hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ディジタルファブリケーションによる次世代型ものづくり教育カリキュラムの開発

新しいものづくり教育として、埋め込み型コンピュータとプログラミングを活用した5種類の小学校向け授業カリキュラムを開発した。具体的には、小学3年生と4年生を対象とした2種類の35時間の授業カリキュラムを開発し、通年の実践を行った。また、小学校高学年向けの2時間の授業カリキュラムと小学校全学年向けの20分の体験的授業カリキュラムを開発し、それぞれ京都府・大阪府の公立小学校3校で約500名を対象に実践した。さらにPC無しでもプログラミング可能な埋め込み型コンピュータ「Programmable Battery」を開発し、小学生向けの3時間のものづくりワークショップカリキュラムを開発、実践した。H24年度は、第1にH23年度に行った小学校での次世代ものづくり教育実践の評価、分析とまとめ、第2に新しいものづくりツールの開発、そして、第3にものづくり学習環境のデザインと実験の大きく3つの事柄について研究を進めた。H23年度に奈良女子大学附属小学校にて小型プログラマブルコンピュータ「クリケット」を使って行った34時間の授業実践について評価と分析を行い、論文発表した。本実践では、特に児童の振り返りシートとレポートに着目し、その記述の分析から児童の学びについて評価を行った。また、同実践についてクリケットの開発を行ったマサチューセッツ工科大学メディアラボの開発チームと本実践評価に関する議論を進めた。また上記の実践などの反省から、コンピュータを用いずに簡易にプログラミング制御できるものづくりツールの開発を行った。同ツールは、ボタン操作だけで接続するモータやライトなどの、オン・オフをプログラミング制御することが可能である。小学校低学年や、コンピュータを使ったものづくりの入門用としての利用を想定しており、H25年3月末に実施した小学生向けの同ツールを使ったワークショップでは、様々な作品への応用が見られた。また、小学校理科カリキュラムでの活用(小学校3年:電池と豆電球など)についても検討をすすめた。最後に、埋め込み型コンピュータ以外にも、新しいものづくりツールの活用として、安価になりつつある3Dプリンター、レーザーカッター、カッティングマシン、CNCなどの機材と、小学生でも容易に操作できる3D CADソフトウェアなどを用いて、小学生(小学校)向けの次世代ものづくり学習環境(小学生版ファブラボ)のデザインと、各ツールを使った実験を進めた。コンピュータ無しにボタン操作だけで、モータ、ライト等の出力デバイスを簡易にプログラミング制御できる「Programmable Battery」を開発し、様々な工作素材やブロックなどと組み合わせて、ディジタルものづくりを行うワークショップを開発・実践した。Programmable Batteryについては、ディジタルファブリケーションと教育に関する国際会議「FabLearn 2013」のデモセッションで発表を行った。また、小型コンピュータ「PicoCricket」を用いた90分間の小学生向けワークショップを開発し、京都府と大阪府の公立小学校2校計5クラスで90分間のワークショップ型授業を実践した。さらに短時間で、新しいものづくり(ディジタルファブリケーション)を体験してもらうために、20分間のPicoCricketを使ったものづくりワークショップを開発し、大阪府の公立小学校にて、約180名の小学生を対象にワークショップの実践を行った。小型コンピュータ「PicoCricket」を用いた小学校向けのワークショップ型のものづくり授業について、平成23年度に約30時間の授業カリキュラムとして実施した小学校3年生向けの授業について、カリキュラムの概要と児童の製作物より製作過程に関する分析をまとめ、大阪大学教育学年報第19号に「Cricketを用いた小学校ワークショップ型ものづくり授業カリキュラムの開発」として発表した。その他、小学生とディジタルファブリケーションをテーマに、ものづくりと教育に関する近年の社会背景と、PicoCricketやProgrammable Battery等の新しいディジタルツールを活用したものづくりの可能性についてまとめ、生産と技術第65巻(4)に「小学生のための新しいものづくり教育」として発表した。平成23年度は、国内外のデジタル技術を活用したものづくり教育に関する事例とものづくりのためのデジタル技術(ツール)に関する調査をすすめた。また、次世代ものづくり教育カリキュラムのプロトタイプ開発を目的に、デジタル技術を活用したものづくりツールのなかから、小型プログラマブルコンピュータを取り上げ、コンピュータを埋め込んだものづくりをテーマに、小学生を対象とした授業とワークショップカリキュラムの開発を行った。具体的には、小学4年生を対象として30時間のものづくり授業カリキュラムを開発、実践した。「身近なおもちゃに新しい命を与える」ことを題材に、プログラミングに関する学習をすすめた後、既存の玩具(モータで動く電車、ぬいぐるみ等)に、小型コンピュータをつなげ、プログラムで動作する作品づくりを行う授業を行った。また、授業外でのワークショップとして、親子を対象とした同様のものづくりワークショップをデザインし、実践を行った。H24年度は、次世代ものづくりカリキュラムの開発に向けて、その基盤となるH23年度に実践したものづくり授業カリキュラムの評価・分析を行った。また同実践を元に、小学生向けのディジタルファブリケーションのための各種ツール(埋め込み型コンピュータ、3Dプリンター、レザーカッターなど)の実験と試作までを完了することができた。ものづくり授業カリキュラムを開発し、実際に半年間で30時間にわたる授業実践をすすめることができた。また、親子向けワークショップをデザインし、3度のワークショップ実践を行うことができた。

H25年度は、各種ディジタルファブリケーションを用いて、小学生向けのワークショップや学校での授業実践を継続し、様々なワークショップや授業カリキュラムの開発を行う。23年度に実践した授業・ワークショップについて、児童が製作した作品のプログラムや機構・仕組み、デザインの観点から、ものづくり技術に関する評価を行い、授業・ワークショップの評価につなげる。また引き続き、新しいものづくりのためのデジタル技術に関する調査、ものづくり教育に関する国内外の事例調査を行うとともに、ものづくり授業・ワークショップ開発と、マニュアルやツールを含めた実践のためのパッケージ開発を行う。H25年度に継続して実施するものづくりワークショップや授業の実践とその記録のための部材・機材費、および研究成果発表のための出張費として、研究費を使用する計画である。次年度の研究費は以下の項目について使用を計画している。1)国内外のデジタル技術を活用したものづくり教育実践の現地調査2)ものづくりのためのデジタル技術の検証と授業・ワークショップカリキュラム開発3)授業・ワークショップ実践のためのパッケージ開発
マラリア流行地域におけるG6PD変異の分子生物学的分析

マラリアの診断とG6PDの活性検査を同時に行ない,プリマキンによる根治および生殖母体殺滅療法を含んだマラリア治療方法を紹介するため,東南アジアではカンボジア,ベトナム,インドネシア,さらに西アフリカのシエラレオネを現地のマラリア従事者とともに巡回した。G6PD活性低下者には溶血発作の可能性を考慮しプリマキンを与えないこととした。従来のG6PD活性検査法の欠点は,迅速であるが遮光をする必要があり,また反応を停止させることができないので,受診者が多いときなど判定に迷っているうちに反応が進行してしまい,特に50%欠損(女性のheterozygote)の判定が難しかった。今回新規の発色基質(WST-8)を用いたG6PDの迅速診断法によりG6PD活性を評価したところ,50%欠損も判定できることが分かった。これまでは完全欠損を示す男性の検体を分析するばかりであったのが,女性の50%欠損者も分析できるようになり,検体数が2倍以上に増えた。こうして東南アジアにおけるG6PD変異者の分布の特徴が明らかになってきた。ミャンマーではG6PD Mahidol型が90%以上を占めたのに対し、カンボジアではG6PD Viangchan型が90%以上を占めた。その一方ベトナムやインドネシアでは数種類の変異型が混在することが分かった。すなわちミャンマー、カンボジア両国の民族の祖先がG6PD型でみる限りにおいて純系統であること、また両国の祖先の系統が異なっていることを窺わせた。一方,ベトナム,インドネシアでは多民族の混合であることが示された。また一国ではあるがアフリカ西部に位置するシエラレオネのG6PD変異を観察し,その多様性を認識した。マラリアの診断とG6PDの活性検査を同時に行ない,プリマキンによる根治および生殖母体殺滅療法を含んだマラリア治療方法を紹介するため,東南アジア各地を現地のマラリア従事者とともに巡回した。G6PD活性正常のマラリア患者にはプリマキンを与えて再発の防止および蚊への伝搬を断ち切るようにした。こうしてアジアにおけるG6PD変異者の分布の特徴が,明らかになりつつある。たとえばミャンマーではG6PD Mahidol型が90%以上を占めたのに対し、カンボジアではG6PD Viangchan型が90%以上を占めた。この結果はマレーシアやインドネシアでみられたように数種類の変異型が混在するのと異なっており、ミャンマー、カンボジア両国の民族の祖先がG6PD型でみる限りにおいて純系統であること、また両国の祖先の系統が異なっていることを窺わせる。マラリアの診断とG6PDの活性検査を同時に行ない,プリマキンによる根治および生殖母体殺滅療法を含んだマラリア治療方法を紹介するため,東南アジア各地を現地のマラリア従事者とともに巡回してきた。G6PD活性正常のマラリア患者にはプリマキンを与えて,再発の防止および蚊への伝播を断ち切るようにした。一方G6PD活性低下者には溶血発作の可能性を考慮し,プリマキンを与えないこととした。G6PD活性低下者は人口あたり5-10%程度であるため,大部分のマラリア患者に対してはプリマキンが使えることになった。平成18年度はベトナムを訪れ,新生児に対するG6PD欠損症の迅速検査法導入に協力した。

ベトナムでは新生児に対して代謝異常症のスクリーニング検査を開始しようとしており,G6PD活性検査もその一項目として考慮されている。ホーチミン市のTuDu病院(ベトちゃんドクちゃんで有名)では1日あたり100名前後の新生児が産まれるが,パイロット検査として彼等を対象としてG6PD活性検査が開始された。一方G6PD欠損者がみつかると,文書による同意を得たうえでその両親のG6PD遺伝子を検査している。すでに数種類のG6PD変異がみつかっており,ベトナム人はマレーシア人やインドネシア人と同様,遺伝的多様性をもった民族であることが示されつつある。マラリアの診断とG6PDの活性検査を同時に行ない,プリマキンによる根治治療および生殖母体殺滅療法を含んだマラリア治療方法を紹介するため,前年度までカンボジア,ベトナム,インドネシアなどの東南アジア各国を現地のマラリア従事者とともに巡回してきた。G6PD活性検査法についてはすでに各国のカウンターパートにより独立して実施してもらえるようになり,活性低下者を見いだした時はインフォームドコンセントを取った上で血液検体を郵送してもらい,自治医大のラボでDNA分析を実施した。その結果今年度は150検体余りを分析することができ,ベトナムのホーチミン市の病院から得たサンプルに新規のG6PD変異を見いだした(G6PD Hochiminhと命名)。さらに今年度はアジアを出て,西アフリカのシエラレオネを訪れた。アフリカは歴史的にも熱帯熱マラリアが多かった(現在でも多い)地域であり,予想どおりG6PD欠損者が男子の10%超存在した。DNA分析を行なってみると,従来報告されていたG6PD A^+およびG6PD A-を多く見つけたが,それに加えここでも新規のG6PD変異型を見いだすことができた(G6PD Sierra Leoneと命名)。アフリカ各国でのG6PD変異の分析は全く手がつけられていないため,今後アフリカ各国にカウンターパートを求めて検査網を広げ,活性低下者の比率を求めるのみならず,G6PD変異型を民族別に調査してゆく動機が得られたといえる。
炎症反応制御を目指したIL-1β刺激に対する腱細胞応答の細胞力学場依存性の解明

本研究は腱炎発症および進行の機序のなかでも,細胞張力や細胞膜流動性などの細胞の力学的な特性が炎症性サイトカイン刺激に対する応答に及ぼす影響に着目し,細胞の炎症反応が進行する機序を検討するものである.最終年度は剛性を変えたPDMS製マイクロピラーデバイス上で症性サイトカインIL-1beta刺激(0, 1, 10, 100 pM)を3日間与えたウサギアキレス腱由来腱細胞ついて,蛍光in situ hybridisation法を用いてコラーゲン分解酵素MMP-1の遺伝子発現を調べる実験を行った.結果から,同一の濃度では基板剛性が低い基質の腱細胞ほどMMP-1発現細胞割合およびMMP-1発現量が高いことがわかり,特に10 pM, 100 pMにおいて高剛性基板と低剛性基板の間に統計的有意差が認められた.また,FRAP実験では低剛性基板上の細胞の膜脂質の流動性は高剛性基板上の細胞より有意に低いことが示された.細胞膜脂質とアクチン細胞骨格を繋げるタンパク質であるエズリンの発現は低剛性基板上の腱細胞での発現密度が有意に高いことがわかった.このことから,次のメカニズムが考えられる.低剛性基板に播種された腱細胞は細胞張力が低下するとともに細胞面積も小さくなる.細胞膜では細胞膜を構成する脂質分子やサイトカイン受容体などの膜タンパク質の空間密度が上昇し,膜構成要素の流動性が低下する.これによって受容体同士が近接してクラスターを形成し,同じ濃度のIL-1beta刺激に対しての応答性が上昇する.基板剛性に由来する細胞張力の低下は,過負荷による腱組織内での局所的な破断に伴って腱細胞から力学刺激が失われた状態に近いと考えられることから,本研究で示唆された機序は過負荷が作用した腱組織において組織分解・変性が発症・進行するメカニズムを示唆するものと考えられる(成果の一部は現在論文投稿中).本研究課題は腱炎進行のメカニズムの一端を明らかにすることを目的とし,細胞内張力や細胞膜流動性といった腱細胞自らが有する力学的な特性が炎症性サイトカイン刺激によってどのように変化するかを調べ、細胞の炎症反応が進行する機序を検討するものである.2016年度は予備実験で得られた結果の再現性を確認するため,マイクロピラーデバイス上で培養したウサギアキレス腱由来腱細胞に炎症性サイトカインIL-1beta刺激を与え,細胞形態の変化を調べる実験を行った.腱細胞はIL-1beta刺激が加わると,細胞形状が紡錘系から放射状に細く伸展した形状に変化した.その変化は剛性の低いマイクロピラー上では,より低い濃度のIL-1beta刺激で現れることが確認されたことから,予備実験のデータを再現することができた.このことは,細胞外環境の剛性が低いことで惹起される細胞内張力が低い状態では,過去に示されたように細胞異化作用が亢進するだけでなく,炎症性サイトカインに対する応答性も増進されることがわかった.また,in situ hybridization法を用いたMMP-1遺伝子発現解析を行うための最適化実験を行った.しかしながら,研究を遂行する代表者が2016年11月に所属を異動したため,今年度計画していた残りの研究実験をスムーズに行うことが困難であった.したがって,次年度以降に計画をしていた光硬化性PDMSを使用するためのUV光LEDを用いた照射装置を作製した.次年度は初年度に計画していたFRAP法を用いた細胞膜流動性の解析や,遺伝子発現解析を中心に進めることにしている.2016年度中に異動があったので,研究計画を調整して進めている.本研究課題は腱炎発症および進行のメカニズムの一端を明らかにすることを目的とし,細胞張力や細胞膜流動性といった腱細胞自らが有する力学的な特性が炎症生サイトカイン刺激に対する応答にどのように影響を及ぼすかを調べ、細胞の炎症反応が進行する機序の解明や,適切な力学状態に保つことで進行を抑制する可能性について検討するものである.2017年度はPDMS製マイクロピラーデバイス上で培養したウサギアキレス腱由来腱細胞に炎症性サイトカインIL-1beta刺激を与え,細胞形態の変化と遺伝子発現を調べる実験を行った.マイクロピラーの高さを変えることでピラーの剛性が変わり,それに応じて細胞張力も調整される.本研究では剛性の低いピラー(高さ8ミクロン)では細胞張力が低下し炎症反応が増幅され,剛性の高いピラー(高さ2ミクロン)では細胞張力がある程度維持され,炎症反応も抑制されるという仮説を検証する.年度中頃までに得られた結果を精査していくと,観察された現象は細胞接着が十分で無いことによって惹起された可能性があることが明らかになった.したがって,マイクロプピラーに細胞接着を促進させるためのコーティングタンパク質をコラーゲンからフィブロネクチンに変更し,再度同様の実験を行った.その結果,細胞張力を低下させた細胞では炎症性刺激による形態変化が顕著になり概ね仮説に沿った結果を得ることができた.また,マイクロピラーを使う同一の実験系でFRAP法を用いて細胞膜脂質流動性の計測を行ったところ,細胞張力の増減は細胞膜脂質流動性に影響を及ぼさないことがわかった.このことから,細胞張力を低下させた環境で炎症性刺激に対する応答が増幅されるメカニズムは,細胞張力の低下よる膜流動性の変化に伴ってIL1受容体の感受性や応答性が上がるという当初想定していたものでは無いことが示唆された.細胞接着の改善を図る実験系の改善とそれに伴う再実験を行った為,計画より少し遅れている.

本研究は腱炎発症および進行の機序のなかでも,細胞張力や細胞膜流動性などの細胞の力学的な特性が炎症性サイトカイン刺激に対する応答に及ぼす影響に着目し,細胞の炎症反応が進行する機序を検討するものである.最終年度は剛性を変えたPDMS製マイクロピラーデバイス上で症性サイトカインIL-1beta刺激(0, 1, 10, 100 pM)を3日間与えたウサギアキレス腱由来腱細胞ついて,蛍光in situ hybridisation法を用いてコラーゲン分解酵素MMP-1の遺伝子発現を調べる実験を行った.結果から,同一の濃度では基板剛性が低い基質の腱細胞ほどMMP-1発現細胞割合およびMMP-1発現量が高いことがわかり,特に10 pM, 100 pMにおいて高剛性基板と低剛性基板の間に統計的有意差が認められた.また,FRAP実験では低剛性基板上の細胞の膜脂質の流動性は高剛性基板上の細胞より有意に低いことが示された.細胞膜脂質とアクチン細胞骨格を繋げるタンパク質であるエズリンの発現は低剛性基板上の腱細胞での発現密度が有意に高いことがわかった.このことから,次のメカニズムが考えられる.低剛性基板に播種された腱細胞は細胞張力が低下するとともに細胞面積も小さくなる.細胞膜では細胞膜を構成する脂質分子やサイトカイン受容体などの膜タンパク質の空間密度が上昇し,膜構成要素の流動性が低下する.これによって受容体同士が近接してクラスターを形成し,同じ濃度のIL-1beta刺激に対しての応答性が上昇する.基板剛性に由来する細胞張力の低下は,過負荷による腱組織内での局所的な破断に伴って腱細胞から力学刺激が失われた状態に近いと考えられることから,本研究で示唆された機序は過負荷が作用した腱組織において組織分解・変性が発症・進行するメカニズムを示唆するものと考えられる(成果の一部は現在論文投稿中).2017年度は初年度に計画していた,マイクロピラー上に培養した腱細胞にIL-1beta刺激を加えた際の遺伝子発現解析や細胞膜流動性の変化を調べることから始め,IL-1受容体のリン酸化度や細胞膜流動性の人為的な操作を用いた実験まで行うことを目標に研究を進める.得られた成果は積極的に学会で発表し,成果を広くアピールする予定である.2018年度はIL-1beta刺激を作用させる際,低剛性培養基板により細胞張力が低下している細胞に対して, 1)UV-PDMSを用いて培養中に基板剛性を上げ,細胞張力を向上させる実験,2)引張刺激を付与して細胞張力を上げる実験を行い,IL-1beta刺激への応答が細胞張力の向上で抑制され得るかどうかを検討する.その他の計画していた実験項目についても順次遂行していく.得られた成果は積極的に学会発表・論文発表を行い,成果を広くアピールする予定である.異動があったため,当初計画していた学会出張を取りやめたので次年度使用額が発生した.実験の遂行状況に応じて過不足の無いように助成金を使用したので,年度末に少額の余剰金が生じた.したがって,次年度の研究費として使用することとした.次年度交付金額と合算し,主に実験に関わる消耗品の購入や旅費などに使用する予定である.
ミシェル・フーコーの方法論の再検討

本研究はミシェル・フーコー(1926-1984)の1960年代後半から1970年代にかけての著作を分析し、不連続性や差異を強調する独自の方法論が明確化される過程を論じた。とくにフーコーが言説分析にかかわる諸概念を実践の問題系に位置づけたことに着目し、この時期以降のフーコー思想にとって政治的主体性の問いが重要性を占めていくことを指摘した。また一連の思索の展開が「六八年五月」と深い関わりがあることも示した。当初の計画を若干変更し、2011年度刊行予定の自著の内容との関連性を踏まえた上で、2010年度はフーコー『知の考古学』(1969年)を主な分析・読解の対象とした。年度前半は関連文献の収集と分析を行った。そして『知の考古学』に関わるフーコーの議論を、言説分析の方法論の一般化のプロセスとしてではなく、言説が実践されることの意味と機能をめぐる問いとして捉えれば、1970年代以降の彼の思索の展開との関連性をよりよく取り出せるのではないかとの仮説を立てた。10月の社会思想史学会大会の発表では、この観点から『知の考古学』に登場する〈出来事〉なる語を取り上げた。そして出来事の語が、1960年代末以降にフーコーの中で高まる社会問題への関心と、申請者がこれまで扱ってきた後期フーコーの概念群とを橋渡しする役割を担っていると指摘した。具体的には、フーコーが出来事という語を歴史上の「事件」という意味から切り離し、実践的な言説と結びついた一つの概念として取り出したことの意味は、〈知-権力〉という1970年代以降の権力論の展開につながるだけでなく、一回的な経験の分析によって自分たちの「いま・ここ」を診断する〈出来事化〉の実践、すなわち非連続性の〈経験〉を問題化する後期フーコーの問題系を準備したことにあると論じた。このほか年度後半の2011年2月から3月にフランスに渡航し、フランス国会図書館(パリ市)、Institut Memoires del' edition contemporaine(カルヴァドス県カン市)で資料調査を行うと共に、ボルドー第3大学(ジロンド県ボルドー市)を中心に開催されたカンファレンス「フーコー使用法」(Usages de Foucault)に参加し、研究者と交流すると共に、フランスを中心としたフーコー研究の現状を把握した。以上の知見を活かし、2011年度は研究成果のさらなる公表に努める。ミシェル・フーコーの方法論上の課題について、『知の考古学』(1969年)を当時の理論および社会状況との関係で考察した。とくに昨年度からの問題意識を発展させ、フランスの「六八年五月」との関わりを重点的に考察することで、『知の考古学』は実践概念を経由して、政治的主体性の問いを導き出すとの認識を得た。この問いが同書のテーマである、考古学(=アルシーブ研究)の対象としてのアルシーブ概念と交錯するところから、1970年代以降のフーコーの理論的展開が生まれた。つまりフーコーにとって『知の考古学』が持つ方法論上の意義は、言説の一般理論に取り組んだ点にあるのではなく、実践と主体性という問いを浮上させた点にある。もちろんこれらの問いは、1960年代後半以降にフランス内外の社会情勢が緊迫する中で、フーコーに投げかけられた面も大きい。だがその事実とフーコーの理論の関わりについては、一般に考えられているように1970年代以降、本人とその思想があたかも突然「政治化した」と捉えるのではなく、『知の考古学』がすでに政治と主体性に関わる問いを携えていたと考えるべきだ。フーコーの思想に関しては、考古学、系譜学、倫理という三類型論や、1970年代半ばでの戦争モデルの放棄という理解が存在する。とはいえ1970年前後の文献を参照すれば、問いの移行や段階よりも連続性や再定式化があることははっきり見て取れる。本研究の意義と重要性は、政治的主体性という観点を導入することで、そうした「区分」が見えにくくする、フーコー自身の問いの持続性と展開を明らかにする点にある。また本研究は後期フーコーの問題系全体を貫く統治の問いを、主体性の問いとの関わりで捉える上で重要な視点を提示している。
真皮コラ-ゲンおよびプロテオグリカンのラットの成長に伴う変化

ラットを実験動物として用い、成長に伴う真皮のコラ-ゲンおよびプロテオグリカンの変化を、含量および抽出性、酢酸抽出コラ-ゲンの線維形成能、細胞消化・走査電顕法によるコラ-ゲン線維の立体構造の観察および各種皮膚構成成分に対する特異的抗体を用いた間接蛍光抗体法により検討した。2カ年に渡る研究によって新たに得られた知見の概要は下記の通りであった。1.出生直後の真皮では、V型コラ-ゲンが細胞外基質の大骨格を、III型コラ-ゲンが小骨格を形成し、I型コラ-ゲンはIII型コラ-ゲンに添って三次元線維網を構築し、これらの間隙にフィブロネクチンが存在している像が、免疫染色により観察された。その後成長・加齢に伴い、I型コラ-ゲン線維網は濃密になり、他の構成成分はこれに埋没されてゆくような染色像となった。2.SEM像からは、コラ-ゲン細線維束が、成長・加齢に伴い太く緊密になると同時に屈曲性がなくなり直線化することが明かとなった。また成長・加齢と共にコラ-ゲン線維間の間隙も減少し、幼齢期にはコラ-ゲン線維の屈曲により円みを帯び高低差のあった表皮への多数の真皮乳頭は偏平波状化し減少した。さらに、結合組織性毛包が内縦中輪外縦の三層のコラ-ゲン細線維によって形成されていることが明かとなった。3.4週齢までコラ-ゲン密度は急速に高くなるが、還元性架橋結合は減少し、その後はコラ-ゲン量の漸増に伴い成熟結合も増加した。出生後2週齢まで急激に強くなった試験管内での線維形成活性は、5週齢まで増強し、その後は一定となった。これと反比例してプロテオグリカン量は、6週齢まで直線的に減少した。試験管内で再形成したコラ-ゲン線維のSEM像は、必ずしも生体内の三次元構造を反映してなかった。ラットの成長期における皮膚構成成分の動態を、ケラチン、ファイブロネクチン、I、III、IV型コラーゲンおよびラミニンに対する特異抗体を用いた免疫組織化による局在性と、コラーゲンとプロテオグリカンの抽出性によって検討した。現在までに得られている結果の大要は以下の通りである。1)I型コラーゲンは真皮層全体にわたって見られ、成長に伴って高密度となる。2)III型コラーゲンとファイブロネクチンも真皮層全体に分布していたが、密度は成長に伴い減少し、III型コラーゲンは真皮上部に集中する傾向が見られた。3)生後1週令の若いラット真皮上部においては、ファイブロネクチンはドット状の染色像を、III型コラーゲンは小さな網目状の染色像を、I型コラーゲンは大きな網目状の染色像を呈していた。4)IV型コラーゲンとラミニンは基底膜存在部位に、ケラチンは毛、表皮および毛包部分に見られたが、いづれも成長に伴う顕著な変化は観察されなかった。5)脱脂感想皮粉中の総コラーゲン量は4週令まで急速に増加したが、プロテオグリカン量は逆に、6週令まで直線的に減少した。6)酸可溶性コラーゲンの総コラーゲンに対する割合は、皮膚内でのコラーゲン蓄積時期(皮膚の成長期4週令まで)に高くなったが、SDSまでの処理によっても可溶化されないコラーゲンの割合は、逆に4週令まで急速に減少した。7)プロテオグリカンとコラーゲンは量的にも、成長期には成長後とは異なる関係にある事が示唆されている。

前年度の研究によって、ラットの成長に伴う皮膚構成成分の変化の概要、すなわち、型別コラ-ゲンの局在性、コラ-ゲンおよびプロテオグリカンの含量と抽出性の変化が明かとなった。本年度は、真皮層コラ-ゲンの変化を、細胞消化・走査型電子顕微鏡(SEM)法によりコラ-ゲン線維の三次元的構築を観察し、酢酸抽出画分の線維形成能を分光光学的に観測した。新たに得られた知見の概要は下記の通りであった。1.1週齢ラット真皮横断面SEM像においては、屈曲性に富んだ非常にル-ズなコラ-ゲン細線維束が観察され、酢酸抽出部分精製コラ-ゲン画分にはプロテオグリカンおよびIII型コラ-ゲンが相当量含まれていた。この抽出画分の生理的塩濃度および温度条件下における試験管内での線維形成には長時間を要し、形成された線維による濁度も徐々にしか上昇しなかった。さらに、形成された線維のSEM像ではコラ-ゲン線維網はほとんど観察されず、起伏のある膜状物質が主要構造物であった。2.真皮横断面SEM像において、コラ-ゲン細線維束は成長・加齢に伴い、形状はちぢれ毛状から波状毛状へと変化し、バンドリングは緊密となり、太さは太くなった。また、表皮および基底膜を取り除いた真皮表面のSEM像では、3週齢あたりから真皮内部より細いコラ-ゲン細線維束がしわ状に波うっている像が観察された。3.ラットの成長に伴い真皮酢酸抽出コラ-ゲンは、短時間で濁度の高い線維を形成するようになり、線維形成に与るコラ-ゲンの割合はいずれの週齢でも酢酸抽出画分のほぼ90%であった。試験管内で形成される線維のSEM像では、3週齢以降においてはコラ-ゲン細線維網が三次元的に配列した立体構造が観察された。今後、特に、10日齢くらいまでのラット真皮コラ-ゲンについての多方面からのより詳細な検討が望まれる。
ミクログリアにおけるホスホイノシチドシグナルの病態寄与に関する研究

アルツハイマー病の発症機序において、脳内の異常蓄積物(アミロイドβやタウ)を認識し活性化したミクログリアは神経保護的・障害的な多様な応答を示す。本研究ではシグナル伝達性脂質であるホスホイノシチドに焦点をあて、ミクログリアが脳内環境の多様な変化を認識し応答する際におけるホスホイノシチドの分布・動態の変化を詳細に解明する。アルツハイマー病リスク遺伝子やホスホイノシチド代謝酵素に対する各種の介入を行いその影響を解析することにより、ミクログリアにおけるホスホイノシチドシグナルの病的意義を明らかにし、創薬上の新たな介入点を見出すことを目指す。
高電力伝送効率と低コストを両立する一送信多受信の無線電力伝送システムの開発

今年度は,無線電力伝送システムの動作解析,システム解析を基にした効率向上を可能にする設計手法,低コストシステムの提案および高効率を維持する制御手法の提案について研究を行い,その成果を論文として発表した.A.無線電力伝送システムの動作解析についての論文は,IEEE Transactions on Industrial Electronicsに投稿済みである.昨年度の成果である,"高効率な共振型DC/DCコンバータの動作解析"を無線電力伝送システムに応用したことで,パラメータ変動による動作を解析的に表現した.これにより,様々なパラメータ変動,特にコイルの位置ずれおよび負荷変動,に対しての出力電力・効率変動の原因が解析的に明らかとなった.B.システム解析を基にした効率向上を可能にする設計手法についての論文は,IEEE International Symposium on Circuits and Systems等で発表/発表予定である.システム全体の解析により効率を数式化し,"効率最大"という最適化問題を解くことで,さらなる高効率を達成するシステムの設計方法を提案することに成功した.C.低コストシステムの提案および高効率を維持する制御手法の提案についての論文は,International Conference on Renewable Energy Research and Applicationsで発表を行った.機能を共有化できる回路素子に着目し,回路トポロジーを工夫したことで,素子数を減少させたシステム構成の提案に成功した.さらに,そのシステムにおいて,位置ずれ・負荷変動に対して"出力一定"かつ"最大効率"を達成する制御手法を提案し,実験により制御手法の妥当性を確認した.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は,高効率・低コストを両立する共振型DC/DCコンバータの開発・設計,インバータの解析,無線電力伝送システムの解析について研究を行い,その成果を論文として発表した.今年度の補助金は,主に回路開発のための実験準備品・消耗品,海外発表・共同研究のための旅費に当てられた.1.高効率・低コストを両立する共振型DC/DCコンバータの設計・開発についての論文は,「回路とシステムワークショップ」等で発表を行った.これまで設計が難しいとされていた,回路構成について設計・開発に成功した.この成果により,高効率・低コストを両立する無線電力伝送システムの基礎となる回路の設計が可能になった.2.インバータの解析についての論文は, Japan-Korea Joint Technical Workshop on Semiconductor Power Converter等で発表を行い,論文誌IEEEtransactions on Industrial Electronicsに掲載決定された.高効率インバータの解析を行い,高効率を達成できるパラメータ領域を明らかにした.また,高効率を達成できるパラメータ領域の拡張に成功した.この成果により,パラメータ変動があっても高効率を維持できる制御手法の確立が可能となる.3.無線電力伝送システムの解析についての論文は,電子情報通信学会無線電力伝送時限研究会にて発表し,国際学会IEEE International Sympopsium on Cricuits and Systemsで発表予定である.高効率DC/DCコンバータを無線電力伝送システムに適用・解析を行い,システムの設計・高効率化に成功した.この成果は,無線電力伝送システムの包括的な設計において基礎となる研究である.今年度は,高効率な共振型DC/DCコンバータの動作解析,一送信多受信無線電力伝送システムの開発,注入同期型発振器における同期範囲導出法の提案について研究を行い,その成果を論文として発表した.今年度の補助金は,主に回路開発のための実験準備品・消耗品,論文投稿料,海外発表のための旅費に当てられた.A.高効率な共振型DC/DCコンバータの動作解析についての論文は,回路とシステムワークショップ等で発表を行った.高効率DC/DCコンバータにおいてパラメータ変動による動作を回路解析により明らかにしたことで,パラメータ変動時でも高効率を達成できるコンバータの設計を可能とし,また高効率を維持できる制御手法を提案した.B.一送信多受信無線電力伝送システムの開発についての論文は,IEEE Energy Conversion Congress and Exposition等で発表した.高効率DC/DCコンバータを1入力多出力の無線電力伝送システムに適用し,我々の研究室が持つ独自の数値設計アルゴリズムにより設計・実装に成功した.現在まで一送信多受信のシステムの設計・実装をしている例は非常に少なく,無線電力伝送システムの研究において,多受信化の先駆けとなる研究である.C.高効率な注入同期型発振器における同期範囲導出法の提案についての論文は,論文誌IEEE transactions on Circuits and Systemsに掲載された.注入同期型発振器とは,外部から安定した周波数を持つ信号を注入し,その信号と同期することで安定した発振を可能とする発振器である.同期することが重要であるため,発振器を実装する前に,同期範囲を把握する必要がある.Cでは,物理学の分野で発展した理論を電力変換器である高効率な注入同期型発振器に適用したことで,高精度な同期範囲導出を可能とした.今年度は,無線電力伝送システムの動作解析,システム解析を基にした効率向上を可能にする設計手法,低コストシステムの提案および高効率を維持する制御手法の提案について研究を行い,その成果を論文として発表した.A.無線電力伝送システムの動作解析についての論文は,IEEE Transactions on Industrial Electronicsに投稿済みである.昨年度の成果である,"高効率な共振型DC/DCコンバータの動作解析"を無線電力伝送システムに応用したことで,パラメータ変動による動作を解析的に表現した.これにより,様々なパラメータ変動,特にコイルの位置ずれおよび負荷変動,に対しての出力電力・効率変動の原因が解析的に明らかとなった.

B.システム解析を基にした効率向上を可能にする設計手法についての論文は,IEEE International Symposium on Circuits and Systems等で発表/発表予定である.システム全体の解析により効率を数式化し,"効率最大"という最適化問題を解くことで,さらなる高効率を達成するシステムの設計方法を提案することに成功した.C.低コストシステムの提案および高効率を維持する制御手法の提案についての論文は,International Conference on Renewable Energy Research and Applicationsで発表を行った.機能を共有化できる回路素子に着目し,回路トポロジーを工夫したことで,素子数を減少させたシステム構成の提案に成功した.さらに,そのシステムにおいて,位置ずれ・負荷変動に対して"出力一定"かつ"最大効率"を達成する制御手法を提案し,実験により制御手法の妥当性を確認した.高効率DC/DCコンバータを適用した一送信多受信の無線電力伝送システムの開発に成功した.また,高効率DC/DCコンバータの回路解析により,パラメータ変動に対して高効率を達成できる領域の拡大および高効率を達成できる制御手法を提案した.これらの成果から,申請者の研究計画はおおむね順調に進展していると結論づけられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度得られた研究成果を組み合わせ,研究課題を達成するための研究を行う.a. Bの多受信無線電力伝送システムに,前年度の研究成果である高効率・低コストなDC/DCコンバータを適用する.これにより,高効率と低コストを両立したシステムを実現する.b. aの多受信無線電力伝送システムについて,Aの回路解析技術を適用することでパラメータ変動(位置ずれ,負荷変動,受信機の個数変化)に対する動作を把握する.これにより高効率を維持できるパラメータ領域を明らかにし,高効率を維持できるパラメータ領域の拡張および制御手法を確立する.高効率・低コストを両立するDC/DCコンバータの開発に成功した.また,高効率インバータの解析を行い,高効率を達成できるパラメータ領域を明らかにし,パラメータ変動に対して高効率を達成できる領域の拡大に成功した.これらの成果から,申請者の研究計画はおおむね順調に進展していると結論づけられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。共振型DC/DCコンバータについて, 1入力1出力の回路構成から, 1入力・多出力の回路構成に発展させることが早急の課題である.しかしながら,多出力化はこれまでの研究成果を用いれば,スムーズに移行できると考えており,高効率・低コストを両立する多出力DC/DCコンバータの開発・設計が完了する.
オブジェクト指向ラフ集合による構造と内容の相互作用を用いた嗜好抽出

本研究では半構造データとして表現された対象の構造と内容の相互作用に着目し,対象に関するユーザの嗜好を,研究代表者が提案したオブジェクト指向ラフ集合を用いて抽出する手法について研究を行った.その結果,オブジェクト指向ラフ集合における構造と内容の相互作用の取り扱いについて,理論的基礎をある程度構築することができた.また,嗜好抽出手法の効率化および抽出結果の評価手法についても研究を行った.本研究では半構造データとして表現された対象の構造と内容の相互作用に着目し,対象に関するユーザの嗜好を,研究代表者が提案したオブジェクト指向ラフ集合を用いて抽出する手法について研究を行った.その結果,オブジェクト指向ラフ集合における構造と内容の相互作用の取り扱いについて,理論的基礎をある程度構築することができた.また,嗜好抽出手法の効率化および抽出結果の評価手法についても研究を行った.本年度は,申請者が従来研究で提案したオブジェクト指向ラフ集合モデルを用いて,特定ユーザの嗜好を反映した半構造データからそのユーザの嗜好を抽出する数理モデルおよびシステムを構築する一環として,データに含まれる内容的特徴と構造的特徴との相互作用に着目し,内容的特徴から構造的特徴を抽出する手法の開発を行った.開発した手法では以下の2段階の処理を行うことで,データからユーザが好む対象の構造的特徴を抽出する1.多数の対象(オブジェクト)の組み合わせとして表現される半構造データから,ユーザが好む対象に共通する部分を,ユーザの嗜好の内容的特徴として抽出する.2.得られた内容的特徴に共通して出現する「対象の組み合わせパターン」を,ユーザの嗜好を反映した構造的特徴として抽出する.一般的に,データマイニングの感性情報処理への応用研究では,既知のデータからユーザが好むと思われる内容を見出すことに重点が置かれている.これに対して,開発した手法ではユーザが好む対象の内容的特徴から,ユーザが好む組み合わせ方である構造的特徴を抽出することが可能である.これにより,抽出された構造的特徴に基づいて,ユーザが好むと思われる新たな組み合わせ方およびその組み合わせ方を用いて構成した新たな対象を提案することで,本研究の目標である「構造と内容の相互作用を用いた嗜好抽出」の基礎的な部分が可能になったと考えられる.また,手法の開発と並行して,次年度に予定しているレコメンデーションシステムの開発を円滑に進めるため,開発した構造的特徴抽出手法を計算機上で試作・実装にも着手した.本年度は,申請者が昨年度に実施した研究の成果をふまえ,オブジェクト指向ラフ集合においてデータに含まれる内容的特徴と構造的特徴との相互作用に着目し,内容的特徴から構造的特徴を抽出する手法を用いたレコメンデーションシステムの開発および抽出方法の効率化,抽出結果の評価手法に関する研究を行った.開発を行ったレコメンデーションシステムでは,以下の2段階の処理を行うことで,データからユーザが好む対象の構造的特徴を抽出する:1.多数の対象(オブジェクト)の組み合わせとして表現される半構造データから,ユーザが好む対象に共通する部分を,ユーザの嗜好の内容的特徴として抽出する.2.得られた内容的特徴に共通して出現する「対象の組み合わせパターン」を,ユーザの嗜好を反映した構造的特徴として抽出する.一般的に,データマイニングの感性情報処理への応用研究では,既知のデータからユーザが好むと思われる内容を見出すことに重点が置かれている.これに対して,開発したレコメンデーションシステムではユーザが好む対象の内容的特徴から,ユーザが好む組み合わせ方である構造的特徴を抽出することが可能である.また,本年度に研究を行った抽出方法の効率化および抽出結果の評価手法を用いることで,本研究の目標である「構造と内容の相互作用を用いた嗜好抽出」をより効率よく行うことが可能になったと考えられる.レコメンデーションシステムの改良および評価実験,抽出手法および評価手法の更なる精緻化などについて,今後も継続して研究を行う予定である.
消化管におけるバニロイド受容体の分布と知覚神経を介する神経性防御における役割

消化管におけるカプサイシンの作用の中でも、1)胃粘膜保護作用、2)十二指腸アルカリ分泌促進作用に絞り、1)についてはプロスタグランジンE受容体EPサブタイプおよびIP受容体との関連性、2)についてはバニロイド(VR1)受容体との関連性ならびに他のメディエーターとの相互作用について検討した。また、ラット胃上皮細胞由来のRGM1細胞を用い、VR1の発現および胃粘膜細胞保護作用における役割について検討した。1)カプサイシンによる胃粘膜保護作用は知覚神経麻癖のみならず、インドメタシンの前処置によっても有意に抑制されたが、PGの胃粘膜保護作用を抑制することが判明しているEP1受容体拮抗薬によっては影響を受けなかった。また、インドメタシン存在下に消失したカプサイシンの粘膜保護作用はEP2作動薬であるブタプロストにより完全に再現された。一方、カプサイシンの粘膜保護作用はEP1およびEP3ノックアウトマウスでは野生型マウスと同様に認められたが、IPノックアウトマウスにおいては有意に減弱した。恐らく、内因性PGはEP2/IPや受容体を介して知覚神経を維持することにより、カプサイシンの胃粘膜における作用を手助けしているものと推察された。2)十二指腸アルカリ分泌は粘膜酸性化およびカプサイシンの粘膜適用により著明に促進し、これらの反応は何れも知覚神経麻痺、インドメタシンあるいは一酸化窒素合成阻害薬(L-NAME)の前処置により有意に抑制された。しかし、VR1拮抗薬であるルテニウムレッドはカプサイシンによるアルカリ分泌反応に対してのみ有意な抑制作用を示した。これらの結果より、カプサイシンおよび酸は共に知覚神経を介して胃粘膜血流および十二指腸アルカリ分泌を増大させるが、その機序はVR1レベルでは異なるものと推察された。3)非神経組織であるラット胃粘膜上皮細胞にVR1の発現をmRNAおよび蛋白レベルで認めた。今回認めたVR1は、脊髄後根細胞におけるVR1と同様にカプサイシン、レシニフェラトキシンなどのVR1作動薬およびカプサゼピン、ルテニウムレッドなどのVR1拮抗薬に反応した。RGM1細胞は10%エタノールあるいは酸性溶液(pH4.0)中で5分間インキュベートすることにより生存率が著しく低下した。カプサイシンおよびレシニフェラトキシンを前処置することにより、このようなRGM1細胞の生存率の低下は有意に抑制されたが、この効果は何れの場合もカプサゼピンの併用処置により拮抗された。4)非神経組織であるラットい粘膜上皮細胞にVR1の発現をmRNAおよび蛋白レベルで認めた。

カプサイシンおよびレシニフェラトキシンを前処置することにより、このようなRGM1細胞の生存率の低下は有意に抑制されたが、この効果は何れの場合もカプサゼピンの併用処置により拮抗された。4)非神経組織であるラットい粘膜上皮細胞にVR1の発現をmRNAおよび蛋白レベルで認めた。今回認めたVR1は、脊髄後根細胞におけるVR1と同様にカプサイシン、レシニフェラトキシンなどのVR1作動薬およびカプサゼピン、ルテニウムレッドなどのVR1拮抗薬に反応した。RGM1細胞は10%エタノールあるいは酸性溶液(pH4.0)中で5分間インキュベートすることにより生存率が著しく低下した。消化管におけるカプサイシンの作用の中でも、1)胃粘膜血流増大作用、2)十二指腸アルカリ分泌増大作用、3)胃粘膜保護作用に絞り、1)と2)についてはVR1受容体との関連性ならびに他のメディエーターとの相互作用、また3)ではプロスタグランジン(PG)依存性におけるEP/IP受容体の特定化について検討した。1および2)カプサイシンの胃粘膜適用により粘膜血流は増大するが、この作用はVR1拮抗薬であるルテニウムレッドおよびカプサゼピンにより拮抗された。同様な血流増大は粘膜酸性化によっても再現され、この反応も知覚神経麻痺によって激減するが、VR1拮抗薬によっては影響を受けなかった。一方、十二指腸アルカリ分泌も粘膜酸性化およびカプサイシンの粘膜適用により著明に促進し、これらの反応は何れも知覚神経麻痺、インドメタシンあるいはL-NAMEの前処置により有意に抑制された。しかし、VR1拮抗薬であるルテニウムレッドはカプサイシンによるアルカリ分泌反応に対してのみ有意な抑制作用を示した。これらの結果より、カプサイシンおよび酸は共に知覚神経を介して胃粘膜血流および十二指腸アルカリ分泌を増大させるが、その機序はVR1レベルでは必ずしも同じでないことが判明した。3)カプサイシンによる胃粘膜保護作用は知覚神経麻痺のみならず、インドメタシンの前処置によっても有意に抑制されたが、PGの胃粘膜保護作用を抑制することが判明しているEP1受容体拮抗薬によっては影響を受けなかった。また、インドメタシン存在下に消失したカプサイシンの粘膜保護作用はEP2作動薬であるブタプロストにより完全に再現された。一方、カプサイシンの粘膜保護作用はEP1およびEP3ノックアウトマウスでは野生型マウスと同様に認められたが、IPノックアウトマウスにおいては有意に減弱した。恐らく、内因性PGはEP2/IP受容体を介して知覚神経を維持することにより、カプサイシンの胃粘膜における作用を手助けしているものと推察された。なお、同様な結果はカプサイシンによる胃粘膜血流増大作用においても観察された。消化管におけるカプサイシンの作用の中でも、1)胃粘膜保護作用、2)十二指腸アルカリ分泌促進作用に絞り、1)についてはプロスタグランジンE受容体EPサブタイプおよびIP受容体との関連性、2)についてはバニロイド(VR1)受容体との関連性ならびに他のメディエーターとの相互作用について検討した。また、ラット胃上皮細胞由来のRGM1細胞を用い、VR1の発現および胃粘膜細胞保護作用における役割について検討した。
自閉スペクトラム障害児の社会性と母親の共感性の連動に関する脳科学的研究

自閉スペクトラム症(ASD)児の社会性と母親の共感性の連動に着目し、質問紙調査と脳磁図を用いた神経生理学的指標の2つのアプローチにより研究を行った。縦断的質問紙調査の結果、ASD児の社会性障害の改善度と両親の共感性の向上が相関することが示された。母子が見つめ合う状態の脳機能を、脳磁図(MEG)により同時計測する実験を行った結果、Mirror neuron systemの活動と関連するとされるMu suppressionが、母子の共感性や社会性の程度と相関することが明らかになった。本研究は自閉スペクトラム症児の社会性と母親の共感性の連動を,1縦断的質問紙調査,2神経生理学的指標の2つのアプローチにより解明することを目的としている。本年度は,17組の自閉スペクトラム症児とその両親を対象に縦断的質問紙調査を行い,その結果をBrief Reportにまとめ発表した。また,非侵襲的計測機器である脳磁図(MEG)を用いて,母子インタラクション中の脳活動を計測した。現在のところASD群13組,TD群17組のデータを収集済である。結果から,Mirror neuron systemの活動と関連するとされるMu suppressionが母子の共感性や社会性の程度と相関することが明らかになった。自閉スペクトラム症幼児の社会性交流のの障害の改善度と、両親の共感性の向上の関連に関する予備的縦断質問紙調査論文が採択された。また,脳磁図(MEG)を用いた母子インタラクション課題ではすでにASD群13組,TD群17組のデータを取得しており,結果の一部をすでに解析中である。本研究は自閉スペクトラム症児の社会性と母親の共感性を1縦断的質問紙調査2神経生理学的指標の2つのアプローチにより解明することを目的としている。これまでに17組の自閉スペクトラム症児とその両親を対象に縦断的質問紙調査を行い,子どもの対人応答性尺度(Social Responsiveness Scale: SRS)と両親の共感指数(empathy quotient)の変化に有意な負の相関があることを明らかにした。つまり両親の共感性の向上と、子どもの社会性の障害の改善との間に何らかの関係があることが示唆された。その結果はH27年8月,Psychiatry Researchに発表した。親の共感性と子どもの社会性の関連を生理学的指標から捉えるために,共感性や他者の感情理解に重要な役割を担うMirror neuronsystem(MNS)を反映しているとされるMu suppressionを計測した。計測には無音で非侵襲的な機器である脳磁図(MEG)を用いた。H28年度は前年度に引き続き自閉症スペクトラム症児およびその母親のインタラクション中の脳活動を計測した。47歳の自閉症スペクトラム症児とその母親13組を解析対象にした結果,母子がお互い見つめ合っている状態で生じるMu suppression指数が子どもの社会性を表すSRS得点と母親の自閉症スペクトラム指数(Autism spectrum quotient)得点と相関することが明らかになった。このことから,Mu suppressionは社会性や共感性の有用な指標となりうる可能性が示唆された。この結果はH28年10月,Scientific Reportsに発表した。またH28年度には自閉症スペクトラム症児に加え,比較検討を行うための定型発達児およびその母親のデータを収集しており,H29年度も継続していく予定である。自閉スペクトラム症幼児の社会性交流のの障害の改善度と、両親の共感性の向上の関連に関する予備的縦断質問紙調査論文および,Mu suppressionを指標とした母子インタラクション課題における社会性の評価に関する論文を発表した。本研究は自閉スペクトラム症(ASD)児の社会性と母親の共感性を、縦断的質問紙調査と脳磁図を用いた神経生理学的指標の2つのアプローチにより解明することを目的としている。これまでの解析では、Mirror neuron systemの活動と関連するとされるMu suppressionが、母子の共感性や社会性の程度と相関することを明らかにした(Hasegawa et al., 2016, Scientific Reports)。この結果からMu suppressionを社会性の指標としてASD児と定型発達(TD)児の比較研究を行うための実験を行った。実験ではHasegawa et al.(2016)で改善すべき点として指摘されたコントロール条件の参加者間統制、脳磁図データの正確な信号源推定のための脳構造画像(MRI)の取得を新たに行った。2016年から2017年度にかけてASD群36組、TD群40組の母子をリクルートし実験を行った。そのなかから脳磁図データ・脳構造画像・社会性評価のための質問紙データが不足なく収集できたASD群20組、TD群25組の母子データを解析対象とした。リクルート人数に比べ解析人数が少ない理由としては、脳磁図撮影中に体動等が多すぎて解析に耐えうる質のデータが取得できなかったこと、MRIの撮像が困難だったケースが多かったことが挙げられる。低年齢児や自閉症児が安心して実験に取り組めるような環境づくりや教示の工夫の重要性を再確認した。解析では、最終年度はこれまで行った周波数解析に加え、脳のネットワーク構造を捉えるための非線形解析を取り入れ、対人インタラクション中に顕在化すると考えられる自閉症特性や母子の関係性を可視化するような解析手法の検討を行った。

縦断的質問紙調査の結果、ASD児の社会性障害の改善度と両親の共感性の向上が相関することが示された。母子が見つめ合う状態の脳機能を、脳磁図(MEG)により同時計測する実験を行った結果、Mirror neuron systemの活動と関連するとされるMu suppressionが、母子の共感性や社会性の程度と相関することが明らかになった。引き続き母子MEG計測課題の計測を行いサンプルサイズを増やす。さらに,自閉症スペクトラム症児の対人インタラクション特性の解明につながる実験プロトコルおよび解析手法の改良に取り組む。精神神経学論文執筆が予定より遅れているため,英文校閲費として計上していた予算を当初の通りに執行できなかった。実験参加者への謝礼として計上していた人件費を,COIセンターオブイノベーションプログラム「人間力活性化によるスーパー日本人の育成拠点」(拠点:大阪大学,サテライト:金沢大学)の予算から支出したため。次年度以降,実験参加者に支払う謝礼および英文校閲費として人件費・謝礼に使用する予定である。またデータの保管に必要なハードディスクドライブなどの物品を購入する予定である。実験参加者に支払う謝礼および英文校閲費として人件費・謝礼に使用する予定である