hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
最悪時評価で理論的限界に肉薄する符号化による多値セル不揮発性メモリの書き込み削減

電源が遮断されていてもメモリ内にデータを保存できるデバイスとして不揮発性メモリが研究されている.不揮発性メモリは書き込み耐性が低く書き込みエネルギーが大きいデメリットがある.不揮発性メモリには読み出しと書き込みに非対称性があり,読み出しにかかるコストは低い.読み出し回数を増やして書き込み量を削減することを考える.不揮発性メモリには1つのセルの状態が複数ビットを表現する多値セルが使用される.多値セルで書き込み削減する場合,書き込み量はビット単位ではなくセル単位で削減する必要がある.複数のセルをまとめて符号語とすることで1つの情報を不揮発性メモリに保存するときにわずかなセルの書き込み量で複数ビットを保存する書き込み削減手法が存在する.特にセル1つで3ビットの情報を保持する多値メモリに適用可能な書き込み削減を研究した.1セル3ビットの多値メモリを符号化するために3ビット情報を持つ有限体の拡大体を考え,その要素を1セルに対応付けたシンボルレベルでの誤り訂正符号を構成した.構成したシンボルレベルでの誤り訂正符号を格子として,符号空間の商空間を得ることで書き込み削減符号を構成した.構成した書き込み削減符号はメモリに格納された情報に応じて変更後の状態を決定することで,不揮発性メモリに情報を保存するときにワーストケースでも1セルの書き込み量で情報を保存できる初期成果を得た.不揮発性メモリは書き込みエネルギーが大きい,書き込み耐性が低いといった問題がある.不揮発性メモリに保存する情報を符号化して書き込むことで書き込み量を削減することができる.多値セル不揮発性メモリでは,ビットレベルではなくセルレベルで書き込み量を削減する必要がある.本研究は効率よくマルチレベルセル不揮発性メモリの書き込み量を削減することを目標とする.リードソロモン符号を書き込み削減符号に変換する手法を提案しマルチレベルセル不揮発性メモリの書き込み量を削減した.セルの書き込み量の指標にはセルハミング距離を用いた.リードソロモン符号は複数ビットを1シンボルとしてまとめて扱うシンボル単位での誤り訂正符号である.リードソロモン符号の符号語同士はシンボル単位でのハミング距離が大きく,そのため誤り訂正が可能となる.リードソロモン符号の誤り語を考えるとき,その誤り語は訂正されるべき符号語と誤りベクトルによって構成されていると考えることができる.ここで誤りベクトルに情報を割り当てた新しい符号を構築する.任意の語から特定の誤りベクトルを持つ誤り語へのシンボル単位でのハミング距離を小さくすることで,この符号によるマルチレベルセル不揮発性メモリの書き込み量を削減できる.シンボル単位で誤り訂正する性質をセル単位で情報書き込みをする性質に変換することで,無駄なくセル書き込み量を削減を達成できた.実施計画に従い研究を推進した.対象モデル/評価式の作成としてセルハミング距離を用いた.符号理論による演繹的視点としてシンボル誤り訂正符号に基づくから書き込み削減に着目した.計算機による帰納的視点としてメモリに書き込む情報に対し効率良くリードソロモン符号の誤りベクトルを割り当てを達成した.不揮発性メモリは不揮発性などの長所がある一方で,書き込みエネルギーが大きいことや書き込み耐性が低いことなどの短所がある.この短所に対し,不揮発性メモリ内に書き込む情報を符号化することで書き込みの総量を減らす手法が存在する.書き込み量をビットレベルで最小化する手法は既に提案されているが,多値メモリでは書き込み量をセルレベルで考慮する必要がある.平成29年度ではワーストケースでもセルレベルで書き込み総量を最小化できるメモリ符号化技術の実装を提案した.各メモリセルの状態を1シンボルとみなし, 1ワードを表す線形空間を考える.ハミング重みが1以下となるワードから部分空間を作成し,線形空間全体を部分空間とその商空間に分ける.部分空間の要素と情報源を対応させる.線形空間全体は部分空間と商空間の直積で表現されるため,その線形空間上のワードは部分空間との対応付けにより一意に情報源に復号できる.この符号化により情報に対しどんな情報に対してもその書き込み量が1ワードあたり1セルになるように線形符号を構築できる.セル長に対して最適な書き込み量削減を達成した.実施計画に従い研究を推進した.平成29年度では研究課題である最悪時評価で理論的限界に肉薄する符号化による多値セル不揮発性メモリの書き込み削減に対して,セルレベルで1ワードあたりの不揮発性メモリ書き込み量をワーストケースで最小化するメモリ符号化技術に対して1実装を与えた.電源が遮断されていてもメモリ内にデータを保存できるデバイスとして不揮発性メモリが研究されている.不揮発性メモリは書き込み耐性が低く書き込みエネルギーが大きいデメリットがある.不揮発性メモリには読み出しと書き込みに非対称性があり,読み出しにかかるコストは低い.読み出し回数を増やして書き込み量を削減することを考える.不揮発性メモリには1つのセルの状態が複数ビットを表現する多値セルが使用される.多値セルで書き込み削減する場合,書き込み量はビット単位ではなくセル単位で削減する必要がある.複数のセルをまとめて符号語とすることで1つの情報を不揮発性メモリに保存するときにわずかなセルの書き込み量で複数ビットを保存する書き込み削減手法が存在する.特にセル1つで3ビットの情報を保持する多値メモリに適用可能な書き込み削減を研究した.1セル3ビットの多値メモリを符号化するために3ビット情報を持つ有限体の拡大体を考え,その要素を1セルに対応付けたシンボルレベルでの誤り訂正符号を構成した.構成したシンボルレベルでの誤り訂正符号を格子として,符号空間の商空間を得ることで書き込み削減符号を構成した.構成した書き込み削減符号はメモリに格納された情報に応じて変更後の状態を決定することで,不揮発性メモリに情報を保存するときにワーストケースでも1セルの書き込み量で情報を保存できる初期成果を得た.前年度のアプローチを踏襲しより効率的な符号構成を研究するとともに,メモリ書き込みのための周辺回路設計手法について研究する.

平成29年度の書き込み量削減メモリ符号化技術に対しハードウェアコストの削減を研究する.より汎用的な書き込み量削減の方式を研究する.当該年度成果の発表が翌年度に繰り越したため.今年度使用額の端数として次年度使用額が生じた.次年度消耗品費に使用する.翌年度にある国際会議で当該年度成果発表に使用する.
慢性疲労症候群の近赤外分光法による診断実用化と病態解析

近赤外分光法を用いた慢性疲労症候群(CFS)の病態解析を試みるために、CFSの並存疾病として重要な精神疾患とCFSとの関連を検討し、平成20年度の研究でCFSと精神疾患を近赤外分光法によっては区別が困難であることを示した。一方、CFSは質が不均一な群であるという報告が多数存在する。CFSを近赤外分光法によって比較的均一なサブグループに分けることを試みることにより、CFS患者の中でも個々に応じた治療を開発できる可能性があると考えた。これを検討する目的で、まず、大阪市立大学医学部附属疲労クリニカルセンターの臨床実態を詳細に解析した。(1)初診時からの一年間において経過良好な患者の多くはその後の経過も良好である。また、初診時から一年間における良好な経過は初診時の握力が強いこと、喫煙していないことにより予測可能である。1年後から3年後までの良好な経過は、初診時から一年間の良好な経過が強い予測因子である。(2)潜在クラス分析(LCA)による解析ではCFS患者が3群に分類された。身体症状、不安、うつ、すべての症状を有する群、筋肉痛・関節痛を有するが不安やうつは有しない群、頭痛がメインで筋肉痛や関節痛は有しないが、時に不安やうつを有する群と解釈できる。(3)LCAと予後の結果をあわせると、初診時からの一年間の経過が良好である割合は三群間で差は認められないが、頭痛がメインのクラスでは他の二群より長期予後が良好であった。一方、筋肉痛、関節痛の強い群は、精神症状がなくとも精神症状を合併する群と予後に大差ないことが明らかとなった。本研究では、患者にとって最も気になる予後、並びに今後の治療方針を検討する上で参考にしうる情報が明らかとなった。次は、生体サンプルを用いて近赤外分光法でも同様に分類できるか検討する段階にあり、次の研究につながる研究成果が得られた。大阪市立大学医学部疲労クリニカルセンターで慢性疲労症候群(CFS)と診断された患者50例(男/女:17/33)、大阪府立急性期・総合医療センター精神科に通院中の患者38例(男/女:18/20)ならびに健常者40例(男/女:12/28)の血漿をPBSで2倍希釈した液に対して可視-近赤外分光測定を行った。可視-近赤外スペクトルはMCPD-7700(大塚電子株式会社)を用い、400-560nm、700-750nm、900-1000nmの波長で、1nm間隔で吸光度を測定した。サンプルはポリスチレンキュベットに入れ、25度に温度制御し、1サンプルにつき1回ずつ、透過方式により測定した。得られた可視-近赤外スペクトルをケモメトリックスソフトウェアを用い、健常者とCFS患者、健常者と精神疾患患者、CFS患者と精神疾患患者の3パターンにおいて、soft independent modeling of class analogy(SIMCA)解析を行った。血漿サンプルにおいてもCFS患者と健常者を識別することが可能であった。同様にして、精神疾患患者と健常者を識別することも可能であった。しかし、CFS患者と精神疾患患者の場合は、SIMCA解析により定性モデルを作成することができず、両者を識別することはできなかった。今回の検討では、精神疾患患者と健常者の血漿が判別できることが判明したが、CFS患者と精神疾患患者血漿の判別は出来なかった。この結果は、可視-近赤外分光法によってCFSの鑑別診断が困難であることを示しており、現段階ではCFSの診断応用には至っていない。一方、本結果は、CFSと精神疾患が類似病態である可能性を示唆する結果であり、CFSの病態解析に重要な意味をなす。しかしながら、解析技術にも問題があり、どの波長領域を測定に使用するのが最適か検討の余地がある。これまで、近赤外分光法を用いた慢性疲労症候群(CFS)の病態解析を試みてきた。そのためには、CFSの並存疾病として注目されている精神疾患とCFSとの関連を検討する必要があった。しかしながら、可視-近赤外領域のどの領域を使用して解析すべきかが検討課題であった。精神疾患患者、CFS患者、健常者の血漿を近赤外機器MCPD-7700(大塚電子株式会社)を用いてケモメトリックスソフトウエアで検討したところ、次のことが明らかになった。1.精神疾患患者血漿と健常者血漿では、630nm-930nmで行った解析モデルの適合度が最もよい。2.CFS患者血漿と健常者血漿では可視光のみ用いるモデルの適合度が最もよい。3.CFS患者と精神疾患患者を区別するモデルを作成するのは困難である。精神疾患患者血漿と健常者血漿が区別できることが判明し、客観的に精神疾患を評価できる可能性が示唆された。CFSに関しては、精神疾患と明確に判別する解析モデルを作成できておらず、引き続き検討の余地がある。しかしながら、CFS患者は精神疾患との厳密な区別が臨床上困難であるため、これを反映した結果が得られている可能性がある。一方、CFSの予後を近赤外分光法によって予測できると、近赤外分光法の臨床での応用範囲が広がる。そこで、世界で見解が一致していないCFS患者の予後について検討し、次年度、近赤外分光法と結びつけられるよう、問診票での解析を行った。

結果は、1年後に27.6%、3年後には33.1%が改善することが明らかとなった。次年度は、改善群と非改善群が近赤外分光法で判別できるか検討する予定である。近赤外分光法を用いた慢性疲労症候群(CFS)の病態解析を試みるために、CFSの並存疾病として重要な精神疾患とCFSとの関連を検討し、平成20年度の研究でCFSと精神疾患を近赤外分光法によっては区別が困難であることを示した。一方、CFSは質が不均一な群であるという報告が多数存在する。CFSを近赤外分光法によって比較的均一なサブグループに分けることを試みることにより、CFS患者の中でも個々に応じた治療を開発できる可能性があると考えた。これを検討する目的で、まず、大阪市立大学医学部附属疲労クリニカルセンターの臨床実態を詳細に解析した。(1)初診時からの一年間において経過良好な患者の多くはその後の経過も良好である。また、初診時から一年間における良好な経過は初診時の握力が強いこと、喫煙していないことにより予測可能である。1年後から3年後までの良好な経過は、初診時から一年間の良好な経過が強い予測因子である。(2)潜在クラス分析(LCA)による解析ではCFS患者が3群に分類された。身体症状、不安、うつ、すべての症状を有する群、筋肉痛・関節痛を有するが不安やうつは有しない群、頭痛がメインで筋肉痛や関節痛は有しないが、時に不安やうつを有する群と解釈できる。(3)LCAと予後の結果をあわせると、初診時からの一年間の経過が良好である割合は三群間で差は認められないが、頭痛がメインのクラスでは他の二群より長期予後が良好であった。一方、筋肉痛、関節痛の強い群は、精神症状がなくとも精神症状を合併する群と予後に大差ないことが明らかとなった。本研究では、患者にとって最も気になる予後、並びに今後の治療方針を検討する上で参考にしうる情報が明らかとなった。次は、生体サンプルを用いて近赤外分光法でも同様に分類できるか検討する段階にあり、次の研究につながる研究成果が得られた。
プラズマ・ホットウォール法によるGaN薄膜の作製とその光学的性質の研究

ワイドバンドギャップを持つ半導体の薄膜,多層膜は、青色領域の発光,レーザー素子など光素子の材料に利用できるという観点から、研究開発が盛んに行われている。本研究ではワイドギャップ層状半導体PbI_2,CdI_2や、青色領域で高輝度の発光が存在することから発光,レーザー素子の材料として有望であるIII-V属半導体GaNに着目し、これらの薄膜,多層構造膜を作成し、その光学特性を明らかにすることを目的とした。層状半導体PbI_2,CdI_2薄膜,PbI_2/CdI_2超格子はホットウォール法により作製した。X線構造解析により、良質の結晶性,超格子構造性を持つ薄膜,超格子が得られることを明らかにした。光学特性については吸収,発光測定により調べ、特に超格子試料においては、電子状態の量子閉じ込め効果が発現することを、井戸層の膜厚減少による光遷移エネルギーの高エネルギー移動により確認した。これらの研究成果については論文に発表した。GaN薄膜については、その電子状態,発光の起源など基礎物性については明らかにされていない。これは良質の薄膜結晶が得られていないことに起因している。したがって、良質の薄膜結晶を作製することを目指し、窒素の充分な供給が可能と考えられる窒素プラズマ発生装置を組み込んだ真空成膜装置を作製することに着手した。具体的には供給ガスの窒素と蒸着物質であるGaの反応が促進される多元高周波スパッタリング装置を新たに設計・製作することにした。現在、装置をほぼ完成させ、基本的な動作チェックを行っている。今後、Gaを蒸着源材料とし、供給ガスにアルゴンと窒素の混合ガスを用いて、GaN薄膜の作成を行う。作成した薄膜は、構造評価をX線回折測定により行い、光学特性を吸収,発光及び発光の時間分解測定により調べる予定にしている。
細胞増殖は重力の作用を受けるか-ゾウリムシの増殖に対する重力作用機構の詳細検討

ゾウリムシは重力依存的に増殖活性を変化させる。この特性をゾウリムシの持つ重力依存的な推進出力の調節機能(gravikinesis)の側面から捉え、遊泳運動に伴う消費エネルギーの重力依存的な増減から増殖活性の変化を説明しようとする仮説の検証を目指した。ゾウリムシはその遊泳に必要なエネルギーを重力依存的に調節することで、エネルギー消費のバランスが変動し、増殖変化を引き起こすと考える。しかし、クリノスタット回転により、重力場内での配向を均一化した場合のゾウリムシの増殖は、宇宙微小重力下での実験と上記の仮説に基づく予想に反して、抑制されることがわかった。この実験結果により、ゾウリムシでは重力依存的な速度調節の他に、遊泳方向の転換にもエネルギーを消費している可能性が明らかとなり、上記の仮説の改訂を行った。ゾウリムシのエネルギー消費を算定するために、高感度の蛍光式酸素センサーを導入し、遊泳行動に伴う酸素消費量の変動を調べた。オプティカルスライス法を併用し、遊泳行動と酸素消費とを同時記録することで、ゾウリムシはその遊泳に全消費エネルギーの約3/4を消費していることがわかった。この事実は、これまでに流体力学的に見積もられてきたエネルギー消費を遙かに超えるものであり、ゾウリムシのような水棲微小生物の遊泳とそのエネルギー代謝に対する既成の視点の変更を迫るものとなった。このような酸素消費測定の実験を過重力環境下で精度良く行うため、装置の小型化と測定精度の向上を図り、1/10程度のダウンサイジングを行うとともに、過重力環境下での酸素消費測定のために必要とされる装置の要素試作を行った。ゾウリムシは重力依存的に増殖活性を変化させる.この特性をゾウリムシの持つ重力依存的な推進出力の調節機能(gravikinesis)の側面から捉え,遊泳運動に伴う消費エネルギーの重力依存的な増減から増殖活性の変化を説明しようとする仮説の検証を目指した.ゾウリムシのエネルギー消費を算定するために,高感度の蛍光式酸素センサーを導入し,遊泳行動に伴う酸素消費量の変動を調べた.オプティカルスライス法を併用し,遊泳行動と酸素消費とを同時記録することで,ゾウリムシはその遊泳に全消費エネルギーの約3/4を消費していることがわかった.この事実は,これまでに流体力学的に見積もられてきたエネルギー消費を遥かに超えるものであり,ゾウリムシのような水棲微小生物の遊泳とそのエネルギー代謝に対する既成の視点の変更を迫るものとなった.さらに,遊泳速度に応じたエネルギー消費量の算定データから,重力依存的な速度変化に応じて,充分な大きさのエネルギー消費の変化が起こることが明らかとなり,重力依存的なエネルギー消費のバランスの変動に基づく増殖変化の仮説を支持する証拠が得られた.また,クリノスタット回転により,重力場内での配向を均一化した場合のゾウリムシの増殖活性の変動を解析したところ,宇宙微小重力下での実験に基づく予想に反して,増殖が抑制される結果となった.これにより,ゾウリムシでは重力依存的な速度調節の他に,遊泳方向の転換にもエネルギーを消費している可能性が明らかとなり,上記の仮説の(マイナーな)変更が必要となった.加えて,過重力環境下での酸素消費測定のために必要とされる装置の要素試作を行った.ゾウリムシは重力依存的に増殖活性を変化させる.この特性をゾウリムシの持つ重力依存的な推進出力の調節機能(gravikinesis)の側面から捉え,遊泳運動に伴う消費エネルギーの重力依存的な増減から増殖活性の変化を説明しようとする仮説の検証を目指した.初年度に行った,増殖と重力の相互作用および遊泳エネルギーの測定から,ゾウリムシはその遊泳に全消費エネルギーの大部分を消費しており,これが重力依存的に速度調節することで,遊泳エネルギーの大きな変動をもたらし,結果的に重力依存的なエネルギー消費のバランスの変動に基づく増殖変化を引き起こすとする,上記仮説を支持する証拠が得られた.

しかし,クリノスタット回転により,重力場内での配向を均一化した場合のゾウリムシの増殖は宇宙微小重力下での実験に基づく予想に反して,抑制されたという実験結果により,ゾウリムシでは重力依存的な速度調節の他に,遊泳方向の転換にもエネルギーを消費している可能性が明らかとなり,上記の仮説の改訂が必要となった.そのために,細胞増殖に対する重力と温度の相互作用を検証した.増殖中の温度と重力環境を変化させて培養を行ったところ,過重力による増殖抑制は分裂頻度の回復をもたらすものの,飽和密度を回復しないことがわかった.さらに,ゾウリムシのエネルギー消費を算定するために,高感度の蛍光式酸素センサーとオプティカルスライス法を併用し,遊泳行動と酸素消費とを同時記録することで遊泳行動に伴う酸素消費量の変動を調べた前年度の手法を,より少ない資料について行うため,装置の小型化と測定精度の向上を図り,1/10程度のダウンサイジングが可能となった.あわせて,過重力環境下での酸素消費測定のために必要とされる装置の要素試作を行った.
脳模倣型量子計算アルゴリズムエミュレータに関する研究

未整列データベースの量子探索アルゴリズムを対象に,脳模倣型量子計算アルゴリズムの検証を数値シミュレーションにより行った結果,特にエネルギー散逸の効果が有効に働き,解の取得確率向上が確認できた。また,量子計算エミュレータの一要素である改良型確率振幅記憶回路の設計と,2.5mm角チップの試作を行った結果,将来的には同サイズ中に提案手法専用の8量子ビットエミュレータの実現可能性を示すことが出来た。当該研究では,半導体核スピン量子計算機を基に汎用性の高い量子計算アルゴリズムを提案,改良及び検証し,その実証のための量子計算エミュレータ(量子計算専用計算機)のハードウェア実現を行うことが目的である。まず仮想的な小規模量子計算機を想定し,そのパラメータの基で,エネルギー散逸などのデコヒーレンスの効果を利用した学習機能を有する脳模倣型量子計算アルゴリズムの実用性の検証を,初年度設備費で購入した数値計算用高性能パソコンによる数値シミュレーションを利用して行った。その際,問題として組合せ最適化問題のひとつであるNクイーン問題(但しここでは小規模としてN=4,即ち16量子ビット)を選択し,量子計算機のハードウェアを考慮し,計算機上での数値シミュレーションを通して解の得られる確率を評価・検討した。その結果,適当なエネルギー散逸の割合が最終的な解の観測確率を改善し,解が得られる確率を増加させることがわかった。これにより,量子計算機においてある程度のエネルギー散逸が有用であることがわかり,ハードウェア構築の際の設計条件に多少自由を持たせることが可能であると予想できる。その結果を踏まえ,小規模仮想量子計算機のパラメータの基で,提案する量子計算アルゴリズムをエミュレートする小規模計算機の基本構成回路の設計を行った。その際,初年度設備費で購入した数値計算用高性能パソコンと,チップ製作依頼先が無償提供する回路設計用ソフトウェアを利用し,基本構成回路の個々を設計した。小規模ながら,その正常動作を確認した。これにより,大規模化に向けた問題点とその実現可能性が検証できた。汎用性の高いアルゴリズムとして,申請者が関係した研究において提案された脳模倣型量子計算アルゴリズムに量子状態の崩れを積極的に用いたアルゴリズムを利用し,半導体核スピン量子計算機にて実行可能な,学習機能を付加したアルゴリズムを提案する。また,そのエミュレータを実現することでアルゴリズムの検証及び改良を行う。まず,初年度設備費で購入した数値計算用高性能パソコンによる数値シミュレーションによって,仮想小規模量子計算機におけるデコヒーレンスの効果を利用した学習機能を有する脳模倣型量子計算アルゴリズムの実用性の検証を行った。その際,性能評価のひとつの指針として自己連想記憶に着目し,評価検討を行った。その結果,小規模ながらも記憶パターン数の増加と自己連想の正確性向上という,脳模倣型量子計算アルゴリズム特有の効果が得られた。これは従来の脳模倣型計算機と異なる結果となっており,今後その詳細を検証する必要がある。次に,大規模化に向けた数値シミュレーションによる見積もり検討結果をもとに,量子計算エミュレータの大規模集積化実現を目指し,その一要素である情報入替制御機能付き確率振幅記憶回路を設計し,チップ化した。具体的には,VLSI Design and Education Center (VDEC)を利用したチップ製作に向けて,VDECより無償提供される回路設計専用ツールを駆使し,対象回路の設計を行い,2.5mm各チップとして試作(消耗品費として試作)を行った。その結果,対象回路の正常動作を確認した。これにより,エミュレータの一部の構成が完了し,今後はその拡張と全体的な制御回路の構成を行って統合することで,エミュレータの実現が可能となる。当該研究では,半導体核スピン量子計をに汎用性の高い量子計算アルゴリズムを提案,改良及び検証し,その実証のための量子計算エミュレータ(量子計算専用計算機)のハードウェア実現を行うことが目的である。まず,数値計算用高性能パソコンによる数値シミュレーションによって,提案するアルゴリズムの実用性の検証のため,未整列データベースの量子探索アルゴリズムを提案するアルゴリズムに変換したものを対象に検証を行った。その結果,特にデコヒーレンスの効果が有効に働き,断熱定理の制約を打破することによって解の取得性能向上が認められた。次に,大規模化に向けた数値シミュレーションによる見積もり検討結果をもとに,量子計算エミュレータの大規模集積化実現を目指し,その一要素である改良(面積縮小)型情報入替制御機能付き確率振幅記憶回路を設計(VLSI Design and Education Centerより無償提供される回路設計専用ツールを駆使)し,2.5mm角チップとして試作(消耗品費としてVDECへ試作依頼)を行った。その結果,将来的には同サイズに対し8量子ビット分のエミュレータの実現可能性を示すことが出来た。

さらに,GPGPUの高速演算性能を生かし小規模量子ビットにおける提案するアルゴリズムの動作検証を試みることで,既存の計算機を利用した大規模量子ビットネットワークにおける同アルゴリズムの検証可能性を調査し,その限界を確認した。
北朝隋唐諸政権と多元的社会－「府兵制」下の地方軍府と地域社会を中心に－

本研究は、(1)北朝・隋唐期の「府兵制」下で設置された地方軍府とその周辺地域社会との相互関係について、碑刻史料等の分析によるミクロな事例研究を積み重ねることで、(2)律令の規定する均質な社会像とは裏腹に、当該時期の中国社会が呈した極めて多元的な様相を解明するとともに、(3)「府兵制」が、この多元的な中国社会を統合に導くに止まらず、唐王朝を世界帝国へと羽ばたかせることが出来た最大の要因が、同制度の宿した「遊牧軍制」的性格に他ならなかった点を明らかにする、ことを目的としている。なお、本研究は、北朝・隋・唐時代の軍事・外交史を専攻してきた申請者が、個人で遂行する研究である。したがって、時間・費用ともに困難の大きい現地調査による未公開資料の調査は敢えて行わず、その分、先行研究の成果を丹念に把握しつつ、すでに公刊されている膨大な新出石刻史料を中心とする資料群の、新たな活用を積極的に進めていくことを基本的な方針としている。この方針に基づいて、初年度に当たる平成29年度に遂行した軍制関係研究論文の収集と学説整理、および関連する石刻史料の解読・分析という作業を、第二年度にあたる本年度も継続して行った。その一方、そこで得られた知見の中から、上記(1)の一端を明らかにする成果を雑誌論文一編にまとめて公表した。また、本研究とも密接に関わる軍事に関する専門論文、および論文集の書評各一編を執筆・入稿済である。研究第二年度に当たる本年度には、初年度に軍制関係研究論文の収集と学説整理、および関連する石刻史料の解読・分析を集中して行うことで得られた情報をもとにして、主に唐代の折衝府と周辺地域社会の相互関係を論じた研究を発表し、唐帝国支配下の社会の多元的様相を明らかにする計画であったが、すでに初年度にその目的に沿った論考一編を執筆済である。本年度も、少し時代を遡った隋代の軍府について、やはり論考一編を発表できた。したがって、「(2)おおむね順調に進展している」と評価しておく。前二年度の成果を踏まえて、31年度には、多元的社会の統合から世界帝国へと飛翔した唐帝国を支えた「府兵制」と、そこに宿る「遊牧軍制」的特質を解き明かす論考を発表するという、当初の計画どおりに研究を進めていく。したがって、時間・費用ともに困難の大きい現地調査による未公開史料の調査等は敢えて行わず、その分、先行研究の成果を丹念に押さえることと、すでに公刊されている厖大な新出石刻史料を中心とする史料群の新たな活用とを積極的に進めていくことを基本的な方針としている。この方針に基づいて、平成29年度には、軍制関係研究論文の収集と学説整理、および関連する石刻史料の解読・分析を集中して行う計画であったが、その計画どおりに、多数の先行研究と石刻資料を複写ないし購入することで入手し、読み込むことができた。初年度にあたる当該年度は、もっぱらこうした基礎作業に従事することを想定していたが、そこで得られた知見の中から、上記(3)の目的に沿ったものをまとめて研究発表を一度行い、同じく(1)の目的に関わる成果は雑誌論文一編にまとめて公表した。研究初年度に当たる本年度には、軍制関係研究論文の収集と学説整理、および関連する石刻史料の解読・分析を計画していた。どちらも時間を要する地道な作業であり、またチェックすべき先行研究と石刻史料は年々増加を続けているので、多少の計画の後れにも対応できるように、初年度1年間という十分な時間を確保しておいた。したがって、進捗状況に遅れはないし、計画にはなかった研究発表・雑誌論文の執筆もできた点では、むしろ進んでいるといえるかもしれない。しかし、参照すべくして未だ確認できていない研究・史料も残されているので、「(2)おおむね順調に進展している。」と評価しておく。

したがって、時間・費用ともに困難の大きい現地調査による未公開資料の調査は敢えて行わず、その分、先行研究の成果を丹念に把握しつつ、すでに公刊されている膨大な新出石刻史料を中心とする資料群の、新たな活用を積極的に進めていくことを基本的な方針としている。この方針に基づいて、初年度に当たる平成29年度に遂行した軍制関係研究論文の収集と学説整理、および関連する石刻史料の解読・分析という作業を、第二年度にあたる本年度も継続して行った。その一方、そこで得られた知見の中から、上記(1)の一端を明らかにする成果を雑誌論文一編にまとめて公表した。また、本研究とも密接に関わる軍事に関する専門論文、および論文集の書評各一編を執筆・入稿済である。研究第二年度に当たる本年度には、初年度に軍制関係研究論文の収集と学説整理、および関連する石刻史料の解読・分析を集中して行うことで得られた情報をもとにして、主に唐代の折衝府と周辺地域社会の相互関係を論じた研究を発表し、唐帝国支配下の社会の多元的様相を明らかにする計画であったが、すでに初年度にその目的に沿った論考一編を執筆済である。本年度も、少し時代を遡った隋代の軍府について、やはり論考一編を発表できた。したがって、「(2)おおむね順調に進展している」と評価しておく。研究開始初年度に得られた情報をもとにして、第2年度の30年度には、主に唐代の折衝府と周辺地域社会の相互関係を論じた研究を発表し、唐帝国支配下の社会の多元的様相を明らかにし、つづく31年度には、前2年度の成果を踏まえて、多元的社会の統合から世界帝国へと飛翔した唐帝国を支えた「府兵制」と、そこに宿る「遊牧軍制」的特質を解き明かす論考を発表するという、当初の計画どおりに研究を推進していく。初年度に行った研究発表と論文執筆で、計画の一部を先取りしてすでに実施済みであるが、研究計画は変えずに、さらに成果を追加していきたい。前二年度の成果を踏まえて、31年度には、多元的社会の統合から世界帝国へと飛翔した唐帝国を支えた「府兵制」と、そこに宿る「遊牧軍制」的特質を解き明かす論考を発表するという、当初の計画どおりに研究を進めていく。年度末の旅費の執行を中止したことなどにより若干の残額を生じたが、翌年度分として請求した助成金と合わせて、図書の購入や旅費として使用する計画である。購入希望の書籍が品切れのため入手できなかったこと、年度末の旅費の執行を中止したことなどにより若干の残額を生じたが、平成31年度分として請求した助成金と合わせて、図書の購入や旅費などとして使用する計画である。
食塩感受性の人種的特異性および遺伝的素因に関する研究

本研究は、高血圧の遺伝素因解明に向けた一つのアプローチとして食塩感受性に着目した。従来より食塩感受性の頻度に少なからず人種差が存在すると推定されてきたが、その定義や測定方法が報告間で必ずしも一致しないために相互に評価することが困難であった。そこで我々は先ずパイロット・スタディを行い、簡便かつ実用的な2週間のプロトコールを作成し、そのうえで日本人健常者95名で食塩感受性の評価を行った。主な研究成果は、(1)食塩感受性候補遺伝子34個について、日本人48人をdirect sequenceして同定した471箇所のSNPsに関し、連鎖不平衡、アレル頻度情報および系統樹の情報を基にtag SNPを選出した(合計166)。(2)日本人食塩感受性パネル(95名)において56 traitsに対して量的形質解析を行ったところ、平均血圧の変化とAGTR2の多型、HOMA指数の変化とACEの多型とが有意な関連を示した(P<1.0×10^<-3>)。また一般人口集団1200名余でのcase-control studyを行ったところ、対象とした食塩感受性候補遺伝子のうち、4つのSNPと高血圧との有意な関連を認めた。うち一つのSNPに関しては、5800名のコホートでも追試できた。また6つのSNPsと血中レニン活性、心房性ナトリウム利尿ペプチド濃度により食塩負荷時血圧変化の50%以上を説明することができた。(3)WHO国際共同研究センター及びタンザニアのムヒンビリ大学と共同してアフリカ黒人に対する食塩感受性評価のパイロットスタディ(n=60)が実施され、その結果を踏まえて、平成16年9月に本スタディが開始した。(4)高血圧のモデル動物SHRに対して、一ヶ月間の食塩負荷操作を行い、その前後での遺伝子発現変化をDNA microarray法にて調べた結果、発現レベルの大きく変動する遺伝子リストが得られた。そこで我々は先ずパイロット・スタディを行い、簡便かつ実用的な2週間のプロトコールを作成してきた。続いて、ブラジルの日系人移民60名と神戸在住の日本人35名を対象として、我々の考案したプロトコールに従って食塩感受性を評価した。その際、血圧値とともに各種血中ホルモンをモニターし、食塩感受性を直接的に反映する生理的要因を検討した。その結果、食塩負荷後の血中レニン活性と心房性利尿ペプチド(ANP)レベルが食塩感受性の有用な指標になり得る可能性が示唆された。これまでに二次性高血圧の原因として同定された遺伝子が、いずれも腎臓での水電解質輸送に関与するものであり、特にナトリウムイオン(あるいは食塩)の体内動態と血圧上昇との関連を究明することが高血圧遺伝子の研究の鍵を握ると考えられる。このような背景において、上述した簡便な臨床的評価法の開発とともにSNP解析を含めた包括的なアプローチが重要なテーマと位置付けられている。既報の二次性高血圧の原因遺伝子座多型(ないし変異)と高血圧との成因的関わりを検討したが、有意な関連は認められなかった。さらに今年度は、体内の水電解質バランスに関与すると推定される主要な候補遺伝子を30個選出し、各々のプロモーター領域とコーディング領域のSNPsスクリーニングを開始した。

そこで我々は先ずパイロット・スタディを行い、簡便かつ実用的な2週間のプロトコールを作成し、そのうえで日本人健常者95名で食塩感受性の評価を行ってきた。本年度は、(1)候補遺伝子に関するSNP discovery:食塩感受性の候補遺伝子32個について、日本人48人をdirect sequenceする形でSNPs discoveryを行った。400箇所程度のSNPsを同定し、そのうち2/3は既存のデータベースに未登録のものであった。(2)人種差を考慮したハプロタイプの構築:白人、黒人、日本人100名ずつのgenotypingを行い、各遺伝子座におけるSNPsの連鎖不平衡係数およびハプロタイプの構築を進めた。(3)食塩感受性および高血圧における成因的意義の検討:現在、これらの遺伝的マーカーを活用して、日本人食塩感受性パネル(95名)と一般人口集団1200名余でのassociation studyを行っている。これまでに二次性高血圧の原因として同定された遺伝子が、いずれも腎臓での水電解質輸送に関与するものであり、特にナトリウムイオン(あるいは食塩)の体内動態と血圧上昇との関連を究明することが高血圧遺伝子の研究の鍵を握ると考えられる。こうした背景において、上述した簡便な臨床的評価法の開発とともにSNP解析を含めた包括的なアプローチが重要なテーマと位置付けられている。本研究は、高血圧の遺伝素因解明に向けた一つのアプローチとして食塩感受性に着目した。従来より食塩感受性の頻度に少なからず人種差が存在すると推定されてきたが、その定義や測定方法が報告間で必ずしも一致しないために相互に評価することが困難であった。本年度は、(1)食塩感受性候補遺伝子33個について、日本人48人をdirect sequenceする形でSNPs discoveryを行った。460余のSNPを同定し、うち新規のものについては公共データベース(dbSNP)に登録した。(2)白人、黒人、日本人100名ずつのgenotypingを行い、各遺伝子座におけるSNPsの連鎖不平衡係数およびハプロタイプの構築を行った。(3)これらの遺伝的マーカーを活用して、日本人食塩感受性パネル(95名)と一般人口集団1200名余でのassociation studyを行ったところ、食塩負荷前後の血圧変動に関連する遺伝子を2つ、レニン活性の変動に関連する遺伝子を2つ、新たに同定した。(4)高血圧自然発症ラットと対照のWistar Kyotoラットを用いて、食塩負荷実験およびレニン-アンジオテンシン系修飾薬の投与実験を行ったところ、脳、心、腎臓に各々特異的な遺伝子発現変化が生ずることをDNAマイクロアレイにて見い出した。
老化に伴う免疫学的特性-自己リンパ球混合培養反応の変動とT細胞サブセット-

本研究では老化に伴う免疫学的特性,特に宿主の免疫調節機構において中心的役割を果たすと考えられるT細胞の老化に伴う免疫学的特性を明らかにすることを目的に,老化のモデル動物実験系の一つである老化促進マウスの脾臓T細胞を用いて,自己リンパ球混合培養反応(AMLR)の変動について検討した.また種々のT細胞のサブセットとAMLRとの関連性についても検討した.以下に,集積された結果を列記した.1.促進老化を示すSAM-PマウスではAMLRの反応性が変動していることが明らかとなった.すなわち,対照のSAM-Rマウスでは最大のAMLR値が培養3日目に認められたのに対し,SAM-Pマウスでは培養培養1日目で最大値を示した.このAMLRの反応性の変動は,若齢のSAM-Pマウスにおいては認められず,また,SAM-Rマウスやハプロタイプの異なるBALB/cマウスにおいても24カ月齢のマウスにおいては認められることから,マウスT細胞の老化にともなう一つの現象であることが強く示唆された.2.T細胞サブセットの検索からは,AMLRの主たる反応細胞と考えられるCD4^+CD45RB^<hi>T細胞率が,SAM-PマウスおよびSAM-Rマウスとも最大のAMLR値と有意の正の相関を示すことが明らかとなった.さらに,促進老化を示すを示すSAM-Pマウスにおいては胸腺外分化T細胞率が上昇していることが明らかとなったことから,老化にともないCD4^+CD45RB^<hi>T細胞が自己非T細胞上のMHCクラスII抗原を認識・反応した後の二次的な反応細胞として胸腺外分化T細胞が作用している可能性が示唆された.3.促進老化を示すSAM-PマウスT細胞でのサイトカインmRNAの発現に関しては,IL-2mRNAの発現が低下していることが示唆されたものの,今回調べたかぎりにおいては対照のSAM-Rマウスと比較して著明な変動は観察されなかった.本研究では老化に伴う免疫学的特性,特に宿主の免疫調節機構において中心的役割を果たすと考えられるT細胞の老化に伴う免疫学的特性を明らかにすることを目的に,老化のモデル動物実験系の一つである老化促進マウスの脾臓T細胞を用いて,自己リンパ球混合培養反応(AMLR)の変動について検討した.また種々のT細胞のサブセットとAMLRとの関連性についても検討した.以下に,集積された結果を列記した.1.促進老化を示すSAM-PマウスではAMLRの反応性が変動していることが明らかとなった.すなわち,対照のSAM-Rマウスでは最大のAMLR値が培養3日目に認められたのに対し,SAM-Pマウスでは培養培養1日目で最大値を示した.このAMLRの反応性の変動は,若齢のSAM-Pマウスにおいては認められず,また,SAM-Rマウスやハプロタイプの異なるBALB/cマウスにおいても24カ月齢のマウスにおいては認められることから,マウスT細胞の老化にともなう一つの現象であることが強く示唆された.2.T細胞サブセットの検索からは,AMLRの主たる反応細胞と考えられるCD4^+CD45RB^<hi>T細胞率が,SAM-PマウスおよびSAM-Rマウスとも最大のAMLR値と有意の正の相関を示すことが明らかとなった.さらに,促進老化を示すを示すSAM-Pマウスにおいては胸腺外分化T細胞率が上昇していることが明らかとなったことから,老化にともないCD4^+CD45RB^<hi>T細胞が自己非T細胞上のMHCクラスII抗原を認識・反応した後の二次的な反応細胞として胸腺外分化T細胞が作用している可能性が示唆された.3.促進老化を示すSAM-PマウスT細胞でのサイトカインmRNAの発現に関しては,IL-2mRNAの発現が低下していることが示唆されたものの,今回調べたかぎりにおいては対照のSAM-Rマウスと比較して著明な変動は観察されなかった.
受動喫煙モデルを用いた齲蝕増加メカニズムの解明

タバコ煙の曝露は唾液量、Streptococcus mutansの活動性・増殖および再石灰化部分の組成に影響を与えなかった。タバコ煙の曝露は、唾液中のAmylase活性、Peroxidase活性を一時的に減少させ、唾液腺の血管を拡張および充血傾向にしたが、炎症性細胞の浸潤は見られなかった。また、耳下腺では空胞変性が多数見られた。齲蝕面積は齲蝕群に比べてタバコ煙曝露齲蝕群の方が有意に大きかった。タバコ煙の曝露は唾液成分を変化させ、齲蝕を進行させる可能性が示唆された。日本人の喫煙率は減少傾向ではあるが、喫煙者への各種団体の圧力は功を奏しておらず、理由としては基礎研究成果の少なさが考えられる。喫煙者の周りの人は受動喫煙にさらされており、特に成長発達過程にある乳幼児や小児、胎児(妊婦)で健康被害が大きい。最近では、喫煙による健康被害の1つとして齲蝕が考えられるようになってきている。疫学調査では受動喫煙レベルと齲蝕歯数に相関性が認められているものの、喫煙と齲蝕についての基礎的研究は報告されておらず、その機序も明らかではない。本研究では、喫煙と齲蝕の関係について解析するために、まずは唾液に注目した。タバコ煙曝露モデル動物を作成し、唾液成分の解析および齲蝕歯数増加メカニズムの解明を目的とした。既報告に従ってタバコ煙曝露を1日3回31日間行い、タバコ煙曝露モデルラットを作成した。対照群はタバコ煙曝露群と同回数および同時間、別の容器に移動させた。唾液は麻酔下で、タバコ煙曝露前と曝露開始15、30日後に刺激時唾液を15分間採取した。タバコ煙曝露開始31日後に深麻酔により屠殺し、唾液腺を摘出した。唾液量に変化は見られなかった。タバコ煙曝露の指標として使用されるCotinineはタバコ煙曝露群15、30日で検出され、それぞれタバコ煙曝露前および対照群に比べ有意な差を示した。15分間唾液中のAmylase活性、Peroxidase活性はタバコ煙曝露群15日のみが減少し、対照群に比べて有意な差を示した。しかし、タバコ煙曝露群30日の唾液では曝露前と同程度まで回復していた。唾液腺は固定後、パラフィン切片を作成し、Hematoxylin・Eosin染色を行った。タバコ煙暴露群では血管の拡張や充血傾向が見られたが、炎症性細胞の浸潤は見られなかった。また、顎下腺の中央部には空胞変性が多数見られた。タバコ煙の曝露は唾液腺に影響し、唾液成分を変化させる可能性が示唆された。日本人の喫煙率は減少傾向ではあるが、喫煙者への各種団体の圧力は功を奏しておらず、理由として基礎研究成果の少なさが考えられる。本研究では、齲蝕モデル動物にタバコ煙(CS)を曝露し、齲蝕とCSの関係について解析を行った。既報告に従ってCS曝露開始から7日間Streptococcus mutans (Sm)の懸濁液を1日1回口腔内に与え、齲蝕モデル動物を作成した。本モデル動物に対し、昨年度と同様のCS曝露を行い、CS曝露群とした。対照群はCS曝露群と同回数および同時間、別の容器に移動させた。Pentobarbital麻酔下で、CS曝露前と曝露開始30日後に刺激時唾液を15分間採取し、左側上顎臼歯頬側面より歯垢を採取した。CS曝露開始31日後に深麻酔により屠殺、顎を摘出し、齲蝕検知液にて染色した。左側上顎臼歯を矢状面にて半割し、Electron Probe Micro Analyzerによる元素分析を行った。唾液量、齲蝕活動性、唾液中Sm菌数に変化は見られなかった。CotinineはCS曝露30日後でのみ検出され、CS曝露前および対照群に比べ有意な差を示した。対照群、CS曝露群ともにほぼ全ての裂溝が齲蝕となっており、対照群に比べCS曝露群の齲蝕面積が有意に大きい結果となった。しかし元素分析の結果、再石灰化された部分の組成に差は見られなかった。CS曝露はSmの活動性・増殖には影響しないが、再石灰化を遅延させるなどして齲蝕を進行させる可能性が示唆された。
民族・エスニック集団の言語紛争データベースの作成と比較政治学的研究

本研究は、第一義的には、民族・エスニック集団間の「言語紛争データベース」を作成し、これにもとづいて、民族・エスニック集団間の紛争と言語の問題がどのような関わりを有するかを理論的に解明することを目的とした。その際、データベースとしては、言語紛争の事例ごとのイベント・データのデータベースを作成することを意図していた。しかしながら、すべての個別言語紛争に関して歴史、経緯、統計などのデータを収集整理することは少なくとも数年の期間を要するため、本研究においては、その前提として言語紛争を主題とする研究文献を収集整理し、言語紛争文献目録を作成した。これに続いて、民族・エスニック集団と、社会階層、社会階級を主たる対象として、単に社会集団間の紛争のみならず、紛争の最大の要因のひとつである集団間の不平等に着目し、集団間の政治経済社会的な不平等が言語の差異あるいは言語間の不平等として理解される事例を加えて、言語的不平等と言語紛争を主題とする研究文献の文献目録を作成した。この二つの文献目録は、現在印刷中であり、近く刊行される。また、研究代表者作成の簡易文献検索システムにより検索可能であり、またMS-DOSテクストファイルあるいは英文ワープロソフト(WordPerfect5.2J)対応の形でも他の研究者に提供される。これらの文献目録は、決して完全かつ網羅的であるとは言えないが、今日までのところこのようなテーマに関しては国際的に見ても唯一のものである。今後この二つの文献目録をさらに充実するとともに、所期の目的である言語紛争データベースの作成にも着手する予定である。
褒められる等の社会的報酬と運動学習効果の関係

医療者からの声掛け(社会的報酬)とリハビリテーション訓練を受ける患者の訓練意欲(内的動機づけ)との関連を検討していく中で,「自己主体感」「自己決定感」「自己効力感」の意欲への影響を検討した.臨床患者50名への調査により,「自己主体感」「自己決定感」が意欲に影響を与えることを見出し,さらに意欲とリハビリテーション訓練効果の1つである日常生活動作改善状況(FIM得点)との関係を明らかにした.次に,当初の計画に挙げた「評価者のどのような関わりが意欲を引き出す社会的報酬となりえるか」の問いの検討として,自己主体感を高める医療者の関わりについての調査研究を実施した.その結果,医療者の関わりとして「治療に対する適切な説明」と「行為主体を患者に帰属させる関わり」の2因子が抽出された.続いて,これらの関わりが自己主体感を介して意欲に影響を与えるというモデルを立てて検証した結果,「行為主体を患者に帰属させる関わり」から自己主体感への影響,自己主体感から意欲への影響が確認された.これにより,「どのようにしたいか聞いてくれ,結果についてこうだったねと説明してくれる」等の行為主体を対象者に帰属させる関わりを社会的報酬刺激として実験研究に取り入れ,調査研究で得られた結果の因果関係を脳機能画像解析法を用いて分析する準備を進めた.高磁場環境にて運動課題を視覚提示できるBOLD screen for fMRIを使用し,被験者の「自己主体感」に働きかける独立変数の検討のため予備実験を行った.その結果,いくつかの運動学習課題から被験者に1つを選択してもらうこと,課題実施後には適切な評価を評価者の映像によりフィードバックすることを独立変数として設定することに決定した.今後,他の実験条件をさらに検討し,運動学習効果との関連についてより精度を高めた解析方法を作成して実験を進める予定である.中規模リハビリテーション専門病院にて「患者の意欲を引き出す医療者の関わり」についての臨床調査を始めるにあたり、対象の選定や質問の内容を検討するための予備調査を実施した。調査はA病院にて、脳梗塞を半年以内に起こしリハビリテーション目的にて入院している意識障害のない入院患者5名に対し、上記「患者の意欲を引き出す医療者の関わり」についての聞き取りを行った。聞き取り内容は「訓練の合間に声をかけられて嬉しい単語」「その単語の嬉しさの評価を10段階で示すと」「その単語が発せられる好ましいタイミング」「単語とともに示される好ましい非言語的コミュニケーション」「単語を発する医療者と患者本人との望ましい関係」で、結果として「自己への評価が適切に素早いタイミングで得られること」「評価はささやかなものでよいこと」「自身のできた感を尊重した言葉であること」「信頼できる相手に認められた感覚を得られること」が意欲の向上に関係する可能性が挙げられた。さらに自由回答では、「自らがリハビリテーションを主導的に行っている」とする主体感も意欲の維持に向けて重要である可能性が挙げられた。今後、臨床調査におけるアンケート内容を選定するに際し、キーワードとして「主体感」「自己効力感」を取り入れていくとともに、医療者と患者との間の人間関係についても重点を置いて検討していくこととする。当初、予備調査の計画を入れていなかったが、より的確なデータの取得のためにはアンケート項目を吟味する必要性が生じたため、平成27年度はその準備と実施に時間を費やした。意欲(内的動機づけ)がリハビリテーション効果に与える影響を検討する際,自己効力感,自己決定感,自己主体感といった主観に着目することは,内的動機づけという心的現象をさらに掘り下げ焦点化できるため,複雑なメカニズムの一端にメスを入れるという点において有効である.しかしながら,リハビリテーションを必要とする患者は,主観や動機づけの生起に関連する脳部位の損傷や,思い通りに体を動かすことができないなどの負の体験など,これら主観を減弱させられる要因が多く存在し,リハビリテーションの効果にネガティブな影響を受けていることが考えられる.そこで,実際に臨床現場にてリハビリテーションを目的に臨床施設に通院または入院されている患者の自己決定感・主体感・自己効力感といった主観と内的動機づけ(回復意欲)についてアンケート用紙にて調査を行い,さらに日常の訓練参加状況や活動状況との関連を分析することを目的とし,患者の内的動機づけと自己決定感・自己効力感・自己主体感との関連,およびこれらの主観がADL自立度に与える影響を検討するための準備を行った.また,先行研究により同定されている主観と内的動機づけに関連する脳部位の活動状況や相互作用を,運動課題の実施とその評価を通して分析するために,脳機能画像解析を主とした実験計画を立案し,環境を構築した.平成27年度の予備調査により得られた「リハビリテーション意欲を維持するためのキーワード」である「主体感」「自己効力感」と,「意欲(内的動機づけ)」との関連を検討するため,先行研究をもとに自記式調査用紙を作成した.さらに,近年の研究において「自己決定感」と運動学習効果との正の相関が示唆されていることから,実際の臨床現場にてリハビリテーションを受ける患者の「自己決定感」の程度と「意欲(内的動機づけ)」の関係,およびADL自立度に与える影響も合わせて検討するための質問紙を作成した.調査場所を中規模リハビリテーション専門病院とし,倫理申請および施設利用申請書を提出中である.また,臨床調査研究と合わせて脳機能画像解析を実施するため,高磁場環境にて運動課題を視覚提示できるBOLD screen for fMRI (Cambridge Research System社)を導入し,実験環境の構築を行った.自主的な訓練意欲(内的動機づけ)がリハビリテーション効果に与える影響を検討する際,意欲に関わる要素を分解して解析することは、意欲という心的現象を多面的に捉えることができるため,より客観的に分析できる可能性がある.

そこで,意欲と関連があると想定される自己効力感,自己決定感,自己主体感という3つの主観に着目し患者からのアンケート結果と日常生活動作の改善状況との関係を分析した.多くの場合,リハビリテーションを必要とする患者は,意欲やこれら主観の生起に関連する脳部位の損傷や,思い通りに体を動かすことができない負の体験など,これらを減弱させられる要因が多く存在し,リハビリテーションの効果にネガティブな影響を受けていることが考えられる.実際に意欲を測る「やる気スコア」にて脳血管疾患にてリハビリテーションを行う対象者50名の得点を調査したところ,意欲低下ありのカテゴリーに分類された方は約6割強存在した.さらに対象患者の自己決定感・主体感・自己効力感と意欲、日常生活動作改善状況(FIM得点)との関連を分析したところ,「意欲」と「FIM得点改善率(入院1か月時点)」との間には正の相関(r = 0.57, p<0.05)が示され,さらに「自己主体感」と「意欲」の間には強い正の相関(r = 0.54 , p<0.01)が認められた.また,「自己主体感」と「自己決定感」との間にもr = 0.49, p<0.01と有意な相関が認められた.「意欲」は社会的報酬(褒められる等)と関連し,先行研究によって社会的報酬はリハビリテーション効果の1側面である運動学習効果に良い影響を与えることが実験的に確かめられている.本研究では,実際の臨床現場でリハビリテーション治療を受ける脳血管疾患患者においても意欲とリハビリテーション効果のポジティブな関連性があること,さらに意欲と自己主体感において相関があることを示した.平成27年度の予備調査により得られた「リハビリテーション意欲を維持するためのキーワード」である「自己主体感」「自己効力感」と「意欲(内的動機づけ)」との関連を検討するため,さらに,近年の研究において「自己決定感」と運動学習効果との正の相関が示唆されていることから,実際の臨床現場にてリハビリテーションを受ける患者の「自己決定感」の程度と「意欲(内的動機づけ)」の関係,および日常生活動作改善状況に与える影響も合わせて検討するために先行研究をもとに自記式調査用紙を作成し,脳血管疾患にてリハビリテーションを行う対象者にアンケートを実施した.結果,「自己決定感」と「自己主体感」,さらに「自己主体感」と「意欲」との間の相関関係が示され,実際の臨床現場においてもこれらの主観と意欲との関連,日常生活動作改善状況との正の相関関係が成り立つ可能性が示唆された.次年度は,臨床調査研究で得られた結果の因果関係を脳機能画像解析法を用いて分析する.高磁場環境にて運動課題を視覚提示できるBOLD screen for fMRI (Cambridge Research System社)を使用し,「自己主体感」や「自己決定感」と運動学習効果との関連についてより精度を高めた解析条件を設定し,実験を進める予定である.医療者からの声掛け(社会的報酬)とリハビリテーション訓練を受ける患者の訓練意欲(内的動機づけ)との関連を検討していく中で,「自己主体感」「自己決定感」「自己効力感」の意欲への影響を検討した.