hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
対話中の不快感情を無自覚的に軽減するメディアインタフェースに関する研究開発

例えば,ユーザーがポジティブかネガティブな返答を要求される質問をされた場合に,ハグビーの頭部を撫でたり触れたりすることでポジティブな返答を,臀部をたたくことでネガティブな返答をするインタフェースとして使用すれば,ユーザーの行為が無自覚的にユーザーの感情を増強することができる.また,このようなメディアをより長期的に使用した場合の効果についての考察も行った.初対面の2名が数週間継続的にメディアを使用して対話を行った際の効果について,手の平サイズの人型スポンジに小型携帯電話を内蔵したメディアと通常の携帯電話を比較した実験では,前者の方がユーザーの自己開示を早く引き出し,より対話相手について知りたくなる気持ちが高まることが,これまでの研究で明らかにされている.このときにユーザーとメディアとの相互作用を記録したビデオを解析したところ,人型メディアを使ったユーザーの中には,メディアの頭部を撫でたり,胴体,腕,脚,頭部を握ったりしながら対話しているものがいることが分かった.これらメディアとの身体的相互作用が上記の効果に影響している可能性が考えられ,対人関係構築を促進する効果をもたらすメディアデザインの可能性が示された.本研究では、遠隔コミュニケーションにおいてユーザの快感情を引き起こすようなインタフェースを持つ対話メディアの研究開発を行った。ユーザが抱擁しながら対話するメディアを試用した際の観察結果より、メディアとの接触行為、特に抱擁行為が、対話相手を抱擁しているという意識は低いながらも、対話相手への好意的感情をもたらすことを確かめた。更にメディアへの接触行為が、対話相手との関係構築に寄与するという示唆を得た。ユーザの身体的変化を誘発するようなインタフェースを持たせることで、対話中の快感情を喚起できることが確かめられ、この知見に基づいて、抱擁を促す機能を持つ対話メディアを開発した。感情の変化を引き起こすために,情報メディアとの身体的相互作用が,対人相互作用としての社会的な意味を持つことが影響するか,情報メディアとの接触の仕方が影響するかどうかについて,心理実験によって調査する計画であったが,実験を行うための対話メディアのデバイス開発に注力したため,実験によりそれらを明らかにするまでに至らなかった.実験に必要なデバイスは開発できたため,次年度以降,実験に基づく感情変化メカニズムの調査を加速する.これまでに引き続き,ユーザーと情報メディアとの身体的相互作用が感情変化を引き起こす効果の状況依存性,相互作用における動きの必要性,メディアの擬人化の必要性など,インタフェース設計のための指針を得るための調査を行う.インタフェースの効果としては,不快感情の低減に限らず,ポジティブな感情喚起の効果についても視野に入れて調査を行う.それら調査に基づき,身体的変化を誘発し無自覚的に不快感情を軽減したりポジティブな感情を喚起したりすることが可能なインタフェースを有する対話メディアを試作する.使い易さやコストの面から単純な構造で効果のあるデザインを目指す.ヒューマンロボットインタラクション本年度までにメディアとユーザーの身体的相互作用を検出し,その相互作用に基づいて通話のオン/オフや通話音量が変化するロボット情報メディアを開発した.これを用いることで,ユーザーの意図や身体的相互作用を誘導しながら対話状況を作り出す心理実験が可能になった.
医療情報データベースを用いた治療効果検証手法の開発：カルテ調査との比較を通して

平成30年度は、これまでに複数の施設にて行ったカルテ調査で得た情報の整理を行い、解析用のデータセットを作成した。また、当初は医療情報データベースとして、申請者が所属する国立病院機構のデータベースを使用することを予定していたが、今年度はそれに加え行政データのDPC調査データを利用することができたため、予定の10倍近い規模で再度、心臓リハビリテーション(心リハ)の有効性に関する解析を行うことができた。その結果、心リハ実施は、その後の再手術および再入院リスクの低下と関連することが明らかとなった。なお、両データベースにて得た検証結果は一貫するものであり、結果の妥当性を確認することができた。これらの研究成果は、論文にまとめ現在投稿中である。ただし、平成29年11月から平成30年8月までの期間、出産に伴う休暇を取得したため、今年度に予定していた他の解析、すなわちカルテ調査から得た臨床情報(医療情報データベースには含まれないもの)を加えた場合の心リハの有効性に関する解析と、さらにそれによって得られた結果をゴールドスタンダードとして、先に行った医療情報データベースの情報のみを用いて行った検証結果との比較、および医療情報データベースを用いた治療効果検証の妥当性評価については、十分に進めることができなかった。これらの解析については、これから取り掛かり、延長期間の間に当初の計画に則った成果を得ることを目指す。長期休暇を取得した期間分、計画がずれ込んでいるものの、研究の進行自体に問題はない。むしろ、DPC調査データを用いた検証を追加的に行うことができ、当初の計画以上の成果が得られることが期待できる。以上から、概ね順調に進展していると考える。まずは、平成30年度に実施できなかった、カルテ調査から得た臨床情報(医療情報データベースには含まれないもの)を加えた場合の心リハの有効性に関する解析に取り掛かる。また、その結果と、先に行った医療情報データベースの情報のみを用いて行った検証結果との比較を通し、医療情報データベースを用いた治療効果検証の妥当性評価を行う。平成28年度は、まず医療情報データデータベースを用いた、介入効果の検証を試みた。本研究で用いた医療情報データベースは、申請者が所属する国立病院機構本部が所有する診療情報データバンク(MIA: Medical Information Analysis databank)であり、そこに格納された、機構病院のDPCデータおよびレセプトデータを用いた。治療効果としては、心筋梗塞患者に対する再発予防治療のひとつである、心臓リハビリテーション(以下、心リハ)の効果に着目して、検証を進めた。心リハは、西欧諸国では死亡率の低下や再入院リスクの低下などの効果が確認されており、実施が推奨されている一方で、本邦における効果の検証はまだ十分でない。本邦では、心リハの実施割合が低いことが課題となっており、本研究で行うような大規模データベースによる効果検証は意義が高いと考え、本テーマに着眼した。まず、当該データベースより対象患者の抽出と分析用データセットの作成を行った上で、心リハ実施者、非実施者を同定し、退院後の死亡や心血管イベントの再発等における効果検証を行った。同結果は、日本疫学会にて発表済である。また、同検証の妥当性評価のためのカルテ調査について、機構病院への協力要請と予備調査を始めるなど、平成29年度の計画遂行に向けた準備を進めた。研究計画に記載した通り、本年度中にデータベースに基づいた効果検証を行い、さらに国内学会での発表ができたことから、ほぼ計画通りに進めることができたと考えている。また、抽出したデータを解析用のデータセットに形成する過程で、計画段階よりも詳細かつ精緻に分類しており、今後さらに詳細な解析を進める必要があると考えている。平成28年度には、国際学会での発表ができなかったが、平成29年度6月に発表予定である。平成29年度は、昨年度に引き続き、心筋梗塞患者に対する心臓リハビリテーション(以下、心リハ)の有効性について、国立病院機構(以下、NHO)本部が所有する診療情報データバンク(MIA:Medical Information Analysis databank)を用いた検証を進めた。まず同データバンクから抽出した患者情報や入院記録、外来記録などを一元化し、解析用のデータセットを作成した。今回使用したデータベースは各NHO病院が作成する診療情報の集積であり、主にその入院記録を用いて心血管イベントの有無の調査を行った。データベースの特性上、対象患者が異なる医療機関にて心血管イベントを発生した場合は情報が拾えないという問題が発生する。そうした問題をクリアするため、対象患者を定期的な受診行動が認められる患者に限定するなど、検証の妥当性を確保するための工夫を行った。その上で、心リハ実施患者と非実施患者の基本情報の集計、および介入効果を検証するための生存時間分析を行った。さらに、今年度はNHO病院へのカルテ調査も実施した。複数の施設に調査協力を要請し承諾を得た上で、現地における調査を行い、300例以上の情報収集を終えた。さらに、カルテ調査で得た情報を解析するためのデータセット作成にも取り掛かり、検証を進めるための準備も進めている。平成29年度は、データベースから抽出したデータの解析するにあたり、検証の妥当性を担保するためにデータを精査し、綿密なデータクリーニングを行った。データクリーニングの作業に少々時間を要したが、予定していた各施設におけるカルテ調査を開始することができ、複数施設の調査が完了した。また、平成29年6月には、検証の途中結果を国際学会にて発表を行うなど、概ね計画通りに進行できていると考える。

また、当初は医療情報データベースとして、申請者が所属する国立病院機構のデータベースを使用することを予定していたが、今年度はそれに加え行政データのDPC調査データを利用することができたため、予定の10倍近い規模で再度、心臓リハビリテーション(心リハ)の有効性に関する解析を行うことができた。その結果、心リハ実施は、その後の再手術および再入院リスクの低下と関連することが明らかとなった。なお、両データベースにて得た検証結果は一貫するものであり、結果の妥当性を確認することができた。これらの研究成果は、論文にまとめ現在投稿中である。ただし、平成29年11月から平成30年8月までの期間、出産に伴う休暇を取得したため、今年度に予定していた他の解析、すなわちカルテ調査から得た臨床情報(医療情報データベースには含まれないもの)を加えた場合の心リハの有効性に関する解析と、さらにそれによって得られた結果をゴールドスタンダードとして、先に行った医療情報データベースの情報のみを用いて行った検証結果との比較、および医療情報データベースを用いた治療効果検証の妥当性評価については、十分に進めることができなかった。これらの解析については、これから取り掛かり、延長期間の間に当初の計画に則った成果を得ることを目指す。長期休暇を取得した期間分、計画がずれ込んでいるものの、研究の進行自体に問題はない。むしろ、DPC調査データを用いた検証を追加的に行うことができ、当初の計画以上の成果が得られることが期待できる。以上から、概ね順調に進展していると考える。平成29年度は、施設へ出向き、カルテ情報の調査を行うこととしている。カルテ調査では、DPCデータやレセプトデータに含まれない、既往歴や検査データなどの詳細な臨床情報の収集を行う予定である。同機構のDPC参加病院への協力要請とカルテ調査を引き続き行い、さらにカルテ情報を加えたデータセットに基づいた効果検証を行うことを目標としている。平成30年度は、引き続きカルテ情報の調査を行い症例数の増加に務める予定とする。続いて、カルテ情報を加えたデータセットを作成し、医療情報データベースに含まれない詳細な臨床情報を加えた場合の心リハの有効性について解析を進める。さらに、それによって得られた結果をゴールドスタンダードとして、先に行った医療情報データベースの情報のみを用いて行った検証結果を比較し、当該データベースを用いた治療効果検証の妥当性評価を進めるとともに、より適切な解析方法の探索を目指す。まずは、平成30年度に実施できなかった、カルテ調査から得た臨床情報(医療情報データベースには含まれないもの)を加えた場合の心リハの有効性に関する解析に取り掛かる。また、その結果と、先に行った医療情報データベースの情報のみを用いて行った検証結果との比較を通し、医療情報データベースを用いた治療効果検証の妥当性評価を行う。平成28年度に計画していた予備調査に係る出張が延期になり、年度内に行くことができなくなったため。
RNA結合タンパク質を介したMAPキナーゼシグナルの制御に関する分子遺伝学的研究

分裂酵母は高等生物に極めて近い細胞内情報伝達経路を有する優れたモデル生物である。我々はMAPKシグナルのフィードバック制御に関わるRNA結合タンパク質Rnc1を同定した。本研究は分子遺伝学的手法を用いてRNA結合タンパク質の標的分子および機能的関連因子を同定し、MAPKシグナル制御におけるRNA結合タンパク質の役割を明らかにすることを目的とする。まずDNAマイクロアレイを用いてRnc1ノックアウト細胞と野生細胞で発現が変化している遺伝子群を同定した。その結果複数の翻訳に関与すると考えられる遺伝子群がノックアウト細胞で発現上昇していることが明らかとなったのでこれらの遺伝子をPCR法によりクローニングし、遺伝子破壊などの機能解析を開始した。さらに、分子遺伝学的手法により新たにRRM型のRNA結合タンパク質であるNrd1を同定した。Nrd1は従来減数分裂や分化に関与することが報告されていたが、我々はNrd1を過剰発現することで細胞分裂が異常になる変異体の温度感受性や細胞形態異常を正常に回復することを示した。この結果は、Nrd1は減数分裂や分化のステップのみならず細胞分裂や細胞形態にも重要な働きをしていることを示唆している。また、Nrd1と結合するタンパク質としてProtein kinase Cのターゲットでもある高等生物のRACK1のホモログであるcpc2+遺伝子を取得した。Cpc2ノックアウトは接合に異常を示すことからCpc2は減数分裂に重要な働きをしていることがわかった。Nrd1タンパク質とCpc2タンパク質のGFP融合タンパク質を作製し、細胞内局在を観察した結果どちらのタンパクも細胞質内に均一に局在していることが明らかとなった。研究代表者らは分裂酵母モデル系を用いてMAPキナーゼシグナルの抑制因子を分子遺伝学的に同定するスクリーニングを行ってきた。具体的にはタンパク質脱リン酸化酵素であり免疫抑制薬の標的分子でもあるカルシニューリンと哺乳動物のERK/MAPKと相同な経路であるpmk1MAPキナーゼが桔抗的に機能することを利用し,カルシニューリンノックアウトの表現型を過剰発現することにより相補できる遺伝子群を取得してきた。現在までにMAPキナーゼを脱リン酸化することで抑制するMAPキナーゼホスファターゼPmp1,非リン酸化状態でMAPキナーゼシグナルを抑制するMAPキナーゼキナーゼPek1を同定してきた。本年度の成果として,同一のスクリーニングにおいて新規RNA結合タンパク質であるRnc1を同定し,Rnc1がMAPキナーゼホスファターゼのmRNAと結合し,安定化することによりMAPキナーゼシグナルの抑制因子として機能することを発見した。さらに,MAPキナーゼがRnc1をリン酸化することによりRnc1のRNA結合能を制御することで,MARKシグナルを負に制御するのフィードバックメカニズムを発見した。また,Rnc1がPmp1 mRNAの3'UTRに存在するUCAUリピート配列に結合することを見出し,Rnc1がPmp1 mRNAに結合し,安定化させるのにUCAUリピート配列が必須であることを発見した。さらにこれらの発見を基にしてRNAを介するシグナル伝達の制御という特許を出願した。これはMAPキナーゼシグナルの異常な活性化は発ガンなどの病態を引き起こすことからMAPキナーゼホスファターゼをmRNAのレベルで安定化させ発現させることができれば癌や炎症などのMAPキナーゼの活性化が引き金となる病態の治療に貢献できると考えられる。
フロン分解システムのための耐食性コーティング材の開発とその評価

生産性に優れた成膜方法としてRFマグネトロンスパッタ法を用い、高耐食性酸化皮膜をステンレス鋼に保護皮膜として施すことを検討した。成膜された皮膜の機械的特性として、密着性を評価し、耐食性評価として電気化学特性を計測した。密着性の評価法として新しく、微小硬度測定による方法を構築し、従来、絶対的評価が困難であった密着性を密着指数で評価する方法を提案した。成膜された保護皮膜のピンホール欠陥は、液晶法で評価した。本法によれば、皮膜の欠陥を非破壊で、その分布までも検出することができ、画期的な欠陥評価法であるといえる。本法は酸化皮膜のピンホール欠陥のみならず、他の薄膜の微小貫通欠陥を検出する方法としての利用価値が高いことを示した。流動法により酸化皮膜の表面電荷を計測し、耐食性と表面電荷の関連を調べ、酸化皮膜の表面電荷零pH(pH_<pzc>)が耐食性に影響を与えることを検証した。pH_<pzc>の異なる皮膜を多層に積層することにより、耐食性をそれぞれの酸化物の単層膜よりも向上させることが可能であることを示した。この技術により、成膜過程で不可避なピンホール欠陥の影響をより低減する効果も期待できることを示した。
河川堤防の連続性を考慮した浸透破壊メカニズムの実験的解明

2018年度においては,遠心模型実験装置を用いた模型浸透実験によって,堤防の縦断方向に均質な地盤におけるパイピングの進行について分析をおこなった.実験で得られた視覚的なパイピング跡と流出噴砂の様子は,パイピングの進展プロセスを詳細に理解するうえで,横断面における2次元的な進展のみならず,現象を3次元的に捉えることの重要性を示唆するものであった.このパイピングの3次元的な進展を把握するため,透明盛土を用いた浸透模型実験も実施した.これらの実験結果からパイピングの進展形態を次のように推察した.1.堤内地側の法尻付近でパイプが形成する.2.河川水位の上昇に伴って,形成されたパイプが拡大,後退的に進展する.3.拡大したパイプの断面がある程度大きくなると,上部にある堤防盛土から受ける荷重を支えることができず,パイプは上部の盛土によって押しつぶされ,閉塞もしくは縮小する.このとき,閉塞したパイプの直上の盛土は局所的な沈下を引き起こす.4.パイプ閉塞部では,これを迂回するような水みちが形成される.5.外力である河川水位のさらなる上昇(もしくは高水位状態の継続)によって,閉塞・縮小したパイプが再度形成する.閉塞部分を避けるように発生した水みちにおいても新たなパイプを形成する.6.パイプは25の伸長・拡大,閉塞・縮小,水みちの形成,再形成のサイクルを繰り返しながら堤外地側へ進展し,最終的に破堤を引き起こす原因となる.また,これらの模型実験の結果は.パイピングの進展する方向は,パイピングの発生位置から最も短い浸透路長に沿うわけではなく,盛土圧によって閉塞したパイプ部分を迂回する水みちによって,パイピングは蛇行・枝分かれ,3次元的な進展を示すものであった.当初,堤防の縦断方向に不均質に堆積している地盤状態における実験条件での実験の実施を予定していた.しかしながら,縦断方向に均質な地盤での実験において,パイピング現象の3次元的進展の様子を実験的に捉えることができた.そのため,複雑な縦断方向に不均質に堆積している地盤状況の実験に先立ち,より単純な条件である縦断方向に均質な状況でのパイピングに3次元的な進展についての検討を多く実施した.以上より,2018年度の進捗状況とやや遅れているものとなった.2019年度は,前年度に得られた実験結果を参考に,遠心模型装置内で,河川の縦断方向の不均質性を再現できるような,実験容器を開発し,これを用いた模型浸透実験を実施する.具体的には,河川水位をゆっくりと線形的に上昇させる浸透状態のもと,堤防下部の基礎地盤の縦断および横断方向の空間的な地盤堆積状態を実験パラメータとした実験を4ケース実施する予定である.2018年度においては,遠心模型実験装置を用いた模型浸透実験によって,堤防の縦断方向に均質な地盤におけるパイピングの進行について分析をおこなった.実験で得られた視覚的なパイピング跡と流出噴砂の様子は,パイピングの進展プロセスを詳細に理解するうえで,横断面における2次元的な進展のみならず,現象を3次元的に捉えることの重要性を示唆するものであった.このパイピングの3次元的な進展を把握するため,透明盛土を用いた浸透模型実験も実施した.これらの実験結果からパイピングの進展形態を次のように推察した.1.堤内地側の法尻付近でパイプが形成する.2.河川水位の上昇に伴って,形成されたパイプが拡大,後退的に進展する.3.拡大したパイプの断面がある程度大きくなると,上部にある堤防盛土から受ける荷重を支えることができず,パイプは上部の盛土によって押しつぶされ,閉塞もしくは縮小する.このとき,閉塞したパイプの直上の盛土は局所的な沈下を引き起こす.4.パイプ閉塞部では,これを迂回するような水みちが形成される.5.外力である河川水位のさらなる上昇(もしくは高水位状態の継続)によって,閉塞・縮小したパイプが再度形成する.閉塞部分を避けるように発生した水みちにおいても新たなパイプを形成する.6.パイプは25の伸長・拡大,閉塞・縮小,水みちの形成,再形成のサイクルを繰り返しながら堤外地側へ進展し,最終的に破堤を引き起こす原因となる.また,これらの模型実験の結果は.パイピングの進展する方向は,パイピングの発生位置から最も短い浸透路長に沿うわけではなく,盛土圧によって閉塞したパイプ部分を迂回する水みちによって,パイピングは蛇行・枝分かれ,3次元的な進展を示すものであった.当初,堤防の縦断方向に不均質に堆積している地盤状態における実験条件での実験の実施を予定していた.しかしながら,縦断方向に均質な地盤での実験において,パイピング現象の3次元的進展の様子を実験的に捉えることができた.そのため,複雑な縦断方向に不均質に堆積している地盤状況の実験に先立ち,より単純な条件である縦断方向に均質な状況でのパイピングに3次元的な進展についての検討を多く実施した.以上より,2018年度の進捗状況とやや遅れているものとなった.

2019年度は,前年度に得られた実験結果を参考に,遠心模型装置内で,河川の縦断方向の不均質性を再現できるような,実験容器を開発し,これを用いた模型浸透実験を実施する.具体的には,河川水位をゆっくりと線形的に上昇させる浸透状態のもと,堤防下部の基礎地盤の縦断および横断方向の空間的な地盤堆積状態を実験パラメータとした実験を4ケース実施する予定である.堤防の縦断方向に「不均質」に堆積している基礎地盤の状態に関する浸透実験の実施に先立ち,縦断方向に「均質」に堆積した基礎地盤の状態に関する浸透実験を実施した.計画当初は,「均質」状態での浸透実験の後,直ちに「不均質」な堆積状態を再現をおこなう半無限地盤模型実験装置の開発をおこなう予定であった.しかし,「均質」状態での浸透実験よって,パイピング現象の3次元的進展の様子を実験的に捉えることができ,この「均質」状況での詳細な分析を実施した.そのため,当該年度に開発する計画であった半無限地盤模型実験装置に関する費用は,この「均質」状態の地盤状況の実験結果を分析したあとである,次年度に使用する計画である.
脳血管攣縮と続発する脳浮腫の細胞生化学的研究

2.培養平滑筋細胞(ラビット脳底動脈由来)のLTGに対する収縮能及び細胞にO_<xy>Hbを作用させた時のLTC_4,D_4産生能を検索した。[結果]1.破裂脳動脈によるクモ膜下出血に伴う脳血管攣縮が臨床的に軽症であった症例のLTC_4は2ng/ml以下。中等症、重症例では4ng/ml以上であり、脳血管攣縮の臨床経過に先行して上昇し、最高18.97ng/mlに至る。いずれも2週間の経過で低値に復する。LTD_4は脳血管攣縮の臨床症候を示した3例にのみ検出したが、全体として変動は少なく最高値は4.76ng/ml2.10^<-4>10ng/mlのLTC_4による培養平滑筋細胞の収縮はS字状の用量反応曲線を示し、10ng/mlのLTC_4に対する細胞面積減少率は33±8%。LTC_410^<-1>ng/mlは10^<-2>M/ml Norepinegohrineと同程度の収縮率を示した。培養平滑筋細胞にOxyHbを添加し8日目まで経時的に培養液中LTを測定したが、Contool,OxyHb投与群ともにLTC_4,D_4は検出されなかった。[結論]脳血管攣縮と比例して検出されたのはLTC_4であり、LTD_4は髄膜炎症例にのみ検出された。この事はLTC_4が血管収縮に、LTD_4が血管透過性に関与するという従来の報告と一致する。平滑筋細胞はLTC┣_4┫にたいして強い収縮を示すが細胞自体にLT産生能はない。LTの放出源は1.クモ膜下出血による一次的脳損傷や虚血を引金にcortial neuronsやhypathalamusから放出される。2,犬脳底動脈からの平滑筋培養はいまだ線維芽細胞の混入を防止し得ず、且つ細胞のConfluenceも得られにくい状態である。3.OxyHb投与後3、24、72hrでOxyHbを洗浄徐去し正常の培養液にもどすwash-outの効果をみた結果、3hrのwash-out群にのみ進行性の細胞収縮とmyonecrosisとを予防し得た。なお、controlを含む全ての群において培養液は1日おきに新しい正常培養液に交換している。4.培養細胞の培養上清中のTx【B_2】とPG【F_(12)】を測定し、一週目に両者の上昇を認めたが、この上昇はOxyHb投与群とcontrolとの間に明らかな差を認めなかった。5.3、4の結果は細胞の収縮とmyonecrosisとがいわゆる収縮物質の蓄積によるものではなく、血管攣縮は平滑筋細胞内の何らかのintrimsicなprocessが関与していることを示しており、且つそのinitiatorとしてOxyHbが重要であるこを示唆している。6.クモ膜下出血による脳血管攣縮患者髄液中のPG【F_(12)】、Tx【B_2】が攣縮の経過中に上昇することを確認した。この結果はこれらの物質が脳血管攣縮の原因物質として作用しているよりも、攣縮に伴う虚血と浮腫に関与している可能性を示している。従来,脳血管攣縮の実験にはin vivoの動物とin vitroの摘出血管とが使用されてきた.前者は慢性実験が可能であるが攣縮の定量化に問題があり,後者は急性実験しかできず血管攣縮の本態である慢性進行性の病態を捕えることは不可能である.本研究は以下の実験を行い新知見を得た.

(1)ラット胸部大動脈平滑筋細胞を培養し慢性のin vitroの実験の可能な新しい実験モデルとして確立した.本実験モデルを使用しセロトニン,アンギオチンシンII,ノルアドレナリン,オキシヘモグロビンを投与し,オキシヘモグロビン投与群だけに平滑筋細胞の慢性進行性の収縮とmyonecrosisを証明した.またオキシヘモグロビンのWash outによる収縮の予防効果は3時間以内では認められ24時間以降では認められなかった.以上の結果は血管攣縮による進行性変化はオキシヘモグロビンによってinitiateされる何らかの内因性機序によるものであり,外因性収縮物質蓄積によるものとは考え難い(J.Neurosurg.vol68 No6,1988掲載予定)(2)平滑筋細胞培養液中の各種プロスタグランディPG代謝産物を高速液クロHPLCによって測定した.正常平滑筋細胞培養液中にはロイコトリエンLTC_4,D_4は検出されずプロスタサイクリン代謝産物PGF_1αとトロンボキサン代謝産物TXB_2は検出された.オキシヘモグロビン投与ではLTC_4,D_4の上昇は観察されず,PGF_1α,TXB_2の上昇が観察された.(3)クモ膜下出血患者の髄液のPG代謝産物を測定した.脳血管攣縮の臨床徴候を示せない患者ではLTC_4,D_4は殆んど検出されず,重篤な攣縮の徴候を呈した患者では著明に上昇した. (4),(2)と(3)の不一致は(1)で論じた如くPG代謝産物は原因物質として蓄積したものでなく結果として生じたものか,あるいは攣縮には多種類の原因物質が関与するためであるのかいずれかであろうと推察された.前年度までは培養平滑筋細胞を用いて種々の化学物質に対する細胞の収縮と細胞から生産される各種プロスタグランディン代謝産物を測定した。今年度はクモ膜下出血患者の髄液中Leukotrien(LT)C_4,D_4を測定した。〔方法〕破裂脳動脈瘤急性期手術患者8例の髄液を24ml採取し、森田らの方法でSep-Pak C_<18>カラムを用いてエタノール抽出後High Performance Liquid Chromatography(HPLC)にてLTC_4,D_4を同定定量した。対象として脳腫瘍術後患者及び髄膜炎患者の髄液中のLTC_4,D_4を測定した。〔結果〕破裂脳動脈瘤によるクモ膜下出血後の血管攣縮が軽度であった症例のLTC_4は2ng/ml、以下で経過した。脳血管攣縮が中等度あるいは重症であった症例のLTC_4は4ng/ml以上であり、臨床症状の増悪に先行してLTC_4は上昇を示し、最高18.97ng/ml,2週間の経過で低値に復する。LTD_4は脳血管攣縮の臨床症状を示した3例のみに検出され、全体に変動は少く、最高4.76ng/mlであった。脳腫瘍術後患者の髄液中にはLTC_4,D_4は検出されず、髄膜炎患者の髄液中LTC_4は5.39ng/ml,LTD_4は2.33ng/mlを示した。〔結論〕脳血管攣縮の臨床症状と密接に相関して検出されたのはLTC_4であり、LTD_4は髄膜炎症例にのみ有意に上昇している。この結果はLTC_4が血管収縮作用を、LTD_4が血管透過性前進作用を有しているとする従来の報告と一致する。これらのLT放出源としては1.クモ膜下出血による一次的脳損傷や虚血が引金となってcortical neuronsやhypothalamusから放出される。2.髄液中に流出する血液に由来するneutrophil,macrophage,mast cellから放出される。以上の2つの放出源が想定される。
チベット高原上空大気の化学過程:エアロゾル表面過程を含むオゾン消失を中心として

本研究は、対流活動が極めて活発でしかも大陸内部に存在してアジア・太平洋域の気候や大気環境に大きな影響を持っているチベット高原大気の大気化学的な、とりわけエアロゾルが大気化学過程に及ぼす影響に注目して、観測をチベットで行なったものである。平成10年度及び11年度にわたってチベット自治区の気象局のキャンパスを中心に、以下の観測を行なった。・オゾンゾンデによる対流圏成層圏オゾン濃度の観測、・ライダーによる対流圏成層圏のエアロゾル濃度及び粒子形状の観測、・エアロゾルゾンデによる対流圏成層圏のエアロゾルの濃度及びサイズの観測、・電子顕微鏡及び顕微赤外分光分光器による対流圏エアロゾルの形状、表面構造、元素組成、表面物質の化学組成の観察。これらの観測を通して、この地域の上空のオゾン濃度分布の変動状態やエアロゾル粒子の分布状態とその性状が初めて明らかにされた。なかでも、対流圏界面に著しく発達したエアロゾル層が観察され、この層を形成した上昇流が成層圏かが区か邸に及ぼす影響は極めて興味あるものと考えられる。この結果の中間的なものは、1999年に開催された第1回アジアエアロゾル会議に報告された。引き続き、気象情報やその他の情報を収集して解析を続けている。今後、対流圏圏界面近傍のエアロゾル粒子の果たしている地球環境化学的な側面の解明に有用な情報を提供したものと考えられる。平成10年度は、チベットのラサ市を中心に対流圏から成層圏にいたる大気化学観測を中国科学院大気物理研究所、チベット気象局、および中国気象科学研究院大気科学研究所と共同で行なった。ライダー観測装置をはじめ大型の観測器材を清寧からラサ市まで陸路輸送するとともに振動に弱いものを航空機で運び込んだ。平成10年の5月から観測基地の建設を開始し、6月から予備的な観測に入った。8月及び10月にはオゾンゾンデの放球も実施された。10月下旬には1998年の日本及び中国側の観測を終了した。地表面付近の観測は、チベット気象局の構内および近くにある農業気象試験場の構内においておこなわれた。チベット特有の日変化や強い太陽放射の影響を受けたと考えられる現象がエアロゾル粒子の数分布やエアロゾルの化学組成に見られた。ライダーおよびオゾンゾンデの観測では「チベット高原の強い上昇流が関与していると考えられる圏界面付近でのエアロゾル濃度の増加」あるいは「グローバルな大気運動とリンクした可能性の高い独特の化学過程の成層圏高度における発生」などを示唆する結果が得られた。詳細な解析は次年度も継続して行なう。平成11年度も引き続き観測を継続するとともに、周辺地域での観測網の展開の可能性を探る予定である。平成11年度は、昨年度の観測を継続しかつ更にエアロゾルゾンデ観測や太陽紫外線観測を加える形で行なわれた。6月に準備的な調査を行ない、8月から10月にかけて観測を実施した。観測項目は、(1)オゾンゾンデによる大気中のオゾン濃度測定、(2)エアロゾルゾンデによる大気中のエアロゾルサイズ及び濃度測定、(3)大気エアロゾルの直接採集と電子顕微鏡によるエアロゾルの形態観測および元素組成分析、(4)生物センサーを用いた紫外線の測定、(5)ライダーによる大気エアロゾルの観測などが実施された。観測は順調に推移し極めて興味ある結果が得られた。なかでも、昨年のライダー観測によって得られていた対流圏界面高度付近に現れるエアロゾル濃度の極大は本年も確認されしかも、エアロゾルゾンデの観測によっても確認されたことは、大きなせいかである。この領域の粒子のサイズ等についてはエアロゾルゾンデによって初めて明らかにされたものであり、チベット上空の気象およびオゾン濃度との関係について解析が必要と考えられ、現在関連情報の収集と整理に入った。
不安者の顔表情に対する心的イメージの可視化：イメージ変容による注意誘導法の提案

心的イメージの能力と不安との関連,可視化,および心的イメージの注意誘導の効果について検討した。調査の結果は,社交不安の高さとイメージの視覚化傾向と物体イメージ傾向の強さに正の相関が見られた。社交不安者ほど,心的イメージを言語化するよりも,具体的なものに視覚化する傾向が強いことが明らかとなった。また,不安者が抱く自己イメージほど,社会的望ましさが低いことが分かった。注意誘導については,参加者に色や特定の色と関連する食べ物をイメージさせると,イメージした色と合致した情報に注意が向きやすいことが分かった。イメージによる注意誘導は,顔表情イメージ時にも見られ,新たな注意誘導法の提案へとつながった。本年度は2つの研究を進めた。1つは社交不安とイメージの鮮明度との関連性,および両者が注意機能に与える影響について検討した。社交不安とイメージの鮮明度を測定する尺度を93名の大学生に実施した結果,両者には有意な相関は見られず,関連性は薄いと言える。しかし両者の交互作用が注意機能に影響を与えることが分かった。注意課題では,参加者に単語を1つ覚えてもらいながら,続いて一瞬提示される4つの単語にできるだけ多く注意を向け記憶するように指示した。4つの単語の中には,記憶している単語と関連の強い言葉(「元気」に対して「挨拶」など)が含まれ,人は記憶した内容と関連の強い刺激に注意を向けやすいことが知られている。本研究の結果から,社交不安が強い人の中でもよりイメージを鮮明に思い浮かべる人ほど,関連の強い言葉に注意を向けていることが分かった。つまり,社交不安が強くイメージが鮮明なほど,記憶が鮮明になり,より記憶と関連の強い情報を取得しやすいと考えられる。今回は感情をともなわない単語を用いたが,社交不安者が抱える悩みに近い否定的な記憶でも同様の結果が得られるか検討する。もう1つは,来年度に実施する不安者が抱く顔イメージの可視化実験のため,顔イメージの操作に関する予備実験を行った。参加者にはノイズを重ねた2種類のアジア人の写真を提示し,どちらの顔がより中国人的か日本人的か,各国の人を想像してもらいながら選んでもらった。79名の大学生が参加し,選んだ写真をもとに各自が抱く中国人,日本人の顔イメージを可視化した。さらに可視化したイメージを他の206名に評価してもらったところ,中国人の顔イメージはより中国人的に,日本人の顔イメージはより日本人的に評価され,顔イメージの可視化は成功したと言える。来年度はこの手法を用い,不安者が他者に抱く顔イメージを可視化し,他者に否定的な印象を抱いているか明らかにする。本年度実施を予定していた研究「不安者が抱く視覚的イメージの具体化」について,尺度を用いて検討することができた。本年度はもう1つ,不安者が抱く他者の顔イメージの可視化の実験を実施する予定であったが,予備実験を実施するにとどまった。しかしながら,予備実験は成功しスムーズに来年度の本実験に移れること,また来年度実施予定であった視覚的イメージと注意との関連について一部検討することができた点を考慮し,おおむね順調に進んでいると判断した。本年度は,社交不安のイメージ能力の詳細について明らかにし(研究1),次年度実施予定のイメージ操作による注意誘導に関する基礎的なデータを集めた(研究2)。研究1では大学生に,社交不安尺度,視覚的イメージスタイル,言語化ー視覚化傾向尺度,エフォートフルコントロール尺度への回答を求めた。結果,社交不安が高いほど物体イメージ能力,視覚化傾向が強く,様々な状況を鮮明に視覚的にイメージすることができる一方で,空間イメージ能力は低いことが分かった。このことから,社交不安傾向者は苦手とする対人場面を視覚的にありありと思い浮かべてしまう可能性が示唆された。ただしこの傾向は注意制御能力が低い場合にのみ見られ,制御能力が高い場合には社交不安傾向が高くてもイメージをうまくコントロールすることが可能で,視覚化する傾向はおさえられた。研究2では4つの実験を実施し,ある対象をイメージした際に注意がどこに誘導されるか検討した。色名の言葉(赤,みどりなど)を画面に提示すると,言語刺激を見ただけでは注意誘導は生じないものの,色名の言語刺激からその色をイメージさせるとイメージと合致する色の刺激へと注意が誘導された。また色を直接イメージさせなくても,色が付随して想起されるもの(トマト,リンゴなど)をイメージさせるだけで,やはりイメージと合致する色の刺激へと注意が誘導された。このことから,人は自分がイメージした特徴と合致する情報へと自動的に注意を向ける傾向があると考えられる。ワーキングメモリによる注意誘導の研究は盛んに行われていたが,イメージ操作でも可能であることが示された点は意義がある。さらには,社交不安のイメージ能力を詳細に検討したことで,社交不安者にイメージ操作を行う際により効果的な方法を考えることが可能となった。本年度実施を予定していた「能動的な視覚的イメージによる注意誘導」について,複数の実験を実施することで検討することができた。さらには,去年度実施した「不安者が抱く視覚的イメージの具体化」に関する尺度研究をさらに一歩踏み込み,注意制御能力を測定することで新しい知見を得ることができた。次年度実施予定の研究,「イメージ操作による注意誘導」のための基礎的なデータはある程度そろったと考えられるため,おおむね順調に進んでいると判断した。

本年度は,イメージ操作による注意誘導の研究(研究1)と,不安者の自己顔に対する心的イメージの可視化の研究(研究2)を実施した。研究1では3種類の実験を実施し,イメージした対象へと注意が誘導されるか検討した。色名(赤など)からその色をイメージすると,その後の視覚探索課題でイメージと合致した色へと注意が向くこと,この注意誘導は刺激数が多い探索課題でも働くことが明らかとなった。さらに刺激を変え,顔写真をパソコン画面上に提示,参加者にはその人物の怒り顔または笑顔をイメージするよう求めた。怒り顔をイメージした際,その後の視覚探索課題で怒った表情へと注意が誘導されやすい可能性が示された。一連の研究により,イメージによる注意誘導は見られたが,ワーキングメモリによる注意誘導よりも効果は弱い可能性が考えられる。そこでイメージを想起し,かつワーキングメモリを保持した際にどちらに注意が誘導されるか検討した。実験では画面上にガボールパッチを提示し,その傾きをワーキングメモリに保持しつつイメージ上で回転するように指示した。イメージ後,視覚探索課題を実施。結果,個人差の影響が見られ,回転したガボールパッチをイメージできた群ではイメージと合致した刺激へと注意が誘導される一方で,正確にイメージできなかった群ではワーキングメモリと合致した刺激へと注意が誘導される可能性が示された。したがって,イメージによる注意誘導には個人のイメージ能力を十分に加味する必要性が考えられる。研究2では,参加者自身の顔写真にノイズを加えた写真を2つ提示し,より自分の顔に近い写真を選んでもらった。選んだ写真をもとに自分自身の顔イメージを可視化し,本人に顔印象の評定を求めた。結果,不安傾向が高いほど顔イメージの社会的望ましさを低く評定する可能性が示された。つまり,不安が高いほど自己像をネガティブにイメージしている可能性が考えられる。心的イメージの能力と不安との関連,可視化,および心的イメージの注意誘導の効果について検討した。調査の結果は,社交不安の高さとイメージの視覚化傾向と物体イメージ傾向の強さに正の相関が見られた。社交不安者ほど,心的イメージを言語化するよりも,具体的なものに視覚化する傾向が強いことが明らかとなった。また,不安者が抱く自己イメージほど,社会的望ましさが低いことが分かった。注意誘導については,参加者に色や特定の色と関連する食べ物をイメージさせると,イメージした色と合致した情報に注意が向きやすいことが分かった。イメージによる注意誘導は,顔表情イメージ時にも見られ,新たな注意誘導法の提案へとつながった。本年度の予備実験で成功した顔イメージの可視化の手法を用い,今後は不安者,特に他者からの否定的な評価を恐れる社交不安者が他者に抱く顔イメージを可視化する。また,本年度一部実施した視覚的イメージと注意との関連について,より基礎的な側面と応用的な側面に分けて詳細に検討する。本年度は言語刺激を用いて注意との関連を調べたが,今後は基礎的な側面として意味をともなわない図形を用いてイメージが注意に及ぼす影響を調べ,また応用的な側面として顔をイメージすることで注意に及ぼす影響について検討する。今後は情動刺激のイメージと注意との関連を調べつつ,予定通りこれまで得られた知見からイメージ操作による実験参加者の注意誘導を試みる。
教室内コンピュータ・ネットワークを利用した個を深く知るための対話型評価システム

本研究の目的は、教室内コンピュータ・ネットワークを利用した教育評価システムを構築することであった。検討の結果、システムの基本的設計方針は次の点に集約された。(1)従来の教育評価システムは、分析結果を印刷してプリントの形態で教師に情報を提供する方式をとってきたが、本システムでは、印刷は副次的なものと捕らえ、システムは対話的に、探索的に、教師にとって重要な情報を提供できること。(2)集団と同時に個を対象とするシステムであること。(3)データ入力に教師の労力をほとんど必要としないこと。(4)分析の途中で得られる情報、分析結果は他のアプリケーションにエクスポートできること。(5)CAIの学習記録、ペ-パテスト、アンケートの結果を分析できること。(6)ユーザに分かりやすいGUI環境であること。上記の設計方針によって開発が行われ、「スタディエバル」の名称が与えられた。本システムは、クラス単位に分析を行う。まず、クラスの全体像を直感的に把握しやすいように、目標達成状態を表すグラフが提示され、注目したいグラフをマウスで選択することにより、そのグラフのもととなった個人のデータが表示される。さらに、個人を選択するとその個人に関するより詳細のデータが表示される。このように、ハイパーテキスト的に分析結果を探索できるところに特徴がある。ネットワークはデータをリアルタイムで収集するために利用される。
超音速旋回流生成用翼列における全圧損失の抑制

ディスク形MHD発電機では、発電流路入口部に放射状ノズル列(スワールベーン)を設け、ローレンツ力の作用による旋回とは逆向きの旋回を予め与えておくことにより、断熱効率の向上を図ることができる。かかるスワールベーンとして、従来は、平行流生成用の対称形超音速ノズルを用いていたため、ベーンの両端で、流れに非対称が生じ、ベーン出口円周上に流速の不均一が発生するという問題点があった。本研究では、昨年度、均一流速の出口条件から、入口に向かって1流線の仮定の下に、特性曲線法で設計するという新たな非対称ベーンの設計法を提案し、流れの均一化と、全圧損失の低減化の効果があることを、風洞実験によって確認した。それと同時に、亜音速部の一層の最適化が必要であることもわかった。そこで今年度は、粘性、乱流を考慮した数値流体解析コードを作成し、実験結果との比較及び、亜音速部を含めた各種設計法によるベーンの性能の比較検討を行い、実機導入におけるベーン設計の最適化を図ることを行った。まず、数値解析により、本研究で新たに提案した非対称ベーンの設計法が、円周方向の流れの均一化に有効であることを確認した。次に、実機導入を想定して、亜音速部を最適化した設計法を用いて、スワール角を大きくとって後縁厚さを増した設計を行った場合、スワール角が小さく後縁厚さが薄い理想的なベーンに比べればやや性能は低下するものの、従来型のベーンに比べれば、円周方向の流れの均一性が改善されることが示された。そこで、本研究では、均一流速の出口条件から、入口に向って1流線の仮定の下に、特性曲線法で設計するという新たな非対称ベーンの設計法を提案し、流れの均一化と、全圧損失の低減化の効果があることを、風洞実験によって確認した。実験では、上記の新たな手法に基づいて設計されたスワールベーン2枚と、隣り合う2つのベーンの形状を型どった流路壁によって構成された観測モデルを製作し、作動流体を窒素とする超音速風洞で、マッハツェンダー干渉計を用いて流れの可視化を行った。また、光学窓と交換して、二次元的にピト-管を分布させた部品を取り付けることで、円周方向の全圧分布を計測した。実験の結果、新たに設計したスワールベーンでは、ほぼ均一な超音速旋回流を生成することができた。また、これにより、ベーン後縁部での流速差が減少し、衝撃波および後流渦列等の全圧損失を生む現象も緩和され、従来のタイプのスワールベーンに比べて、全圧損失を抑制できることが示された。

本研究では、昨年度、均一流速の出口条件から、入口に向かって1流線の仮定の下に、特性曲線法で設計するという新たな非対称ベーンの設計法を提案し、流れの均一化と、全圧損失の低減化の効果があることを、風洞実験によって確認した。それと同時に、亜音速部の一層の最適化が必要であることもわかった。そこで今年度は、粘性、乱流を考慮した数値流体解析コードを作成し、実験結果との比較及び、亜音速部を含めた各種設計法によるベーンの性能の比較検討を行い、実機導入におけるベーン設計の最適化を図ることを行った。まず、数値解析により、本研究で新たに提案した非対称ベーンの設計法が、円周方向の流れの均一化に有効であることを確認した。次に、実機導入を想定して、亜音速部を最適化した設計法を用いて、スワール角を大きくとって後縁厚さを増した設計を行った場合、スワール角が小さく後縁厚さが薄い理想的なベーンに比べればやや性能は低下するものの、従来型のベーンに比べれば、円周方向の流れの均一性が改善されることが示された。
リンパ浮腫早期介入プログラム構築のための研究ー患部の内部構造に着目してー

がん治療後の続発性リンパ浮腫では、早期に発症の兆候を発見し治療を開始することが、重症化の防止に極めて重要であるが、患者の多くは、患肢の極端な腫脹などの自覚症状から受診に到るケースが多く、適切な介入の時期を逃している場合が多い。本研究では、がん治療開始前の患者を対象として、自覚症状に先行するごく初期における患部の変化を、客観性の高い指標であるMRIを中心に、超音波エコー、生体インピーダンス、皮膚計測器などを用いて、多角的に捉え、その特徴を経時的に比較検討することによって、リンパ浮腫に対する早期介入プログラム構築の基礎とする。
バルク・ナノ磁性の融合、及びそのメゾ領域における新規磁気物性の開拓

本研究では、マンガンサレン錯体とジカルボン酸を用いて、SCMを部分構造に有する二次元集積体C4及びC4'を合成した。交流磁化率測定から、錯体C4とC4'はともに一次元の磁気相関に起因する遅い磁化緩和を示すが、錯体C4'の磁化緩和は、ブタジエニルリンカーの非共役系を通した鎖間相互作用の影響で磁気相転移を示し、これが磁化緩和時間に直接影響を与えることがわかった。上述の様に、本研究において、バルク磁性とナノ磁性の融合を実現し、さらにバルク磁性がナノ磁性に与える影響を直接観測することに成功した。本研究では、単分子磁石特性を示す[Mn(salen)] (salen = N, N'-bis(salicylidene)ethylenediamine))を構成素子とする二次元磁性体を合成し、これらの磁気物性を評価した。[{Mn(salen)}4(L1)](PF6)2;(CH3OH)2(C4)と[{Mn(salen)}4(L2)](PF6)2;(CH3OH)4(C4')の研究においては、結晶構造解析により、Mn(salen)の二量体がカルボン酸によって架橋された[-Mn2-OCO-Mn2-]の一次元構造から成り、この鎖が飽和及び不飽和の炭素鎖によって連結された二次元構造を有していることが明らかになった。さらに、これらの化合物が同じ空間群に属し、同様の結晶構造を有することがわかった。交流磁化率測定において、C4は[-Mn2-OCO-Mn2-]鎖に起因した単一次元鎖磁石(single-chain magnet; SCM)特性を示した。一方、C4'もC4と同様にSCM的な挙動を示したが、不飽和炭素の非共役結合が存在するため、[-Mn2-OCO-Mn2-]の鎖間に相互作用が働き、2.3 Kで反強磁性転移が観測された。C4'の磁気転移は周波数依存性を示す領域内で起こり、SCM的挙動に起因する磁化緩和過程に影響を及ぼすことで、転移温度直上で分散係数が変化することがわかった。上述の様に、今回の研究において、バルク磁性とナノ磁性を融合させることで、バルク磁性がナノ磁性に及ぼす影響を直接観測することに成功した。こちらの研究結果については論文を作成し、学術誌に投稿した(inorg. Chem.,2015,54,7096)本研究では、マンガンサレン錯体とジカルボン酸を用いて、SCMを部分構造に有する二次元集積体C4及びC4'を合成した。昨年度の研究において、二次元配位高分子であるMn2-Mn、Mn2-Co、Mn2-Ni、Mn2-Znを新規に合成し、これらの化合物の結晶構造解析、元素分析、IR測定、熱重量分析、磁気物性測定を行い、基本的なデータを収集することに成功した。各種磁気測定から、[Mn(salen)]錯体を常磁性金属錯体によって架橋したMn2-Mn、Mn2-Co、Mn2-Niが反強磁性的相互作用を有する常磁性錯体として振る舞い、非磁性金属錯体によって架橋したMn2-Znが磁場印加によってSMM挙動を示すことを確認した。また、これら全ての化合物が同型構造を有することが明らかになったため、本年度において当初の予定通り、配位供与型ユニットである常磁性金属錯体と非磁性金属錯体の濃度比を変化させて希釈磁性体を合成することが可能となった。これにより、ナノ磁性体であるMn2-Znに常磁性金属錯体を徐々に置換していくことで、SMMと常磁性体の境界領域を探索することができると考えられる。Mn2-Znは直流磁場下においてのみ遅い磁化緩和現象を示し、さらに印加磁場を増大させていくことで複数の磁化緩和が現れてくる非常に特異的な挙動を示すことが確認されている。すなわち、Mn2-Znの非磁性金属錯体を常磁性金属錯体に置換していくことで、境界領域を明らかにするだけでなく、当初の計画では予想もできない結果が現れる可能性が期待できる。本来であれば常磁性体ではなく磁気相転移を示すバルク磁性体の開発が望ましい結果ではあったが、境界領域の探索、またこの領域における新規の磁気物性の開発という観点から、現在の研究は当初の目的通りに進展していると考えている。錯体化学当初の予定通り、Mn2-Mにおける常磁性金属錯体と非磁性金属錯体の濃度比を変化させた希釈磁性体を合成し、ICP発光分析、粉末X線回折測定によって濃度比の決定を行う。金属イオン濃度比の決定後に、各種濃度比の希釈磁性体の磁気物性測定を行い、境界領域における詳細な磁気物性を議論していく。

また、昨年度において磁気相転移を伴うバルク磁性体の合成には至っていないことから、上記の実験と並行してナノ磁性体を構成要素とし、かつバルク磁性を示す金属錯体の合成を行っていく予定である。
中枢神経細胞におけるK^+チャネル密度と性質を調節する分子機構に関する研究

神経細胞の発火パタンはその細胞の持っているイオンチャネルによって決定される。チャネルの機能を決定する因子はチャネルの密度と性質であるが、神経細胞はどのようにこれらの因子を調節して正常な機能を実現しているのかは明らかになっていない。本研究代表者らは、A型K+電流の密度と性質が発達過程における調節機構を調べるために、パッチクランプ法と半定量的単一細胞RT-PCR法を用いて、線条体コリン作動性ニューロンにおけるA型電流とKv4.2mRNAの量的関係を明らかにし、その関係は転写と翻訳機構のうえ、チャネル蛋白質とmRNAの分解を考慮すれば、高い相関係数で記述できることを示した。このモデルに従えば、チャネルの密度調節の研究は転写・翻訳と分解のそれぞれの過程のレートとそれを制御する因子を明らかにすることになる。そこで本研究では、チャネル蛋白質とmRNA分解の機構を調べるために、それぞれのレートを決定し、その発達段階依存性を調べた。ラット線条体コリン作動性介在ニューロンを用いた。本研究代表者らのこれまでの研究によって、この細胞は強いA型電流を発現していることと、そのチャネルのアルファサブユニットをコードしているのはKv4.2であることが明らかになっている。A型電流の分解のレートを調べるために、線条体スライスを数日間生存させたのちに、電流を記録する技術の開発を行った。試行錯誤の結果、生後一ヶ月の動物の線条体を35oCで、電流の減衰なしに数日間生存させることに成功した。この技術を用いて、生後2週令の動物のスライスでは、蛋白合成阻害剤を投与すると、A型電流が1日で半減することが分かった。しかし、生後3週令のスライスでは、A電流が半減するには約2日間掛かることがわかった。一方、生後2週令の動物のスライスに転写阻害剤を与えると、約1日でKv4.2mRNAの量が半減することが明らかになった。本研究で確立したスライス標本は今後のK+チャネルの密度制御を研究する基盤を提供するものと考える。また、本研究によって、コリン作動性ニューロンにおける遅延整流性電流をコードする候補遺伝子も明らかにされた。特定の種類のチャネルの機能を決定する因子はそのチャネルの密度、電位依存性、およびキネティックスである。神経細胞は適切に多種類のチャネルのこれらの因子を調節して正常な神経機能を実現している。本研究では、電位依存性K^+チャネルをモデルに、ドーパミン欠損動物とドーパミシを枯渇させた動物を用いて、ドーパミンがコリン作動性細胞K^+電流とK+チャネルα、βサブユニットの発現量に対する影響を明らかにすると共に、その作用機構を探索することを研究目的とした。平成15年度は主にドーパミン欠損動物を用いた研究を進めた。これまでの結果では、ドーパミン欠損動物でコリン作動性細胞の一過性K+電流が減少することが示唆された。しかし、ドーパミン欠損マウスの数が1リッター中多くて1、2匹で、データの累積にまだ時間が要する。そこで、これと平行にドーパミンを枯渇させた動物を用いた研究を行った。様々な年齢でドーパミンを枯渇させた動物を作成して、コリン作動性介在細胞のK^+電流を枯渇後異なる期間で調べた。現在までのところ、ドーパミンの枯渇による顕著な変化が見られていない。