hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Investigating the organizational capacity of older volunteers program

少子高齢化によって深刻化する社会保障制度の財政と人的資源の問題を解決するために、地域福祉の積極的な役割が求められており、特にNPOの活躍を活かした様々な取り組みがなされている。高齢者のいきがいや介護に携わる「福祉系NPO」の活動を支えるのはボランティアが多いが、近年ではボランティア希望者が減っていることから、NPOの人手不足と更なる高齢化が起きている。しかし、このような課題に対して地域のNPOがいかにボランティアの確保と活動継続に対する戦略を行っているか、それに対するエビデンスに基づいた評価はあまりされておらず、またボランティアの高齢化が進んでいるにもかかわらずボランティア研究の多くは若者に焦点をあてた研究が多い。そこで本研究では、高齢者のいきがいや介護などに携わる「福祉系NPO」でどのようなボランティアを確保し、活動継続を促しているか、これらの取り組みの現状を把握し、今後の日本のNPOのボランティアマネージメントのベストプラクティスに向けた知見を得ることを目的とした。「福祉系NPO」の全国的組織3団体からメーリングリストをもとに郵送アンケートを行った(523件のうち148件28%回収率)。市町村レベルで活動を行っているNPOが88.5%と最も多く、次に県レベル(17.7%)、地方レベル(7.1%)、と国レベル(3.5%)であった。ボランティアの募集枠は1名から500名まで幅が広く、平均63.94名あった。本研究で開発した指標をもとにボランティアマネージメントに関する活動を調べたところ、ボランティアの役割を明確にして、募集の宣伝を行っているNPOは多いが、約半数程度がボランティア活動に対する現物・現金支給やボランティア活動を表彰する等の奨励活動を行っていた。アメリカと比較したところボランティアを団体に必要な人的資源として育成する視点が未発達である団体が多いことがわかった。高齢者のいきがいは、超高齢者会を迎えた日本にとって重要な課題である。高齢者にいきがいをもたらす活動としてボランティア活動があげられており、先行研究からはボランティア活動が高齢者のウェルビイング(心身の健康)に与える良い効果は報告されている。しかし、高齢者ボランティアの歴史は未だ浅く、ボランティアに参加している高齢者の割合はほかの先進国に比べては少なく、伸びていない。そこで本研究は、高齢者ボランティアを採用している団体を対象に、高齢者ボランティアの確保と活動へのサポート体制について調査を行い、高齢者ボランティアの管理の実態について把握するとともに団体の組織的能力(organizational capacity)の理論的枠組みを構築することを目的として開始した。平成27年度には、アメリカの研究協力者が実施した高齢者ボランティア団体の研究に使用した調査票を翻訳した。アメリカとの社会的、文化的背景も異なるので、実際にボランティア団体の方たちにもインタビューを行い、調査票の文言の確認やサンプル確保のために様々な団体の紹介もお願いした。同年の秋には、高齢者ボランティアを採用している生涯学習の団体群に翻訳した調査票をもとにパイロットスタディーを行った。その結果、アメリカと同じような組織能力のカテゴリーが抽出されたが、日本の組織能力の強み(strengths)の順位はアメリカと若干異なっていることがわかった。平成27年度で作成した日本語版の調査票を用いて、平成28年度は全国にある団体を対象に調査を行う予定である。但し、パイロットスタディーを踏まえた結果、調査票の修正が多々必要だったので、予定したサンプル数の確保に遅れが出ている。サンプル確保のための働きは継続し、今年度中には全国レベルでの高齢者ボランティア組織の実態について分析を行う予定である。本研究は、おおむね順調に進展していると評価する。調査票の翻訳、パイロットスタディーの実施と分析は予定通りに行った。しかし、パイロットスタディーの結果を踏まえて、調査票の修正に時間がかかり、予定していたサンプル数の確保が未だできていない。これを平成28年度の課題として取り組みたい。当研究は、高齢者のボランティアで形成されている福祉系活動組織の組織能力について分析することを目的としている。はじめに、2008年にアメリカで実施された組織能力の研究で用いられた調査票を英語から日本語へ翻訳し、その翻訳版「組織能力」の尺度の妥当性と信頼性を検証した。全国にある高齢者の生涯学習に関わる運営・管理者145名(16校)を対象に、配布調査法により実施した。有効回収数は90、有効回収率は62%であった。翻訳版の尺度の有用性は得られた。日米における組織力の因子を見たところ、日本では7つ、アメリカでは8つの因子で形成されていることがわかった。また、今回の研究結果では、日本独自のカテゴリーが抽出されている。このカテゴリーには、ボランティアがさらに貢献度をあげるために特別に組織が設けているような内容になっていることから、「パフォーマンスの最適化Performance Optimization」と名付けた。日本は、アメリカのようにボランティアの功績を讃えることでボランティアのモチベーションを上げず、その代わりに、良いフィードバックを出す、車の送迎を含む移動手段の支援、健康状態が悪くなったボランティアへの配慮をすることでボランティア評価を行っていると考察する。引き続き、翻訳した調査票は、高齢者ボランティア団体を組織している2団体から協力を得て、会員523団体に郵送配布で調査を行った。有効回収率は22%(117)であった。進捗状況は当初の予定よりやや遅れており、年度末時点で目標データ数の200の取得には至っていなかったため、今後の研究遂行に力を入れたい。

「組織能力」の尺度について、アメリカの老年学会と北京大学の学会で発表は行っており、研究代表者が過去に行った本研究と関連する研究結果を基に依頼原稿(高齢者ボランティアと組織能力)の執筆を行い、図書として出版した。予定していた調査票の有効回収数が得られていないため、新たに調査協力団体へ依頼を実施することに時間を要し、データ入力作業やフィールドワークを今年度中に実施することができなかった。本研究の目的は日本における高齢者ボランティアを用いて活動する地域組織を対象に高齢者ボランティアを確保し、維持する「組織能力」はどのような要因で形成されているかについて調査を行うことである。同じような研究を行ったアメリカの調査票を日本語に訳し、日本語版を用いて調査票のパイロットスタディーを実施した。回答を基に因子分析を行った。本研究ではアメリカと同じような共通因子を6つ抽出し、日本語版の有用性を明らかにした。第1因子は「組織の運営・管理に携わるルールが明確であるか」である。過半数が職務内容の詳細、行動規範、そして守秘義務が文書化されていることがわかった。第2因子はボランティアの募集やイベントに関する情報発信である。どの項目でも口頭での情報発信が最も高いことが分かった。第3因子はボランティア活動に必要なスキルのワークショップを実施しているかについてで、日本においてもコンピュータスキル等様々なワークショップを提供していることが明らかになった。第4因子は「ボランティアの功績をたたえる機会があるか」でアメリカでは約9割がやっていると答えており、日本ではわずか約25%であった。第5因子はボランティアの役割の柔軟性等について聞き、自分にあった職務内容や活動日時を選べることや健康状態に対して融通がきくことが重要だとわかった。最後の因子は、ボランティアが組織の日々の運営・管理に携わっているかについて聞いたところ、最も高かい項目はスタッフ会議への出席だった。また、日本の組織はボランティア維持と確保にあたりどのようなことを重要視しているのかについて統計的に優先順位を見出した。日本では、活動費と統合性が組織力に重要視されていることに対しアメリカの団体は、宣伝力とボランティアの功績を讃える力だった。これらの結果をアメリカの研究結果と比較し、学会発表を行い、更に図書として執筆した。日本語版調査票をもとにアンケート調査を実施した。対象は2つのNPO団体から福祉系の活動を行っている約500件の組織のメーリングリストを基にアンケート調査票を郵送した。アンケートを郵送した結果、回収率は約3割、有効回答率は126件であった。アンケートを送った組織の中には住所が変わってアンケートが「宛先不明」で返送されてきたところや、活動をやめた(または中断)している、またはボランティアがいない(減った)ところが多かったために回収率及び有効回答率が低く、分析に至っていない。少子高齢化によって深刻化する社会保障制度の財政と人的資源の問題を解決するために、地域福祉の積極的な役割が求められており、特にNPOの活躍を活かした様々な取り組みがなされている。
脊索動物ワカレオタマボヤを用いた母性因子の大規模な機能解析による初期発生の研究

卵形成の過程で合成されるmRNAやタンパク質などの母性因子は、初期発生で重要な役割を果たす。特に脊索動物の初期発生過程ではまだメカニズムのわかっていない運命決定機構が存在し、そこには未知の母性因子が関わっていると期待できる。一方、母性因子を機能解析するための既存の手法は、コストがかかるため大規模な解析に不向きであり、また卵形成の段階ですでに翻訳されるタンパク質の抑制には間に合わない。申請者は単純な脊索動物ワカレオタマボヤを用いて、これらの問題点を解決した手法を確立した。この手法が確立したことからワカレオタマボヤを用いて「局在する母性mRNAの統合的解析」のプロジェクトを進めている。オタマボヤの動植軸及び前後軸に沿って局在する母性mRNAについて大規模な時間空間的解析を行い、母性mRNAについてのデータを統合的に収集する。手法としては主にwhole mount in situ hybridization (WISH)を用いて、初期胚の各ステージにおける母性mRNAの局在を可視化する。RNA-seqから得られた初期胚の動物半球と植物半球で発現量に差のある母性遺伝子をリストアップし、発現量に3倍以上差のある24個の遺伝子について局在の有無を確かめる。現在の進捗状況としては7つの遺伝子をWISHし、8細胞期において植物半球後方に局在する5つのmRNAを発見している。これらの遺伝子についてノックダウンによる機能解析も並行して行なっている。さらに未受精卵で局在する母性mRNAを1つ新しく発見した。脊索動物ホヤ綱において母性mRNAが局在するメカニズムは分かっていない。オタマボヤの卵巣の構造は発達ステージごとのサンプル収集に適しているため、これを活かして卵形成過程で母性mRNAが局在するメカニズムについても研究する。オタマボヤの動植軸に沿って局在するmRNAの時間空間的解析について進捗状況を報告する。まず解析の対象とする遺伝子のリストアップを再検討した。RNA-seqの解析がChinese Academy of Sciencesとの共同研究で再度行われたため、その新しいデータに併せて8細胞期胚の植物半球側に偏っている遺伝子を並べ直した。さらにそれらの遺伝子発現が母性か胚性かどうかの絞り込みを、発生ステージ毎のRNA-seqの結果と照合しながら行った。その結果、動植軸で発現量に3倍以上差のある24個の母性遺伝子について解析を行うことを決定した。現状、24個中7個の遺伝子についてwhole mount in situ hybridization (WISH)による時間空間的解析が完了しており、うち5つの遺伝子が8細胞期胚で植物半球後方に局在することが明らかになった。さらにこの実験過程で、興味深い結果が現れた。未受精卵でも上記の遺伝子をWISHしたところ、未受精卵の段階で植物極に強く局在する遺伝子を1つだけ発見した。当初この結果の再現性をとることに難航したが、アクチナーゼEによる卵膜の除去、hybridization buffer、ブロッキングなどの条件について検討を行うことによって再現性をとることに成功した。まず初期胚における母性mRNAの時間空間的解析については、残り17個の遺伝子についても今年度中にWISHが完了する予定である。局在する遺伝子の情報を整理し、他のホヤ綱における局在母性mRNAと比較や機能解析によって運命決定における役割を検討していく。さらに未受精卵で局在する遺伝子を発見できたことから、「卵形成中に母性mRNAが局在するメカニズム」について研究する計画を立てた。その背景について説明する。まず脊索動物ホヤ綱のマボヤなどにおいては、一部の母性mRNAが未受精卵の時点で植物半球側にやや偏っている。そして受精後に植物半球後方にこれらのmRNAが強く局在し、発生運命の限定などに働くことが知られている。しかし、母性mRNAが未受精卵で局在するメカニズムはこれまで他の脊椎動物においてまったくわかっていなかった。その理由として、マボヤの卵巣は被嚢に包まれているため発達段階を目視できず、また卵形成も遅いため卵巣のサンプルの入手が難しかったということが挙げられる。一方、ワカレオタマボヤの卵巣はほぼ剥き出しであるため目視によって卵形成のステージを判断することが可能であり、さらに卵形成も12時間ほどしかかからないため、サンプルの入手も容易である。これらの特徴を活かして、オタマボヤを用いた母性mRNAの未受精卵への局在メカニズムを解析していく。解析手法としては卵巣切片のin situ hybridizationを用いる。ステージごとの組織切片を採取し、時系列に沿って染色された母性mRNAの動きを観察することによって、mRNAがどのように植物極側に局在していくのかを追跡する。その追跡が成功したら、さらに微小管の免疫染色などとも併せることによって、より詳細な分子メカニズムを解析していく。

オタマボヤの動植軸及び前後軸に沿って局在する母性mRNAについて大規模な時間空間的解析を行い、母性mRNAについてのデータを統合的に収集する。手法としては主にwhole mount in situ hybridization (WISH)を用いて、初期胚の各ステージにおける母性mRNAの局在を可視化する。RNA-seqから得られた初期胚の動物半球と植物半球で発現量に差のある母性遺伝子をリストアップし、発現量に3倍以上差のある24個の遺伝子について局在の有無を確かめる。現在の進捗状況としては7つの遺伝子をWISHし、8細胞期において植物半球後方に局在する5つのmRNAを発見している。これらの遺伝子についてノックダウンによる機能解析も並行して行なっている。さらに未受精卵で局在する母性mRNAを1つ新しく発見した。脊索動物ホヤ綱において母性mRNAが局在するメカニズムは分かっていない。オタマボヤの卵巣の構造は発達ステージごとのサンプル収集に適しているため、これを活かして卵形成過程で母性mRNAが局在するメカニズムについても研究する。オタマボヤの動植軸に沿って局在するmRNAの時間空間的解析について進捗状況を報告する。まず解析の対象とする遺伝子のリストアップを再検討した。RNA-seqの解析がChinese Academy of Sciencesとの共同研究で再度行われたため、その新しいデータに併せて8細胞期胚の植物半球側に偏っている遺伝子を並べ直した。さらにそれらの遺伝子発現が母性か胚性かどうかの絞り込みを、発生ステージ毎のRNA-seqの結果と照合しながら行った。その結果、動植軸で発現量に3倍以上差のある24個の母性遺伝子について解析を行うことを決定した。現状、24個中7個の遺伝子についてwhole mount in situ hybridization (WISH)による時間空間的解析が完了しており、うち5つの遺伝子が8細胞期胚で植物半球後方に局在することが明らかになった。さらにこの実験過程で、興味深い結果が現れた。未受精卵でも上記の遺伝子をWISHしたところ、未受精卵の段階で植物極に強く局在する遺伝子を1つだけ発見した。当初この結果の再現性をとることに難航したが、アクチナーゼEによる卵膜の除去、hybridization buffer、ブロッキングなどの条件について検討を行うことによって再現性をとることに成功した。まず初期胚における母性mRNAの時間空間的解析については、残り17個の遺伝子についても今年度中にWISHが完了する予定である。局在する遺伝子の情報を整理し、他のホヤ綱における局在母性mRNAと比較や機能解析によって運命決定における役割を検討していく。さらに未受精卵で局在する遺伝子を発見できたことから、「卵形成中に母性mRNAが局在するメカニズム」について研究する計画を立てた。その背景について説明する。まず脊索動物ホヤ綱のマボヤなどにおいては、一部の母性mRNAが未受精卵の時点で植物半球側にやや偏っている。
放射線がん治療と併用可能な新規抗酸化剤の創成

放射線がん治療において、放射線と併用して使用可能な薬剤の開発を目的とした抗酸化剤の開発を行う。照射された放射線は、生体内で活性酸素を発生させる。がん細胞で発生した活性酸素によってがんを殺傷するが、正常細胞で発生した活性酸素が副作用の原因となる。活性酸素を消去する抗酸化剤を併用すれば、正常細胞で発生する活性酸素を消去して、副作用の軽減が見込まれるが、がん細胞で発生する活性酸素まで消去してしまい、抗腫瘍効果の低下が懸念される。本研究では、正常細胞で抗酸化活性を維持して発生する活性酸素を消去し、がん細胞で抗酸化活性を低下させて、放射線による活性酸素の発生及びがん殺傷を阻害しない抗酸化剤の開発を目的とする。具体的には、がん細胞と正常細胞のpHの違いを利用して、抗酸化活性をコントロールできる抗酸化剤の開発を行う。化合物は天然抗酸化剤のケルセチンの誘導体を合成して、そのラジカル消去活性を明らかにした。ケルセチンの3位の水酸基をアミノ基およびメチルアミンに変えた誘導体(AQおよびMeAQ)はケルセチンよりも高いラジカル消去活性を示した。ケルセチンの抗酸化活性は酸性および中性条件下でほとんど変化がなかったにもかかわらず、これらの誘導体の酸性条件下での抗酸化活性は、中性条件下よりも低下した。その酸性条件下の抗酸化活性はAQよりもMeAQの方が顕著に低下した。これらの研究成果は、AOB研究会、日本酸化ストレス学会、日本薬学会で発表し、AOB研究会では奨励賞をいただいた。現在は、ケルセチンとは異なる抗酸化剤として、レスベラトロールの誘導体を開発している。酸性条件下と中性条件下のpHの違いで大きく抗酸化活性が変化するケルセチン誘導体(MeAQ)を開発した。また昨年度、課題にあげた化合物の合成における収率の向上は、基本的な合成経路の変更をせずに、中間体の変更によって改善された。ケルセチン誘導体の合成と並行して、レスベラトロールの誘導体の合成も開始したため、研究はおおむね順調に進展している。得られた結果は、学会および論文で発表予定であり、進捗はおおむね順調に進展していると判断した。昨年度、一昨年度はケルセチン誘導体の開発を中心に行ったが、今後は、並行してレスベラトロールの誘導体の開発も行う。ケルセチンの誘導体の合成経路は確立されたため、化合物の合成、化合物のpKaの測定、最安定化構造の決定を行い、論文にまとめる。レスベラトロール誘導体の合成は、現在行っており、化合物の合成が完了次第、活性評価を行う予定である。平成28年度からレスベラトロール誘導体の合成を開始した。繰越分は新しい合成経路で、反応の検討および合成経路の適正を検討するために試薬の購入に当てる。またケルセチン誘導体は合成が完了したため、活性評価を行う。活性評価に必要な溶媒・試薬を購入する。本研究では、放射線がん治療で問題となる副作用軽減のための活性酸素種(ROS)消去剤の開発を行い、放射線がん治療で併用できる薬剤の開発を目的とする。放射線治療で発生させるヒドロキシラジカルをがん細胞で発生量を維持し、正常細胞で消去する生体内の環境変化によってラジカル消去活性が増減する新規抗酸化剤として、ケルセチン骨格の3位のヒドロキシ基をアミノ基に変えたアミノケルセチン誘導体(AQ)を分子設計した。合成は短い工程で効率的に行うためにケルセチンの配糖体のルチンを出発物質として行い5工程でAQを得た。得られたAQの吸収スペクトルを酸性条件下と中性条件下で比較すると、酸性条件下の方が極大吸収波長がレッドシフトした。AQのラジカル消去活性をStopped flow法によって測定した。中性条件下でケルセチンとAQのラジカル消去活性を比較すると、AQのラジカル消去活性はケルセチンよりも27倍の活性値を示した。またAQのラジカル消去活性を酸性条件下と中性条件下で比較すると、酸性条件下のラジカル消去活性は、中性条件下よりも1/10に低下した。これは、電子供与基をケルセチンに導入するとラジカル消去活性が増強するこれまでの成果から考察するとAQのアミノ基が酸性条件下でカチオン化され、電子供与効果から電子求引効果へ変わったためと考えられる。以上の結果を2016年3月に行われた日本薬学会で発表した。現在、量研機構・放射線医学総合研究所と共同で化合物の開発を行っており、今後も継続して研究を展開していく。平成27年度は、量研機構・放射線医学総合研究所との共同研究でアミノケルセチン誘導体(AQ)の合成とそのラジカル消去活性を明らかにした。研究計画で予測した酸性条件下でラジカル消去活性が低下したことは予想通りであり、実験はおおむね順調に進んでいる。得られた結果は、学会で報告し、学術雑誌への投稿を予定しているため、進捗はおおむね順調に進展していると判断した。

具体的には、がん細胞と正常細胞のpHの違いを利用して、抗酸化活性をコントロールできる抗酸化剤の開発を行う。化合物は天然抗酸化剤のケルセチンの誘導体を合成して、そのラジカル消去活性を明らかにした。ケルセチンの3位の水酸基をアミノ基およびメチルアミンに変えた誘導体(AQおよびMeAQ)はケルセチンよりも高いラジカル消去活性を示した。ケルセチンの抗酸化活性は酸性および中性条件下でほとんど変化がなかったにもかかわらず、これらの誘導体の酸性条件下での抗酸化活性は、中性条件下よりも低下した。その酸性条件下の抗酸化活性はAQよりもMeAQの方が顕著に低下した。これらの研究成果は、AOB研究会、日本酸化ストレス学会、日本薬学会で発表し、AOB研究会では奨励賞をいただいた。現在は、ケルセチンとは異なる抗酸化剤として、レスベラトロールの誘導体を開発している。酸性条件下と中性条件下のpHの違いで大きく抗酸化活性が変化するケルセチン誘導体(MeAQ)を開発した。また昨年度、課題にあげた化合物の合成における収率の向上は、基本的な合成経路の変更をせずに、中間体の変更によって改善された。ケルセチン誘導体の合成と並行して、レスベラトロールの誘導体の合成も開始したため、研究はおおむね順調に進展している。得られた結果は、学会および論文で発表予定であり、進捗はおおむね順調に進展していると判断した。平成28年度はAQを得る収率が予想よりも低いため、高収率化の検討とAQがカチオン化するpHを明らかにする。酸性条件下と中性条件下で、実際に細胞に放射線を照射し、その防護機能を明らかにする。また、酸性条件下でラジカル消去活性が減少したAQと同様に、カチオン化するpHが異なる抗酸化剤の開発として、導入するアミノ基を変えた誘導体を設計・合成を行い、がん細胞pHでラジカル消去活性が変化する抗酸化剤を開発する。具体的には、アミノ基の導入箇所の検討や、ジメチルアミンやジエチルアミンなどのアミノ基を変更した誘導体の合成に着手する。得られた誘導体から順次、ラジカル消去活性を明らかにする。今年度も引き続き、量研機構・放射線医学総合研究所と協力して研究を進めていく。得られた結果は、国内外の学会で発表し、学術誌へ投稿する。昨年度、一昨年度はケルセチン誘導体の開発を中心に行ったが、今後は、並行してレスベラトロールの誘導体の開発も行う。ケルセチンの誘導体の合成経路は確立されたため、化合物の合成、化合物のpKaの測定、最安定化構造の決定を行い、論文にまとめる。レスベラトロール誘導体の合成は、現在行っており、化合物の合成が完了次第、活性評価を行う予定である。ラジカル消去活性が増減するアミノアクリジンAQの合成が予定よりもスムーズに進み、反応の検討が少なくなり、予定していた購入する試薬の量が少なくなったため。平成27年度繰越分があり、平成28年度の使用額は申請時とほぼ同額に使用した。昨年度繰越分として、ガラス器具等の購入を検討していたが、破損も少なく、既存のガラス器具でうまく対応できた。
社会・対人認知能力と高次認知機能の関連についての発達的研究

本年度は高次認知機能の働きの制限する方法として主に無関連言語音を用い,成人および幼児を対象とした,基礎的な研究を行うとともに,そこから得られた知見をもとに,軽度発達障害の疑われる幼児を対象とした日常場面での高次認知機能(実行機能や心の理論,およびその関連)の使用についての観察を行った.1.成人における社会・対人認知能力と高次認知機能の関連に関する心理学実験成人を対象に無関連言語音提示状況下で,高次認知機能(実行機能)および他者理解能力を中心とした社会・対人認知能力がどのような影響を受けるかに関する実験(15年度実施)を継続し,被験者数を追加した.その結果,心の理論課題においても課題を繰り返すことで無関連言語音効果が見られることが明らかになった.2.幼児期の社会・対人認知能力と高次認知機能の発達モデルの検討のための心理学実験幼児を対象に無関連言語音提示状況下で,実行機能課題および心の理論課題を実施し,どのような影響を受けるかに関する実験を行った。まだ,被験者数が十分ではないが,今後被験者数を追加していけば,実行機能課題および心の理論課題におけるワーキングメモリーの関連について検討することが可能になるものと思われる.3.軽度発達障害の子どもの社会性と高次認知機能の発達的関連に関する観察研究2の実験の対象児の中で軽度発達障害の子どもを対象とした観察を行った.また,保育園における軽度発達障害の子ども(幼児)を対象とした観察を行い,社会性と高次認知機能(実行機能等)の発達的関連について検討した(現在,継続中).4.3年間の研究成果についてのまとめ現在,3年間の研究成果について,学会報告および論文投稿の準備中である.本年度は高次認知機能の働きを制限する方法についての基礎的な研究を中心に行った.1.前頭葉機能とワーキングメモリーの関連前頭葉機能とワーキングメモリーの関連について,前頭葉機能(実行機能)の測定に用いられるウィスコンシンカード分類テスト(WCST)をワーキングメモリーの構音ループの働きを抑制した群(構音抑制群)と中央実行系の働きを抑制した群(トーン探索群)に実施し比較した.なお,その際,中央実行系が注意(覚醒度)と関連していることから,注意の個人差がWCSTの成績に影響するのではないかと考え,個人差を統制した.その結果,先行研究ではWCSTの成績低下と構音ループの抑制を指摘していた(Dunber & Sussman,1995)が,本研究では先行研究の結果は再現されず,注意の個人差がWCSTの成績に影響することが示された.2.無関連言語音効果と認知機能無関連言語音効果と注意の個人差の関連を検討した.系列再生のような比較的単純な課題の場合には無関連言語音は注意の個人差に関わらず一定の妨害効果を持つ.しかし,そもそも系列再生成績は注意の個人差に影響されることが示唆された.3.アラウザル・チェックリスト(気分形容詞チェックリスト)短縮版の作成高次認知機能には個人差が存在し,さまざまな介入(例えば,無関連言語音の挿入)に対する反応にも個人差が存在する.1,2で示されたように注意の個人差が一般的に影響することが予想される.そこで,注意の個人差との関連が想定される覚醒度について測定する方法として簡便な気分形容詞チェックリストを整備した.4.その他幼児を対象とした実験を行った.本年度は高次認知機能の働きを制限する方法についての昨年度に引き続き,基礎的な研究を行うとともに,そこから得られた知見をもとに,幼児における心の理論課題の成績と高次認知機能(実行機能関連)の関連について,実験計画を刺激・手続き等を含めて立案した.1.前頭葉機能とワーキングメモリーの関連1昨年度,前頭葉機能とワーキングメモリーの関連について,ウィスコンシンカード分類テスト(WCST)を用いた実験を行ったが,その追加実験を行った.昨年度の注意の個人差がWCSTの成績に影響するという結果がより明確になった.2.前頭葉機能とワーキングメモリーの関連2前頭葉機能とワーキングメモリーの関連について,ストループ課題を用いた実験を行った.その結果,個人差(認知的熟慮性)と二重課題の関連が見られた.3.無関連言語音効果と認知機能1無関連言語音効果と注意の個人差の関連を高次認知課題(文章再認課題)に関して検討した.しかし,無関連言語音効果および注意の個人差との関連は見られなかった.4.無関連言語音効果と認知機能2無関連言語音効果と注意の個人差の関連を検討するため,ストループ課題を用いた実験を行った.本実験に関しては,来年度,被験者を追加した後に分析を行う予定である.5.幼児における心の理論課題の成績と高次認知機能(実行機能関連)の関連について心の理論課題および実行機能課題の関連を検討するための実験計画を立案した(来年度初頭実施予定).本年度は高次認知機能の働きの制限する方法として主に無関連言語音を用い,成人および幼児を対象とした,基礎的な研究を行うとともに,そこから得られた知見をもとに,軽度発達障害の疑われる幼児を対象とした日常場面での高次認知機能(実行機能や心の理論,およびその関連)の使用についての観察を行った.1.成人における社会・対人認知能力と高次認知機能の関連に関する心理学実験成人を対象に無関連言語音提示状況下で,高次認知機能(実行機能)および他者理解能力を中心とした社会・対人認知能力がどのような影響を受けるかに関する実験(15年度実施)を継続し,被験者数を追加した.その結果,心の理論課題においても課題を繰り返すことで無関連言語音効果が見られることが明らかになった.

2.幼児期の社会・対人認知能力と高次認知機能の発達モデルの検討のための心理学実験幼児を対象に無関連言語音提示状況下で,実行機能課題および心の理論課題を実施し,どのような影響を受けるかに関する実験を行った。まだ,被験者数が十分ではないが,今後被験者数を追加していけば,実行機能課題および心の理論課題におけるワーキングメモリーの関連について検討することが可能になるものと思われる.3.軽度発達障害の子どもの社会性と高次認知機能の発達的関連に関する観察研究2の実験の対象児の中で軽度発達障害の子どもを対象とした観察を行った.また,保育園における軽度発達障害の子ども(幼児)を対象とした観察を行い,社会性と高次認知機能(実行機能等)の発達的関連について検討した(現在,継続中).4.3年間の研究成果についてのまとめ現在,3年間の研究成果について,学会報告および論文投稿の準備中である.
メタロチオネインのアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いた抗癌剤耐性克服の試み

癌耐性因子として注目されているメタロチオネイン(MT)イソ蛋白質(MT-1およびMT-2)の抗癌剤曝露時の遺伝子発現制御機構につき検討した。さらにMT遺伝子に対するアンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)を癌細胞内に導入し、イソMT遺伝子発現の変化と細胞の抗癌剤感受性の変化を観察し、抗癌剤耐性克服あるいは抗癌剤感受性制御の可能性について考察した。(1)PCR法などによりMT-1およびMT-2遺伝子にそれぞれ特異的なcDNA断片を増幅し、これらをプローブとして用いた(既報)。培養ラット肝癌細胞のmRNA基礎発現量はMT-1がMT-2の約20倍であった。各種の抗癌剤を培養細胞に添加して数時間後に転写率の亢進を伴った各MTmRNAの最大誘導が観察され、24時間以内に基礎発現量に復した。(2)各MT遺伝子5'側に共通なASO(15mer)を設計し、人工的に合成した。このASOをリポフェクション法により培養ラット肝癌細胞に導入した。効率よくASOを導入された肝癌細胞ではmRNA基礎発現量が減少し、かつ抗MT抗体を用いた間接蛍光法によるMT蛋白質の反応性も減弱していた。(3)ASOを導入した肝癌細胞では抗癌剤によるMT蛋白質の誘導が抑制され、さらに抗癌剤添加後の細胞生存率が有意に低下した。以上の実験結果により、抗癌剤によるMTの誘導は各イソMT遺伝子の転写レベルあるいはその上流において調節されていること、ASOの細胞内導入によってMTの発現誘導を遺伝子レベルで抑制し、ASOにより肝癌細胞の抗癌剤感受性を制御し得る可能性などが示唆された。今後は臨床応用に向けてより多くの知見を蓄積させたい。
連続的なマルテンサイト変態にともなう弾性熱量効果―冷凍材料としての材料設計

気体を断熱的に膨張・圧縮させると温度変化が生じるのと同様に,固体を断熱的に弾性変形させると温度変化が生じる(弾性熱量効果).近年,この弾性熱量効果を利用した新しい冷凍方式の開発に関心がもたれている.この新しい冷凍方式を実現させるためには,効率的な冷凍システムの設計ならびに冷凍用作業物質の特性改善の両方が必要とされている.本研究は,冷凍用作業物質として,Ti-Ni系形状記憶合金をとりあげ,ヒステリシス損失の低減,安定的な熱量効果の実現,熱量効果が現れる温度範囲の拡大のための基礎研究を行う.気体を断熱的に膨張・圧縮させると温度変化が生じるのと同様に,固体を断熱的に弾性変形させると温度変化が生じる(弾性熱量効果).近年,この弾性熱量効果を利用した新しい冷凍方式の開発に関心がもたれている.この新しい冷凍方式を実現させるためには,効率的な冷凍システムの設計ならびに冷凍用作業物質の特性改善の両方が必要とされている.本研究は,冷凍用作業物質として,Ti-Ni系形状記憶合金をとりあげ,ヒステリシス損失の低減,安定的な熱量効果の実現,熱量効果が現れる温度範囲の拡大のための基礎研究を行う.
次世代3次元比抵抗構造解析理論・観測手法の構築

電磁探査法で従来問題となっていた観測点ごく近傍にある異常体の効果"galvanic distortion"の影響を受けない解析手法を確立した。地球科学の分野で幅広く利用されている地下比抵抗構造探査法「MT法」の最大の欠点であるgalvanic distortionの影響を除去する実用的な方法はこれまで考案されず、この影響を除去するのは実際上不可能とされてきた。本研究の目的は、Phase tensor (Caldwell, et. al.,2004)のデータセットを複数の観測点分を同時に解析することでgalvanic distortionの除去を行うという、高精度なMT法の新しい解析手法(Multi Phase Tensor法,MPT法)を確立することである。H19年度は、本解析手法の構築および、それに基づく数値インバージョンコードの開発を重点とした。成果としては、手法構築を予定通り終えた。予想通り、元々のデータの自由度をほとんど減らすことなく(1観測点につき4データ分減少するのみ)、galvanic distortionの影響を受けない3次元比抵抗構造解析を行うことができることがわかった。また実際に解析に使用するMPT法に基づく3次元比抵抗構造解析インバージョンコードのプロトタイプ版の開発に成功した。またさらに進んで、実際に南九州における観測で取得されたULF-MTデータ69観測点分への適用を開始し、インバージョンコードの高度化と並行して解析を進めている。なお、成果の一部は、昨年7月にイタリア・ペルージャ大学で行われた、IUGG2007にてその成果報告を行った。電磁場探査において電場観測値を歪めてしまうgalvanic distortionの影響を受けないMT phasetensorを用いた比抵抗構造探査法の構築を目的としているが、平成20年度は解析コードの高度化と解析の実データへの適用を計画した。実データは九州中南部において取得されたデータを使用した。その結果、霧島火山帯が低比抵抗であることがわかり、流体および高熱異常の存在が示唆された。また、その北側に位置する人吉盆地は火山が存在せずこれまで非火山性地域と考えられてきたが、その下の構造も低比抵抗であることがわかった。地球化学による同位体等の研究からもこの地域は火山性を示していることが指摘されはじめており、本研究の解析結果はその学説を支持するものとなった。また、解析コードの高度化として、インバージョンコードの中で、最も重要な部分を占めるフォワード計算について飛躍的な高速化をおこなった。本計画で適用している積分方程式法は、従来計算機資源(メモリー、計算時間)を大量に使用する必要があると考えられてきたが、本研究で適用した変数分離の手法を利用すると、従来のコードにくらべ、計算機資源を2桁程度減らすことができ、世界最高速級の計算コードを開発することに成功した。本研究の目的は、Phase tensor (Caldwell et al., 2004)のデータセットを複数の観測点分を同時に解析することでgalvanic distortionの除去を行うという、高精度なMT法の新しい解析手法(Multi Phase Tensor法,MPT法)を確立することである。H21年度は解析コードの高度化の完了をおこなうことを目的とした。具体的にはインバージョンの高速化・省メモリー化を行った。インバージョンはなるべく順計算の回数を減らすために、通常行われるガウスニュートン法を用いるのは避け、準ニュートン法を用いることにした。これにより同時に、ヘシアン行列を陽に使う必要がなくなるため、大幅に削減することに成功した。また、このコードを実データに適用したところ、南九州の比抵抗構造として、霧島火山群下は低比抵抗であることがわかった。このことにより、霧島火山群下は、流体あるいは熱異常等の高伝導体が存在することが確かめられ、火山噴火活動はこれらに起因するであろうことが示唆された。なお、研究成果の一部である、インバージョンコードの高度化については、ハンガリー・ショプロンにおけるIAGA2009年総会で報告を行った。
ゴマ搾り粕から高効率な有用物質生産を可能にする新規酵素の分子解析と応用

本研究は、ゴマ油に微量含まれる抗酸化能の極めて高いリグナンである,セサミノールの効率的な生産を目指し,ゴマ種子に難分解性の配糖体として蓄積するセサミノール配糖体を分解可能な新規酵素の分子解析と応用を試みたものである。その成果として,現在のところ有効利用されていないゴマ搾り粕を出発原料とし,目的物質のセサミノールを生産する過程を試験管内で実現した。また,現在未知の同酵素の反応機構についての知見を得ると共に,原子分解能の構造情報に必須な結晶も取得した。さらに,同酵素の高活性化を行うことに成功し,その過程における遺伝子解析により,セサミノール配糖体の難分解性結合に特異性の高い新規な酵素も発見した。本研究はゴマ油に含まれる抗酸化能の高いリグナンであるセサミノールを,ゴマ絞り粕に存在する難分解性のセサミノール配糖体を有効に利用するため,単一酵素でセサミノールを高効率で生産可能な新規酵素であるPSTGについて,構造学的手法と酵素学的手法による分子解析によって,そのユニークな触媒機構を解明することを目的としている.本年度はPSTGの立体構造を解明するために,結晶化を試みた.結晶化に必要なサンプルの取得に当たり,大腸菌におけるタンパク質発現の条件を改めて最適化した.その結果,既に国際誌に投稿済みの組換え型PSTG調製のための従来法と比較し,大腸菌の培地の体積あたりで10倍以上の可溶性酵素を得る条件を発見した.これによって,27年度の結晶化計画のみならず,28年度以降に予定している高活性型酵素創出と固定化酵素による連続的セサミノール生産系確立のための酵素供給法が解決した.結晶化に適したサンプルの調製のため,タンパク質の精製ステップの見直しも行い,従来のアフィニティークロマトグラフィー精製に加えて,陰イオン交換樹脂とゲルろ過クロマトグラフィーを連続的に行うことにより,純度の高い精製PSTGを得ることができた.従来法で得た精製酵素では,結晶化条件スクリーニングでのヒット数がほぼ無かったのに対し,新規精製酵素では,約100条件の探索当たり,数個10個のヒットが得られるように改善した.約500条件の探索を行い,良質な結晶を選抜し,条件の微調整による最適化を継続した.その過程で,ベースとなる結晶化の基本条件に対して,臨界ミセル濃度以下の界面活性剤の添加が非常に有効であることを明らかにした.現在,界面活性剤添加で得られた良質な結晶を用いて,X線回折実験にてデータ収集を行う準備を進めている.本年度はPSTGの構造学的研究を推進し,現在構造情報が全く未知の同酵素の純品タンパク質から初めて結晶化に成功した.結晶化のための試料調製を最適化する過程で,次年度以降の計画に極めて重要な,高純度タンパク質サンプルの大量調製についての手法を確立することができた.これにより,3年間の研究実施計画全体の迅速化と効率化が計られると期待される.本酵素は現在まで同等な活性を持つ他の酵素は単離されておらず,したがって立体構造に関する知見はX線結晶構造解析以外の手法(NMRやX線小角散乱など)においてまだ報告がない.PSTGは可溶性タンパク質と考えられているため,高純度なタンパク試料からは良質な結晶が容易に得られることが当初期待された.しかしながら,PSTGの生成物であるセサミノールは脂溶性であり,生体内または環境中で機能する場合,疎水的環境を好むことも考えられる.上記に関連して,PSTG結晶化条件探索中に得られた初期の結晶群から,部分的な疎水性の高い領域を持つことが予想される挙動が観察された.そこで,通常は膜タンパク質の結晶化に使用するような界面活性剤の網羅的なスクリーニングを行い,結晶の質が改善することを見出した.この発見が大きなブレークスルーとなり,現在は使用する界面活性剤濃度の最適化によって,良質な結晶を再現性良く得ることに成功している.したがって,次年度はX線回折実験に迅速に移行することによって,構造決定のためのデータ収集が期待される段階にある.本研究はゴマ油に含まれる抗酸化能の極めて高いリグナンであるセサミノールを,現在は有効利用されていないゴマ絞り粕に存在する難分解性セサミノール配糖体から,高効率で回収するための新規酵素PSTGの分子解析を行っている.本年度は前年度に結晶化条件を発見したPSTGの条件最適化とX線回折実験に用いるための結晶作製を継続した.結晶化条件最適化には非イオン性界面活性剤の少量添加が有効であることを明らかにし,中でもアルキルグリコシド型の界面活性剤の添加により,良好なサイズ(0.1-0.2mm)の単結晶が得られることを確認した.この単結晶を利用し,ホームソースでのX線回折実験を行った結果,タンパク質結晶に由来する回折スポットが確認され,今回成長させた結晶がPSTG由来のものである確証が得られ,また構造解析に必要なデータ収集が可能であることが実証された.以上の構造学的実験と並行して,前年度に着手した高活性型酵素創出を継続した.変異誘発処理を施した親株のコロニー3000個から,糖遊離活性に基づくスクリーニングを3次選抜まで行った結果,親株に比較してPSTGの活性が13.5倍まで増大した変異株を単離することに成功した.同変異株が高活性を示す原因を探るために,親株と変異株のPSTG周辺遺伝子の配列決定を行ったところ,予想外にPSTG遺伝子もしくはPSTG遺伝子周辺の関連遺伝子への変異導入は認められなかった.

しかしながら,この操作によって親株のゲノム上にPSTGを含むオペロン構造が存在し,さらにはPSTG遺伝子に隣接して,PSTGと配列相同性を示す新たな遺伝子を発見した.驚くべきことに,同隣接遺伝子を大腸菌で発現させたところ,PSTGよりもさらにセサミノール配糖体に特異性の高い新規酵素タンパク質が発現した.このことから,同タンパク質をPSTG2と命名し,本酵素の分子解析も行った.本年度はPSTGの構造学的研究において,結晶化条件の最適化による良質な結晶の作製を継続した.その結果,結晶化ドロップへのアルキルグルコシド型の界面活性剤の少量添加が最も効果的であることが明らかになり,さらにオクチルグルコシドまたはヘプチルチオグルコシドの添加により,構造解析に適したサイズ(0.1-0.2mm)の単結晶が再現性良く得られることが確認された.これらの結晶を用いて,所属部局に配備されているホームソースの単結晶構造解析システムにより,X線回折実験を行った.その結果,タンパク質結晶に由来する回折スポットを確認することに成功した.現在はホームソースでの位相決定を目指し,重原子同型置換体の探索を開始している.本年度に予定されていたPSTGの改変による高活性化型酵素創出については,親株であるPaenibacillus細胞への突然変異誘発と菌体レベルでの酵素活性の力価を指標として,これまでに選抜していた変異株に対し,一連の作業を繰り返すことにより,さらなる高活性化株の選抜を行った.その結果,親株と比較して基質からの糖遊離活性が13.5倍まで上昇した変異株を得た.本変異株の活性上昇の原因を特定するために,PaenibacillusゲノムのPSTG周辺遺伝子の解析を行ったが,予想と反して有意な変異は見出されなかったため,今回の高活性化はPSTGおよび関連遺伝子の変異によるものではなく,ゲノム上の他の遺伝子変異によるPSTG代謝活性の上昇であると結論付けた.この遺伝子解析によって,PSTGが周辺遺伝子群とオペロンを形成していることが初めて明らかとなった.さらに,PSTGと隣接遺伝子が相同性を示すことが見出され,この新規遺伝子がPSTGよりも有用な酵素をコードすることが示された.この成果により,更なるセサミノール生産の効率化が期待される.本研究は,ゴマ油に微量含まれる抗酸化能の非常に高いリグナンである,セサミノールの効率的な生産を目指し,ゴマ種子における難分解性の配糖体でありゴマ絞り粕として有効利用されていないセサミノール配糖体を効率よく分解する新規酵素の単離と分子解析を題材としたものである。同酵素について,現在のところ得られていない原子分解能の構造を基にした反応機構の理解と酵素のタンパク質工学的改良を目指し,構造化学的手法と酵素学的手法による分子解析を行い,さらには同酵素を用いた試験管内生産系構築の検討も行った。構造化学的な研究により,同酵素のタンパク質結晶がはじめて得られ,結晶構造モデルを構築可能となった。また,精製酵素を用い,試験管レベルでの無細胞的セサミノール生産系の構築も行うことができた。酵素学的手法による解析を進めた結果,当初ターゲットとしていた酵素とは異なる活性が見出され,新規に遺伝子クローニングなどを行い単離することに成功した。本酵素は,セサミノール配糖体の構造中でも,ベータグルコシダーゼによる切断がもっとも困難であるとされているベータ1,2結合に特異性の高いという特徴を示すため,今後の産業的応用にも期待が持たれる。
脳皮質電位(ECoG)を用いたリアルタイムでの脳機能の可視化と臨床応用

脳皮質電位(ECoG)の高周波成分(HGA: 60-120Hz)が課題に応じた脳機能を反映していると注目されており、実際の臨床症例で有用性を検討した。てんかん手術症例10例と、覚醒下手術症例13例の合計23例を対象とした。それぞれの症例に硬膜下電極を留置して測定を行った。課題は手指運動課題と言語課題とし、有意に課題遂行時のHGAが上昇している電極をリアルタイムに表示した。HGAマッピングと電気刺激マッピングの結果を詳細に比較検討したところ、手指運動、言語課題ともに高い整合性を確認できた。HGAマッピングは低浸襲かつ精度の高いマッピング法として臨床応用されることが期待される。従来、脳機能マッピングのゴールドスタンダードは脳皮質電気刺激(ECS)マッピングであったが、多くの測定時間を要することや痙攣のリスクが有り侵襲の高い検査法であった。こうした背景をもとに、脳皮質脳波(ECoG)の高周波成分(60-120Hz)である高周波律動(High Gamma Activity: HGA)を用いた脳機能マッピングの臨床応用について研究を進めてきた。ECoGは自発脳波であることから痙攣のリスクは少なく、硬膜下電極上から短時間でマッピングができる。そして、信号/ノイズ比も十分に高いことから、ECSマッピングの代替法として有用であると考えた。さらに、われわれは、リアルタイムにHGAマッピングの結果を表示する手法を用いることで、より臨床の現場で応用しやすいマッピング法として改良してきた。現在までにてんかん外科症例8例と覚醒下手術症例12例の合計20例でデータを収集できた。主に、手指運動課題(運動機能マッピング)と言語課題(言語機能マッピング)を行い、その精度を検証した。概して良好な結果が得られ、HGAマッピングは痙攣のリスクなく、従来のゴールドスタンダードであるECSマッピングと十分整合性が有ることを示せた。また、マッピング時間についてもHGAマッピングがECSマッピングより有意に時間短縮できていることも示すことができた。計測時間の短縮は、検者・被検者の精神的・身体的負担を軽減するのみならず、覚醒下手術では手術時間の短縮にともなう医療経済への貢献もできる可能性が示された。これらの結果については国際学会での発表や日本語論文、および英語論文にして国内外へ発信し、評価を得ることができた。頭蓋内硬膜下電極から得られるECoG、特に高周波成分であるHGA(60-170Hz, 200-300Hz)に着目しててんかん焦点診断及び脳機能マッピングを行った。発作時のECoGデータを解析し、てんかん波のHGAが高い電極を赤く、低い電極を青く表示した。また、これらを3次元脳表上に経時的に表示することで、てんかん波の広がりを経時的に理解できるように視覚化した。結果として、60-170Hzの周波数帯域での解析では、てんかん焦点と焦点から周囲の脳皮質にてんかん波が広がっていく様子を捉えることができた。60-170Hzの周波数帯域は正常脳機能を反映するという背景から、てんかん波の広がりによる症状を捉えるのに有用だと考えられた。一方、200-300Hzの帯域での解析では、てんかん焦点に特異的に活動が認められており、周囲への広がりは認めなかった。てんかん焦点診断の精度については、古典的な脳波解読により焦点と判断した電極と、200-300Hzにおけるリアルタイムマッピングで反応を認めた電極を比較検討した。結果は、感度87.5%、特異度100%であり、てんかん焦点診断として十分な精度であった。以上の結果より、60-170Hzのrippleと呼ばれる周波数帯域ではてんかん焦点からの広がり(発作時の症状)を捉えるのに有用であり、200-300Hzのfast rippleと呼ばれる周波数帯域ではてんかん焦点診断を行うのに有用だと考えられた。この結果については国内の学会および論文発表を行い、評価を得ることができた。HGAマッピングの精度を検証するため最低20症例を目標としていたが、初年度内に目標を達成できた。結果としてHGAマッピングのECSマッピングに対する整合性は感度、特異度ともに90%を超える結果が出ており、当初目標としていた85%以上を上回る結果となった。また、症例が多く集まったことから、いくつかの症例について国際学会での発表、および、症例報告や原著論文として論文発表することができた。研究環境については、脳波計を作成しているg-tec社との交流も順調に進んでおり、その都度課題の洗練や測定機器のアップデートにより常に最先端の環境で脳機能マッピングを行えている。今後も、より良い測定環境を実現するため、定期的なミーティング・交流を継続していく。医歯薬学総合領域目標としていた20症例を集めることができたため、これらをまとめて原著論文として英文論文として投稿する予定である。

現段階では、HGAマッピングは表層の灰白質のみを検出しているのみで、深部白質線維の機能を反映できていないのではないかという課題がある。この深部白質線維の機能的ネットワークを検出する手法として2004年に松本先生がBrainで報告した皮質-皮質間誘発電位(Cortico-cortical evoked potential: CCEP)が有用と考えている。留置硬膜下電極を用いてHGAマッピングで検出された部位と、そこからのCCEPを検出することにより、表層の灰白質のみならず、深部白質までマッピングができる可能性を考えている。また、HGAマッピングは課題遂行が必要であるが、課題遂行なしでのマッピングを検討中である。これにCCEPを組み合わせることができれば、従来の覚醒下手術が非覚醒状態でも行えるという可能性がある。次の目標は、こうした非覚醒マッピングであり、これが実現できれば革新的なマッピング法となることが期待できる。測定に必要な最低限の機器類は整備できた。しかし、計測機器のアップデート、周辺機器やケーブル、硬膜下電極などの消耗品に関わる費用は必要である。また、継続的な学会発表に伴う旅費・参加費や論文投稿に際しての英文校正、別刷り代などが必要である。また、今年後はg-tecとの相互交流のための費用も計画している。現在英文1本、日本語2本について掲載が予定されており、今後カラー印刷代金、別刷り代金を算出している。また、現在これまでの20症例のまとめについて論文執筆中であり、それに伴う同様の費用を算出している。計測に関しては、硬膜下電極とリード線などの消耗品は必要として算出している。また、データが蓄積してきたことにより、新たにハードディスクやパーソナルコンピューターの導入も必要に応じて購入予定である。学会発表は昨年と同様に参加する予定であり、これに伴う費用を算出している。今年度は、g-tec社と新たな計測機器の導入・施行予定であり、相互交流のための費用を予定している。
高分子混合系の臨界点近傍における光反応ダイナミックス

二成分高分子混合系において、光照射によって片方の分子鎖の化学構造を変化させると、混合系が不安定になり、反応が進行している最中に相分離が起こる。Polystyrene/Poly(vinyl methyl ether)(PS/PVME)ブレンドを用い、PS鎖上にラベルしたアントラセンの光二量化反応を行い、相分離を誘発した。得られたモルフォロジーはミクロン域のラメラ構造であり、同じ方向のラメラを有する領域の大きさが100μm以上に及んでいることが観測された。相分離構造に見られるこの空間的コヒートレント性は、混合系が不安定になってから相分離するまでに生成した様々な濃度ゆらぎと光反応との特異的なカップリングに起因すると予測される。ここでは、混合系中のPS鎖上にラベルしたアントラセンの光二量化(分子間反応)のみならず、trans-stilbeneの光異性化(分子内反応)の動力学も広い温度範囲にわたって観測・解析した。共存曲線の近傍で架橋反応を行う場合、架橋密度があまり高くないうちに、新たな共存曲線が実験温度に達して相分離が起こる。初期では、光反応が進行し、アントラセンの数は減少していくが、共存曲線が実験温度に近づくにつれて、濃度揺らぎが増幅される。反応の進行と共に引き起こされた濃度ゆらぎのPSC-rich領域内でアントラセンの局所濃度が次第に増加し(濃縮効果)、反応を促進する。この現象は、混合系が相分離するまで繰り返して起こることがわかった。すなわち、ブレンドの共存曲線が実験温度の近傍に近づく際、架橋反応に誘起された濃度ゆらぎが架橋反応を促進し、その自己触媒的挙動を引き起こしたものであり、光照射下で両者の間にPositive Feedback Loopは形成されたと結論できる。このFeedback Loopにより、弾性歪が急速に集積され、結果的にミクロン域のコヒーレント性の空間的構造が形成し、メゾスコピックのラメラ構造が発現した原因になる。一方、Stilbeneの光異性化反応を同様な条件で行う場合、この自己触媒的挙動が観測されなかった。これらの結果より、分子間反応であるAnthraceneの光二量化反応を比べて、Stilbeneの異性化のような、長距離にわたる拡散を必要としない分子内反応を用いて相分離させる場合、その動力学は顕著に濃度ゆらぎの影響を受けないことが判明された。