由来のシナプス電位にはほとんど影響を与えなかった。一方で、アデノシンはFS細胞の膜電位をほとんど変化させないが、FS細胞にける視床由来のシナプス電位の振幅を顕著に小さくすることが明らかとなった。最後にネットワークシミュレーションを用いた研究によって、上記の細胞・シナプスレベルの変化のみで、局所神経回路レベルの現象であるタイミングスイッチが説明可能であることも明らかとなった。すなわち、電気生理学的アプローチ・コンピュータシミュレーション・およびその融合型アプローチ(ハイブリッド神経回路)を用いることにより、「抑制回路状態に依存したシナプス統合」の存在と、その細胞・シナプスメカニズムについて明らかにすることができた。本研究課題では、スライスパッチクランプ法にダイナミッククランプ法を組み合わせることにより「ハイブリッド神経回路」を構築し、この手法を用いて局所神経回路の機能を調べた。本研究で構築したハイブリッド神経回路とは、複数の単一神経細胞からの記録・刺激下において、一部のシナプスを「人工シナプス」に置き換える方法であり、世界的に見ても報告例は数少ない。このハイブリッド神経回路の利点は、神経回路を「任意に」操作できる点であり、「構造的に特定された神経回路」における信号処理の精密な評価が可能となる。この手法を、視床から大脳皮質への局所神経回路に適用し、神経回路の「構造」と「機能」の関連に関して検討した。ハイブリッド神経回路を用いて、ある視床-大脳皮質神経回路におけるシナプス統合を調べた。特に、二つの視床リレー細胞からの入力が、大脳皮質4層主要細胞を最も興奮させる「タイミング」に関して詳細に検討した。その結果、単一の神経回路(構造)が三種類のシナプス統合(機能)を呈することが明らかとなった。さらに、これら三種類のシナプス統合のどれが神経回路上で実行されるのか、それを決定するスイッチング因子を探索した。その結果、神経修飾物質であるノルエピネフリンとアデノシンによってスイッチされていることも明らかとなった。これらの結果は、神経修飾物質の存在有無やその種類によって、異なるタイミング情報が視床から大脳皮質へと伝わることを示している。
南極氷床表面質量収支高精度推定手法の確立

本研究課題では、研究代表者が開発した世界最先端の高解像度極域気候モデルNHM-SMAP v1.00を南極氷床に適用する。そのシミュレーション結果を解析し、NHM-SMAP v1.00が近年の南極氷床の雪氷質量損失を再現出来ているかどうかを調べる。初年度は、まず、南極におけるNHM-SMAPのモデル設定を確立させ、雪氷物理状態のスピンアップを行った。グリーンランド氷床に適用したNHM-SMAP v1.00では、水平解像度を5kmとしていたが、計算時間と結果の精度のバランスの観点から6kmとすることにした。また、研究協力者より、最新の南極氷床表面地形データを提供してもらい、それを活用してモデル計算を行うようにした。同時に、研究協力者と共同して、モデル検証のための気象・雪氷データを収集した。おおむね当初の研究実施計画通りに研究を進めることが出来た。南極版NHM-SMAPに関する論文執筆・投稿を行う。
食塩感受性高血圧症の成因に関する研究ー日・米共同研究ー

G.H.Williams(Harvard Med.School,Boston,MA.)らの診断基準に基づいて、日本人正高レニン性本態性高血圧症患者(EHT)におけるmodulator(Mod)およびnon-Modの頻度ならびに食塩感受性との関連性について検討した。EHT21例、正常血圧対照者5例を対象として増塩(250mEq/日、7日間)-減塩(10mEq/日、7日間)のバランススタディを実施した。EHT中正高レニン性EHTは20例、うち2例は減塩遵守が不十分であり18例を解析対象とした。増塩期最終日に実施したアンギオテンシンII(AII)-パラアミノ馬尿酸(PAH)負荷試験から、AIIによるPAHクリアランス(C_<PAH>)の減少が120ml/min/1.73m^2以上をMod、同未満をnon-Modと判定した。一方減塩期最終日に実施したAII負荷試験から、血漿アルドステロン濃度(PAC)増加が150pg/ml以上をMod、同未満をnon-Modと判定した。腎血管反応性(C_<PAH>減少)から判定したnon-Modは3例(16.7%)、副腎反応性(PAC増加)から判定したnon-Modは11例(61.1%)、双方の判定が一致したnon-Modは3例のみであった。Williamsらのnon-Modの頻度は約半数であり、副腎反応性から判定した頻度と近似していた。増塩から減塩期にかけてのC_<PAH>、PAC、血中電解質、赤血球膜Na輸送系、血小板AII受容体、Ca調節ホルモンの変化にもModとnon-Modとの間に差を見い出せなかった。食塩感受性(増塩期から減塩期への平均血圧の変化)とAIIに対する副腎反応性との間には負の相関が認められたが、腎血管反応性、Na^+-H^+antiport、血小板AII受容体、Ca調節ホルモン等の間には相関は認め得なかった。以上より、日本人正高レニン性EHTの副腎反応性からみたmodulationと腎血管反応性からみたそれとは独立しているが、食塩感受性には副腎反応性が関連している可能性が示された。副腎反応性から判定する限り日本人正高レニン性EHTのnon-Modの頻度は約60%と米国における頻度と近似していた。高血圧症の家族歴のない正常血圧対照群5例、正高レニン性本態性高血圧症患者10例および低レニン性本態性高血圧症患者2例に増塩(NaCl250mEq/日、1週間)ー減塩(10mEq/日)のバランススタディ-を実施した。増塩期に実施したアンギオテンシンII(AII)ーパラアミノ馬尿酸(PAH)負荷試験の結果、AIIによるPAHクリアランス(C_<PAH>)の減少が120ml/min・m^2以上をmodulator、120ml/min・m^2未満をnonーmodulatorと判定した。nonーmodulatorは対照群1例(20%)、正高レニン性本態性高血圧症7例(70%)、低レニン性本態性高血圧2例(100%)に認められた。

Williamsらの報告では正高レニン性本態性高血圧症におけるnonーmodulatorの頻度は40%であり、日本人においてnonーmodulatorの頻度が高い可能性が示された。しかし症例が少ないので症例の追加が必要である。増塩期と減塩期における腎血流量の差はmodulatorが大であり、各期の腎血流量もmodulatorの方がnonーmodulatorより大であった。しかしながら増塩期と減塩期の平均血圧の差、すなわち食塩感受性とAII負荷によるC_<PAH>の変化や、腎血流量との間には相関は現時点では認められていない。またAII負荷に伴う血漿アルドステロン濃度(PAC)上昇は、増塩期と減塩期を通じてnonーmodulatorとmodulatorの間に差を認めず、これはWilliamsらの結果と異なっていた。一方低レニン性本態性高血圧症の2例では従来の報告に一致した成績であり、高い食塩感受性を示した。増塩から減塩にかけての他の指標の変化の程度は、modulatorが3例と少数であるため統計学的検討は行っていないが、modulatorとnonーmodulatorの間に差を認めていない。現在症例を追加中であり、対照群および正高レニン性本態性高血圧症におけるmodulator、nonーmodulatorの比較が可能になると考えている。高血圧症の家族歴のない正常血圧対照例1例、正高レニン性高血圧症例7例に増塩(NaCl250mEq/日、1週間)ー減塩(10mEq/日、1週間)のバランススタディ-を実施した。modulatorおよびnonーmodulatorの判定基準は前年度と同様、増塩期におけるアンギオテンシンII(AII)点滴静注によるパラアミノ馬尿酸クリアランス(C_<PAH>)減少が120ml/min・1.73m^2以上をmodulator、同未満をnonーmodulatorと判定し、減塩期におけるAIIによる血漿アルドステロン濃度(PAC)上昇が108pg/ml以上をmodulator,同未満をnonーmodulatorと判定した。前年度とあわせ対照群6例、正高レニン性本態性高血圧症17例であった。対照群ではC_<PAH>からみると全例、PACからみると4/6がmodulatorであった。正高レニン群ではC_<PAH>から判定した場合4/17(23.5%)、PACから判定した場合13/17(76.5%)がnonーmodulチtorであり、双方の判定が一致した例は3例(17.6%)のみであった。modulatorとnonーmodulator間にNaーH antiport,NaーLi countertransport,血小板AII受容体、赤血球内Na濃度、血清電解質およびVit D_3には差を認め得なかった。増塩期と減塩期の平均血圧の差すなわち食塩感受性と、AIIによるC_<PAH>変化、PAC変化の間には有意な関係は認め得なかった。Williamsらのレニン分類基準により判定した正高レニン性には我々の基準では低レニンに属する例が8例含まれているため、この8例を除いた9例でmodulator,nonーmodulatorを検討したが、C_<PAH>からの判定とPACからの判定は一致しなかった。食事感受性との関連についても、各指標との関に有意な関係は見い出し得なかった。日本人正高レニン性本態性高血圧症患者のmodulator、nonーmodulatorの判定基準としてAIIに対するC_<PAH>とPACの反応性を用いることが適当であるとは今回の成績からはいい難い。
歯質接着界面のナノスケール解析に基づく機能性モノマーの分子挙動解明

コンポジットレジンの接着界面における機能性モノマーとアパタイトとの化学的相互作用を分析した。その結果,機能性モノマーのうちMDPはアパタイトに吸着後,疎水性の層状構造を形成するため,アパタイトが残存しておりこれが耐久性向上につながるというメカニズムが明らかとなった。この層状構造は他の機能性モノマーでは形成されなかった。以上の結果から,同じ機能性モノマーでも,アパタイトに対する化学反応性が大きく異なり,それが歯質接着界面の微小構造や接着耐久性に影響することが明らかとなった。本研究では,機能性モノマーによる樹脂含浸層の形成メカニズムについて検討した.【材料および方法】1)歯質接着界面の形態学的観察:健全ヒト抜去第三大臼歯から平坦な歯冠中央部象牙質を得た後,クリアフィルライナーボンドII(LBII)とクリアフィルメガボンド(MB)を接着し,象牙質接着界面のTEM観察を行った.2)合成アパタイトによる化学的相互作用の検討:アパタイト粉末および2種類の機能性モノマーPhenyl-PとMDPを用いた.まずHApを各機能性モノマーの15wt%溶液で攪拝,遠心分離した後,エタノールで洗浄ろ過し,乾燥させた.得られた試料について粉末X線回折装置ならびにFT-NMR分光計にて分析した.【結果および考察】1)歯質接着界面の形態学的観察:Phenyl-P含有のLBIIでは,接着界面のコラーゲンがむき出しになっていた.一方,MDP含有のMBでは,コラーゲン周囲のアパタイトが残存していた.2)合成アパタイトによる化学的相互作用の検討:X線回折から,Phenyl-Pではリン酸水素カルシウム水和物(DCPD)が検出され,反応時間の増加に伴いピーク強度も強くなった.しかし,Phenyl-PのCa塩はほとんど検出されなかった.一方,MDPでは24h攪拌した試料のみDCPDに帰属される回折ピークが認められた.また,MDPのCa塩がすべての時間で認められた.31P CP MAS-NMRによる31P原子周囲の局所構造解析を行ったところ,上記のX線回折の傾向を裏付ける結果が得られた.以上の結果から,次のメカニズムが考えられた.Phenyl-Pは,アパタイトと反応して析出したCa塩が直ちに溶液中に解離し,DCPDの析出を促進する.この反応が進み,コラーゲン周囲のアパタイトを脱灰してむき出しにする.一方,MDPではアパタイトに吸着後,疎水性の層状構造を形成するためアパタイトが残存する.本研究では,機能性モノマーによる樹脂含浸層の形成メカニズムについて検討した。平成21年度は,前年度に明らかにした歯質接着メカニズム「機能性モノマーであるPhenyl-Pは,アパタイトと反応して析出したCa塩が直ちに溶液中に解離し,DCPDの析出を促進する.この反応が進み,コラーゲン周囲のアパタイトを脱灰してむき出しにする.一方,MDPではアパタイトに吸着後,疎水性の層状構造を形成するためアパタイトが残存する。」について,論文投稿に必要な追加実験ならびに再実験による確認を行った。【材料および方法】1)合成アパタイトによる形態学的観察:アパタイト粉末および3種類の機能性モノマーPhenyl-PとMDP, 4-METを用いた。機能性モノマーを作用させたアパタイト粉末を炭素で覆ったプラスチックフィルム上に設置し、TEMならびにSEMにて観察した。2)天然歯に機能性モノマーを作用させたときの形態学的観察:2種類の機能性モノマーを抜去した天然歯象牙質に作用させ、TEM観察ならびに薄膜X線回折を行った。【結果および考察】1)合成アパタイトによる形態学的観察:MDPをアパタイト粉末に作用させTEMにて観察した結果,層状構造を形成していることが明らかとなった。この層状構造は,Phenyl-Pだけでなく4-METでも認められなかった。2)天然歯に機能性モノマーを作用させたときの形態学的観察:MDPを天然歯象牙質に作用させTEMにて観察した結果、層状構造が観察された。しかし,Phenyl-Pや4-METではこの層状構造の形成は起こらなかった。以上の結果からMDPではアパタイトに吸着後,疎水性の層状構造を形成するためアパタイトが残存するという耐久性向上につながるメカニズムが明らかとなり,上記の結果をまとめた論文がActa Biomaterialiaにアクセプトされた。本研究では,機能性モノマーによる樹脂含浸層の形成メカニズムについて検討した.前年度考察したメカニズム「機能性モノマーである10-MDPではアパタイトに吸着後,疎水性の層状構造を形成するためアパタイトが残存する。」につき今年度は層状構造の形態につきより詳細に分析した。【材料および方法】1)天然歯象牙質に10-MDPを作用させたときの化学的相互作用の検討:天然歯象牙質を10-MDPに浸漬し,X線回折装置にて分析を行った。

2)臨床で使用している術式で抜去歯牙の象牙質表面にphenyl-Pと10-MDPを塗布しその反応を観察した。【結果および考察】1)天然歯象牙質に10-MDPを作用させたときの化学的相互作用の検討:10-MDPを天然歯象牙質に作用させX線回折装置にて観察した結果、アパタイトとアパタイトの距離は3.94nmであることが明らかとなった。一方、10-MDPの長さは1.95nmであることが確かめられている。この2つのことから象牙質の層状構造は象牙質のカルシウムイオン間を2つのMDPが結合した状態となっていることが示唆された。2)phenyl-Pを塗布した象牙質は象牙質表層のアパタイトが溶出し、象牙質成分中のコラーゲン繊維のみが残る結果となった。一方10-MDPを塗布した象牙質はアパタイトが全て溶出はされず、残存したアパタイトは10-MDPと化学的に結合していることが明らかとなった。本研究結果から、同じリン酸系モノマー(Phenyl-P, 10-MDP)でもアパタイトに対する化学反応性が大きく異なり、それが歯質接着界面の微細構造や接着耐久性に影響することが明らかとなった。以上の結果をまとめた論文は2010年Acta Biomaterialia Vol.6にて発表した。
消滅の危機にあるアイヌ語諸方言の方言分類に関する研究

研究業績の一つは、アイヌ語学上、各方言において古くから問題となって来たわたり音の問題について、これまで各方言についてなされてきた所説を逐一検討し、さらに実地調査で得られた新しいデータを加えて、その解釈、意義について、新しい考え方を提唱したことがあげられる。なお、データの分析に際し、解釈の客観性を高めるため、サウンドスペクトログラフによる音声分折を行い、その結果を検証に用いた。その結果、少なくともいくつかのアイヌ語方言においては、問題の音は、類似の環境における単なる「わたり」に比して明白に長い持続を持ち、したがって、音声学的には、その調音のために調音器官が独立の運動をなす単音と認めるべき可能性が高いことが明らかになった。このことによって、同じ音声的環境でゼロと対立し、しかもその出現が、音声的条件ではなく、形態的な条件によって規定されていることを明らかにし、従来の記述とは異なり、問題の音を独立の音素と記述すべき点を論じた。もう一つの研究業績としては、厳密な意味で英雄叙事詩を記した最古と思われる文献について、書誌的、言語学的な分析を行い、成立年代、記録されている方言について、確証となる事実を明らかにした点があげられる。中でも刊行されたアイヌ語辞書としては世界最古とされる上原熊治郎『もしほ草』のテキストに出典があることを初めて立証した点は研究上大きな発見と言える。また、現代のアイヌ語諸方言においては極めて例外的とされている自動詞の他動詞活用がこの最古のテキストにも既にみられ、この現象が単なる誤用ではなく、動作主格的な文法カテゴリーが古くアイヌ語にもあったことを示すものではないか、という推論を述べた。本年度は消滅の危機に瀕しているアイヌ語諸方言の実地調査を行い、貴重な音声、映像資料の収集を行った。まず、沙流方言については口承文芸テキストと並んで、貴重な会話表現のテキストをかなりの量収録することができた。千歳方言については、これまで調査されていない話者からの口承文芸テキストを採録した。鵡川方言については、口承文芸テキスト、語彙を採録した。白糠方言については基礎語彙資料をかなりの量、音声、映像の形で収録することができた。浦河方言については、基礎語彙資料と、口承文芸の分類、狩猟に関わる民族言語学的な資料を採録できた。とくに狩猟に関しては、実物の模型に即して、用具(わな)に関する資料を採録することができた。様似方言については、ごく少量ながら様似内部での地域差を示す語彙資料を採録した。阿寒方言では、基礎語彙資料と、植物利用に関わる民族言語学的説明を採録することができた。これらの諸方言のうち、沙流方言、千歳方言を除けば、いずれもこれまでほとんど音声資料はおろか、言語資料そのものが欠如していた方言ばかりであり、アイヌ語の方言的差異に関して貴重な資料が得られた。特に、浦河方言と様似方言の近接度が、これまで予想されていた以上に大きい可能性のあることを示唆するデータが得られた。これまでの研究ではほとんど資料がないアイヌ語方言(阿寒方言,白糠方言,三石方言,千歳下流部方言)について調査を行い,貴重なデータを収集することができた.また,よく知られている方言(平取方言)の調査も行ったが,そこではこれまであまり報告がない会話的表現のデータを収集することができた.これらの調査の結果,三石方言は様似方言に近い点があること,また,他の方言は,これまで知られているアイヌ語方言に関する数少ないデータを裏書きする特徴を示すことが明らかとなった.なお,平取方言のデータからは,アイヌ語の対話資料は,日本語の対話資料よりも,終助詞の使用頻度が著しく低い可能性がある,という興味深い結果が得られている.研究業績の一つは、アイヌ語学上、各方言において古くから問題となって来たわたり音の問題について、これまで各方言についてなされてきた所説を逐一検討し、さらに実地調査で得られた新しいデータを加えて、その解釈、意義について、新しい考え方を提唱したことがあげられる。
天然鉱物スメクタイトの細菌吸着材への転換とその水耕栽培への適用

水耕栽培は、培養液を循環させて作物を生育する方法であるため、培養液中の病原菌から作物を守る技術が重要である。オゾン処理や紫外線照射は、主に既存の培養液殺菌技術として使用されているが、これらには生育に必要な微量成分を分解し、結果として作物の生育不良を引き起こす欠点がある。この問題を解決するためには、作物自身に病原菌などの細菌に感染しない抵抗力を付与する必要がある。そこで本研究では人体に安全なケイ酸塩鉱物であるナトリウムイオン挿入型スメクタイト(Na^+-Sm;Na_<0.16>Mg_<2.92>Si_4O_<10>(OH)_2)を培養液中に添加して水耕栽培を行い、細菌吸着材として適用することを検討した。ナトリウムケイ酸塩スラリーを水熱処理し、乾燥した試料についてXRD測定を行った。その結果、スメクタイト構造が認められ、目的とするNa^+-Smを得たことを確認した。Na^+-Smを用いた抗菌試験では、18gdm^<-3>の粉末濃度で水中に存在するグラム陽性菌とグラム陰性菌の増殖抑制効果が認められた。さらに、白菜とサラダ菜の水耕栽培を行った時、前記した18gdm^<-3>よりも低い粉末濃度(0.3g dm^<-3>)において、Na^+-Sm無添加に比べて発芽後の実生の根に存在する細菌数が少なくなることが分かった。これらの結果から、本課題で作製したNa^+-Smは、栽培種の生育や人体に無害な細菌増殖抑制材であることが見出され、なおかつ細菌感染抵抗性の誘導効果も併せ持つ材料として有望であることも明らかになった。
医療分野における人工知能利活用の課題と国際的調和

人工知能の発展は著しいが、医療健康分野での利活用・社会実装における課題については十分な議論が進んでいない。国際比較に基づく国際的調和の議論は喫緊の課題である。本研究では、医学健康分野に人工知能が実装された際の諸課題を国際比較し、一般社会への影響を検討することで、解決策のための基盤を国際的調和の観点から検討する。
暑熱下の運動適性と選択的脳冷却

ヒトが高体温になると、顔面・頭皮の静脈血が眼角-眼静脈、導出静脈経由で頭蓋内に流れるようになる。その機序と個人差を解明する目的でこの研究を行なった。健康な成人男子を被験者として、レーザードップラー血流計と超音波血流計を用い、人工気象室においた加温箱による全身加温時あるいは自転車エルゴメータ運動(負荷:漸増的負荷、60%Vo2max,30%Vo2max)による体温上昇時の眼静脈の血流(その方向と流速:Qov)を前額部皮膚血流量(Qsk)・発汗量(msw)鼓膜温(Tty)、食道温(Tes)平均皮膚温(Tsk)の変化などと同時測定した。環境温度や体温の上昇の手技如何にかかわらず熱負荷開始後間もなく増加したがQovの方向の変化はそれとは著しく遅れておこった。この変化のおきる閾値鼓膜温は受動的体加温によっても運動によっても同じ温度あった。しかし皮膚温は受動的体加温の方が高かった。この結果から眼静脈の血流方向の変化は、中枢の温度レベルに依存して起きるものと推察された。また、この血流方向の逆転の個人差についてしらべた。その結果、受動的体加温では25名中18めいに、60%の運動では13名中10名に、漸増的負荷運動では8名中6名に、この方向の変化が観察されたが、Qovの方向の変化が起きない被験者は20%程度存在し、この機序の発現には個人差が存在することが示唆された。また体温の上昇に対するQovの増加の割合を示す直線の傾きを検討した。この直線の傾きは60%の運動負荷時が最も急で、ついで漸増負荷運動時、受動的体加温時はこの傾きは最も緩かった。熱負荷の違いによってQovの反応性が異なる事が示唆された。運動時の熱障害の解明を目的として、本年度は以下の2実験を行った。1、暑熱負荷の違いによる体温調節反応と顔面血流動態の相互関係ヒトの選択的脳冷却に関わる眼静脈血流の方向と流速の変動と体温調節とりわけ発汗量、鼓膜温、食道温、全身皮膚温、前額部皮膚温・血流量等の増加量との関係について検討した。受動的体加温時、運動時とも、前額部皮膚血流量や皮膚温の増加に伴い眼静脈血流の頭蓋方向への流速は増加する傾向がみられた。この時の直接の傾きは、受動的体加温時に比べ、運動時の方が急であった。この時の深部体温にたいする発汗量や皮膚血流量の増加率は、熱負荷の違いによる影響は受けなかった。これらの結果から受動的体加温による熱負荷時に比べ、運動時は顔面の皮膚血管の収縮・拡張反応が速いことが示唆された。2、暑熱適応時での運動時体温調節反応に及ぼす環境温度の影響ヒトの暑熱適応状態で、冷房環境下と高温環境下で12時間の生活、睡眠後、同一強度で運動運動させた場合の体温調節反応(食道温、全身皮膚温、皮膚血流量、発汗量、心拍数)の差異を検討した。結果:冷房環境下で過ごした場合の運動時の体温は、高温環境下で過ごした運動時体温に比べ高い温度を維持しながら変動することが判明した。これは、発汗量の違いによるものと推察され、暑熱適応時でも、一晩の冷刺激で耐熱放散機構に与える影響は大きいことが示唆された。

この研究は、暑熱障害防止が最終的な目的であるので、高温環境下での運動時の浸透圧、体温、飲水量の調査研究も合わせて平成7年度の研究を総合的に進める。1.高温環境下の姿勢変換による顔面の発汗量と皮膚血流量健康な成人男子を被験者とし、40°C-50%(rh)の恒常高温環境下で、傾斜台に固定した椅子に座った状態で、その体位を垂直位(椅座)から水平位(仰向け)、さらに垂直位へと姿勢変換し、その時の前額の皮膚温と血流量、発汗量、鼓膜温と食道温、平均皮膚温、心拍数、血圧をそれぞれ比較した。各姿勢はそれぞれ20分間保持したが、ひの間心部体温はわずかであるが上昇した。垂直位に較べ水平では、前額の発汗量は減少、皮膚血流量は増加、皮膚温は上昇した。平均皮膚温の変化も同様であった。水平位では食道温、鼓膜温とも下降した。心拍数は水平位で減少したが、血圧には姿勢変化による影響は見られなかった。別の研究で報告した仰臥位の被験者で選択的脳冷却の効率が悪かったのは、導出静脈を経由して頭蓋内に流入する静脈血流量の減少以外に、背部の皮膚が圧迫されるために生ずる圧反射性の頭部の発汗の制御、それによる頭部の皮膚静脈の冷却力の低下が原因の一つであることが推測された。2.運動時の環境温度と飲水量・発汗量及び体温に関する実態調査暑熱下での運動時の熱障害予防のための基礎資料を得るため高温環境下でのスポーツ活動時の発汗量や飲水量及び体温との関係ならびに運動時の水分補給の有無が体温調節反応に及ぼす効果について検討した。発汗量および水分補給量はWBGTの上昇に伴って増大し、両者の間に高い相関関係が認められた。また運動時の口内温の上昇は、水分補給の有無によって異なり、水分補給の場合で0.62±0.30°C、非水分補給で1.09±0.54上昇し、両者の間に有意な差がみられた。発汗量は、水分摂取の方が非水分摂取に較べ有意に増加した。
作用系環論と量子群、古典群の表現論

本年度の当初の目標は、面代数の具体例及び一般論を作用素環論への応用を目指して研究することにあった。しかし、その後位相的場の理論への応用の可能性が明らかになってきたこともあって、やや予定とは力点のおき方が異なることになった。この方向での当面の目標は、ウェス・ズミノ・ウィッテン模型に対応する位相的場の理論のユニタリ性を証明することにあるのであるが、それはある種の面代数の表現の圏論的性質に翻訳される。そこで余純三角構造、余リボン構造、コンパクト構造などの面代数の理論の形式的側面の整備が必要になる。本年度は、具体的には以下に述べる三つの結果を得た。1.ヤングパクスター方程式の面型の解から量子群を構成する一般的手法を開発した。そのためにある種の量子半群の族(可閉余純三角面代数)を研究し、それから量子群を構成する関手を構成した。2.そのようにして得られた面代数が、いつリボン構造を持つかについて一般的に調べ、さらに具体例についてリボン元の表示式を求めた。3.また、そのような面代数がコンパクト構造を持つための条件を考察した。4.余純三角構造を持つコンパクト面代数は、さらに余リボン構造を持つことを証明した。これは、前年度に作用素環論への応用のために得たコンパクト面代数の抽象調和解析的理論の新しい応用である。