hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非定常室内気流・温熱環境解析手法の環境設計への応用

その結果,解析結果と実測との比較により,温度分布についてはLES・k-εともに概ね実現象と対応することを確認した.本研究組織では、気流・温熱環境解析手法の次世代環境設計への応用を目的とし、非定常CFD解析手法の実現象再現性に関する研究を行う。検討には、非定常問題を扱える乱流モデルとして有力なLESと、汎用性のあるk-εモデルを用いる。平成16年度は、CFD解析の追従性について検討し、検討結果を基に、吹出風や自然風のLESデータベースの作成を行った。本年度に得られた研究成果を以下にまとめる。・LESを用いた解析手法の予測手法の検討では、LESによる非定常解析を用いて、通常の吹出口設計指針に従った空調法と本研究で提案する非定常可動吹出し空調法との比較に際し、冷房時の居住域環境性能指標であるADPIを算出した。その結果、可動吹出し空調手法を大空間空調に採用することにより、吹出口の器具個数を通常の設置数の1/4に減じても、良好な居住域環境を構築することが可能であることを確認した。・概ね実物大の床暖房室内モデルを用いて温度や風速等の実測実験の結果と、同条件におけるCFD解析結果を比較し、CFD解析の放射場の卓越した床暖房室内の温度分布や気流性状の予測への適用の可能性を検証し、また精度の向上について検討した。また、同床暖房室内モデルを用いて、被験者による申告調査を行い、床暖房室内の温冷感、快適感それに接触温感について検討を行った。・コンクリートスラブ内にパイプを敷設した蓄熱式放射冷暖房システムの利用可能性評価を目的として、実大模型を作成し、実測・解析をおこない、本研究で対象とする冷暖房システムおよび実測の概要、冷房実験結果と室温変動予測結果について検討を行った。・低レイノルズ数型k-εモデルの一種であるが、壁面に鉛直方向の乱れが接線方向に比べ著しく抑制される非等方性効果が生じる流れにおいて、高い再現性が報告されているv2fモデルを壁噴流、及び、衝突噴流に適用し、対流熱伝達率の予測精度に関する検討を行なった。・Durbinにより提案されたリミタを導入した改良k-εモデルによる建物周辺風圧分布の予測を実施し、実験との比較に基づくモデル・パラメータの最適化について報告した。本研究組織では,気流・温熱環境解析手法の次世代環境設計への応用を目的とし,非定常CFD解析手法の実現象再現性に関する研究を行う.検討には,非定常問題を扱える乱流モデルとして有力なLESと,汎用性のあるk-εモデルを用いる.本年度に得られた研究成果を以下にまとめる.・LESの半陰解法による計算安定化手法の検討非等温場におけるLES解析を行うに当たって,計算安定化を図るために,SMAC法に基づいたAdams-Bashforth法とCrank-Nicholson法を併用する半陰解的スキームを構築した.・LESの半陰解法による非等温室内における適用可能性水谷らにより行われた居室モデルの実験結果と新たに構築したLES半陰解法による解析結果を比較することにより,LESの半陰解法の予測精度の確認を行うとともに,系全体の熱収支算出が容易である熱流境界条件を適用した場合のヒートバランスの整合性について検討を行った.・可動式ノズル吹出口を設置した室内のCFD解析と縮尺模型実験本研究で提案しているノズルの吹出し方向を周期的に変動させる可動式吹出し空調システムについて,数値シミュレーションを行った結果,CFD解析結果は,可視化実験結果や風速・温度測定実験と概ね一致が得られたことを確認した.・床暖房室内におけるLESデータベース作成に関する基礎的検討
幼児期のメンタル・タイムトラベルの発達：反事実的思考と未来思考

ヒトは「今,ここ」の現実を離れ,遠い過去や未来に想いを馳せることができる。このような思考は「メンタル・タイムトラベル」と呼ばれ,ヒトの特徴的な思考の1つと考えられている。これまでの国内外の発達研究では,このメンタル・タイムトラベルの過去志向的な側面(反事実的思考)と未来志向的な側面(未来思考)を個別に検討してきた。本研究では,それら二側面の思考を統合的にとらえ,幼児期における反事実的思考・未来思考それぞれの発達的変化や両者の関連を明らかにし,認知発達に関する新たな示唆を得る。
衛星画像を利用した中国宗教地理学構築の試み

本年度は、以下の諸点について研究を実施した。1.引き続き『五岳真形図』の諸版の蒐集を進め、その間における相違点および継承関係などの考察を行った。また、『人鳥山図』などの関連図像との比較検討を実施した。2.昨年度実施した泰山地域の衛星画像データによる地理的分析および現地蒐集データとの突きあわせと検証を行った。3.四川地域の「二十四治」関連の衛星画像データを蒐集するとともに、2000年10月に四川省成都市周辺の山岳地帯におけるランド・マークなどのデータの蒐集を実施した。4.昨年度に引き続き、衛星画像データを利用するための処理手法の確立に関する研究を実施した。しかし、出来あいの画像処理ソフトによる処理では、本研究の目的に十分適合した分析が必ずしも有効に行えなかった。このため、今後は独自の処理プログラムの作成が必要である。以上の作業により、『五岳真形図』のイメージの来源を確定するための基礎的作業は一応終了したが、なお多くの問題が未解決のまま残った。最大の問題点は、中国の山岳部の対応したDEM(Deigital Elevation Model)データの入手困難である。今後、精度の良いDEMデータを入手できれば、これまでに蓄積したデータを十分に活用して、さらなる研究の展開を図ることが可能であると思われる。今年度は、おおむね以下の項目について研究を行った。1.衛星画像の選択・蒐集を中心におこなった。現在、宇宙開発事業団によって研究用に提供されている衛星画像は、中国大陸の全部をカバーするものではないので、本研究に適応できるものとして、泰山周辺および茅山周辺の画像データを取りあげることとした。3.ついで、衛星画像の処理手法としてどのようなものが最適かを検証した。山岳地帯の場合は3次元画像の生成が不可欠であるが、市販の汎用画像処理ソフトでは必ずしも本研究の要求には応えられない部分が残ることが明かとなった。また、Digital elevation modelデータが必要であるが、その入手はきわめて困難であり、現状では3次元画像の生成は非常に困難である。しかし、平面画像を種々に処理して得られる画像データは、『五岳真形図』の基本構造の解析に十分利用できると判断される。4.最後に、上記衛星画像データと実際の地上からの景観データを対比分析するために、茅山周辺と泰山周辺の実地調査を二週間にわたって実施した。そのデータの分析は来年度の課題である。
食道静脈瘤の成因としての胃壁循環亢進状態とホルモンバランス破綻についての検討

[目的]食道静脈瘤を形成する一つの要因とされる胃壁循環亢進状態について、膵グルカゴンおよびエストロゲンに着目し、当該ホルモンの果たす役割に関して定量的評価を試みた。[対象および方法]I(対照)群(44週齢雄性ウイスターラット、n=24)、II(肝硬変)群(50%CC14、2mg/kg、2回/週、444週齢の40週間、皮下注投与により作製、n=24)、III(門脈狭窄)群(4週齢にて門脈狭窄作製、n=24)を設定し、各群をさらに、1.生食投与(n=8)、2.抗グルカゴン抗体投与(n=8)、3.正常対照として血清のみ投与(n=8)、4.抗エストロゲン抗体投与(n=8)の4亜群に分けた。検討事項は、1.肝病理組織所見、2.門脈圧、3.レーザードップラー血流量計による胃壁組織血流量測定の3項目とした。[結果]1.肝硬変ラットはすべて肉眼的および組織学的に肝硬変の像を呈した。2.I群の門脈圧は7.5±2.0mmHgであるのに対し、II群の門脈圧は12.3±2.4mmHg、III群の門脈圧は15.3±4.4mmHgでそれぞれ有意差が存在した。3.I群の胃壁組織血流量は42.3±3.3ml/min/100gであるのに対し、II群では87.0±6.9ml/min/100g、III群では75.8±7.4ml/min/100gで、それぞれ有意差が存在した(p<0.05)。抗グルカゴン抗体の投与では、胃壁組織血流量に関し、I群では有意差は認められなかったが、II群では投与後59.9±5.6ml/min/100gと有意に(p<0.05)低値を示した。またIII群でも投与後50.9±5.7ml/min/100gと有意に(p<0.05)低値を示した。4.抗エストロゲン抗体の投与では、I群、II群およびIII群とも投与前後で胃壁組織血流量において有意差は認められなかった。[考察および結語]以上の結果から、胃壁循環亢進状態に関し、膵グルカゴンはその約35%について直接関与しているものと考えられた。エストロゲンの関与は乏しいものと考えられた。[目的]食道静脈瘤を形成する一つの要因とされる胃壁循環亢進状態について、膵グルカゴンに着目し、当該ホルモンの果たす役割に関して定量的評価を試みた。[対象および方法]

I(対照)群(44週齢雄性ウイスターラット、n=24)、II(肝硬変)群(50%CC14、2mg/kg、2回/週、444週齢の40週間、皮下注投与により作製、n=24)、III(門脈狭窄)群(4週齢にて門脈狭窄作製、n=24)を設定し、各群をさらに、1.生食投与(n=8)、2.抗グルカゴン抗体投与(n=8)、3.正常対照として血清のみ投与(n=8)の3亜群に分けた。検討事項は、1.肝病理組織所見、2.門脈圧、3.レーザードップラー血流量計による胃壁組織血流量測定の3項目とした。[結果]1.肝硬変ラットはすべて肉眼的および組織学的に肝硬変の像を呈した。2.I群の門脈圧は7.5±2.0mmHgであるのに対し、II群の門脈圧は12.3±2.4mmHg、III群の門脈圧は15.3±4.4mmHgでそれぞれ有意差が存在した。3.I群の胃壁組織血流量は42.3±3.3ml/min/100gであるのに対し、II群では87.0±6.9ml/min/100g、III群では75.8±7.4ml/min/100gで、それぞれ有意差が存在した(p<0.05)。抗グルカゴン抗体の投与では、胃壁組織血流量に関し、I群では変化はなかったが、II群では59.9±5.6ml/min/100gと有意に(p<0.05)低値を示した。またIII群でも50.9±5.7ml/min/100gと有意に(p<0.05)低値を示した。[考察および結語]以上の結果から、食道静脈瘤を形成する一つに要因とされる胃壁循環亢進状態に関し、膵グルカゴンはその約35%について直接関与しているものと考えられた。[目的]食道静脈瘤を形成する一つの要点とされる胃壁循環亢進状態について、膵グルカゴンに着目し、当該ホルモンの果たす役割に関して定量的評価を試みた。[対象および方法]I(対照)群(44週齢雄性ウイスターラット、n=24)、II(肝硬変)群(50%CC14、2mg/kg、2回/週、444週齢の40週間、皮下注投与により作製、n=24)、III(門脈狭窄)群(4週齢にて門脈狭窄作製、n=24)を設定し、各群をさらに、1.生食投与(n=8)、2.抗グルカゴン抗体投与(n=8)、3.正常対照として血清のみ投与(n=8)の3亜群に分けた。
高分子溶液における温度勾配を外場とする不可逆的拡散現象の普遍性と多様性

本研究は、高分子溶液における不可逆的拡散現象の普遍性の探求と同時に、分子レベルでの相互作用に依存する(系に依存する)多様性を明らかにすることで、高分子物理学および非平衡系熱力学の発展に寄与することを目的とする。具体的には、熱力学的非平衡状態において、高分子鎖の不可逆的な拡散現象と構造形成現象を系統的な系の選択を基に調べる。着目する現象は、外場として安定な温度勾配を与え、熱平衡状態から離れた条件にて起こる濃度勾配形成現象(ルードヴィッヒ・ソレー効果)である。この構造形成現象に影響を及ぼす分子レベルの相互作用を理解するための一連の研究は、非平衡熱力学分野に実験データを提供するとともに高分子科学分野に新たな知見をもたらすことを意味する。ルードヴィッヒ・ソレー効果の測定対象として、水溶性高分子、核酸、タンパク質および水と水同位体の混合溶液を取り上げた。これらサンプル選びは基本的に計画通りである。これらサンプルを用いてルードヴィッヒ・ソレー効果を特徴づけるソレー係数の温度依存性などを実験的に決定している。学会等発表や論文発表などの成果公開は随時行っており、その詳細は業績リストを参照されたい。計画していた系におけるデータ取得が進んだことによりおおむね順調であると判断した。また、静的・動的光散乱や広帯域誘電分光法などを用いた分子ダイナミクス解析を並行して実施した。最終年度という事を鑑みて、計画にしたがい系統的な系選びによる測定と解析を進める。同時に高分子の熱平衡状態でのキャラクタリゼーションを推進する。高分子物性理論と非平衡系輸送現象論の両者を軸とするモデル構築と理論的考察を行い、実験データとの比較を行うことでこの現象の普遍性を探求する。同時に、系に依存する多様性を系統的に調べ、分子レベルでの相互作用を調べるためのツールとして提供していく。このようにして、本課題の目的を達成することを目指す。本研究は、高分子溶液における不可逆的拡散現象の普遍性の探求と同時に、分子レベルでの相互作用に依存する多様性を明らかにすることで、当該分野の発展に寄与することを目的とする。すなわち、熱力学的非平衡状態において、不可逆的な高分子鎖の拡散現象と構造形成現象を系統的に調べる。高分子溶液に外場として安定な温度勾配を与え、熱平衡状態から離れた条件にて起こる濃度勾配形成現象(ルードヴィッヒ・ソレー効果)のデータ取得を行う。この構造形成現象に影響を及ぼす分子レベルの相互作用を理解する。これら研究成果は、非平衡熱力学分野に実験データを提供するとともに高分子科学分野に新たな知見をもたらすことを意味する。ルードヴィッヒ・ソレー効果の測定対象として、水溶性高分子、核酸、タンパク質および多糖類を取り上げた。これらサンプル選びは計画通りである。温度や濃度、分子量などをパラメータとする系統的な測定を実施した。具体的には、合成高分子としてポリエチレンオキシド(PEO)、ポリイソプロピルアクリルアミド(PNIPAM)、糖類・生体高分子としてλ-DNA、デキストラン、シクロデキストリンを取り上げ、ルードヴィッヒ・ソレー効果を特徴づけるソレー係数の温度依存性を決定した。その詳細は現在解析中であるが、いくつかの重要な知見が得られつつあり、これは次年度に発表する方向で準備中である。論文発表、学会発表、招待講演などの研究成果は、成果欄に記載した通りである。上述のように、計画していた系におけるデータ取得が進んだことによりおおむね順調であると判断した。また、非平衡系における実験研究と並行して、高分子の熱平衡状態でのキャラクタリゼーションを行った。熱平衡系における高分子の溶液物性を正確に把握することが、非平衡状態の分子物性を解釈するために不可欠であるとの観点から、静的・動的光散乱や広帯域誘電分光法などを用いた分子ダイナミクス解析を並行して実施した。計画にしたがい系統的な系選びによる測定と解析を進める。

同時に、系に依存する多様性を系統的に調べ、分子レベルでの相互作用を調べるためのツールとして提供していく。最終年度という事を鑑みて、計画にしたがい系統的な系選びによる測定と解析を進める。同時に高分子の熱平衡状態でのキャラクタリゼーションを推進する。高分子物性理論と非平衡系輸送現象論の両者を軸とするモデル構築と理論的考察を行い、実験データとの比較を行うことでこの現象の普遍性を探求する。このようにして、本課題の目的を達成することを目指す。旅費の支出が当初計画よりも減少し、消耗品費として使用したため。次年度では消耗品費として使用する。消耗品費や人件費が余剰金となったため次年度使用とした。次年度の研究計画には大きな変更はない。
複数ハザードを対象としたインフラの機能停止による経済的影響評価に関する基礎的研究

本研究は,宮城県で発生が想定される宮城県沖地震,長町ー利府線断層帯地震,蔵王山火山噴火の3種類のハザードを対象として,それぞれの災害による産業の生産支障の影響について一体的に評価した.さらに,取引先への間接的な影響の可能性について,宮城県内と全国(宮城県以外)に二分した地域間産業連関表を用いた産業連関分析により評価した.この結果、産業視点による災害の経済的影響の特徴の違いを把握するための簡易的な評価手法を提示することができた.本研究は、宮城県で将来発生が懸念される蔵王山火山噴火と宮城県沖地震という産業への影響が異なる2種類のハザードを対象に、これら災害によるインフラ機能支障(電力、鉄道、航空)の機能停止に伴う地域経済への影響について、東北地方をモデルとした産業連関分析を用いて評価する。本研究では、産業連関分析に用いるための産業ごとの被害率(取引額の低下率)については、災害による被害と復旧期間の関係から設定する。2015年度の研究実績は以下の通りである。1.対象とするハザードにおけるインフラ被害に関する情報の収集・整理地震と火山による電力と交通インフラ機能停止期間やそれによる企業活動への影響について、既存文献の収集やヒアリング調査等から得ることができた。地震については、分析の対象が宮城県沖地震であることから、地域が重なる2011年の東日本大震災を主な対象として調査を実施した。火山については、2011年の新燃岳噴火や、2000年の有珠山の噴火、1991年の雲仙普賢岳の噴火などを主な対象とし、九州地方で特に火山噴火による影響が大きかった交通インフラの影響についてヒアリング調査を実施した。ここで、現場の情報として、火山灰がどの程度積もると空港や鉄道の機能停止がどの程度継続するかという指標の基礎情報を得ることができた。2.被害レベル別のインフラの機能停止期間の設定次に、産業連関分析に用いる設定条件として、被害レベルをインフラの機能支障が軽微・甚大・壊滅の3段階程度を設定し、その違いによる経済影響の差を分析する方針を定めた。そのため、蔵王山火山噴火は宮城県沖地震で想定されるそれぞれの被害レベルのインフラ機能停止期間を設定する研究作業を行った。2015年度は、産業連関分析の前提条件を設定するための情報収集とインフラの機能停止期間の設定を目的としていた。地震災害による各インフラ被害の想定手法については、既存文献や報告書等を基に被害レベルに応じた期間設定を行った。また、インフラ以外の産業の被害率についても一定程度設定する必要があるため、研究対象とする宮城県沖地震については、地震被害と津波被害に分けて、産業としては製造業と非製造業に分けて被害率を設定する方針を定めた。そのうえで、東日本大震災による被災企業(製造業・非製造業含む)へのヒアリング調査を実施し、どの程度の被害でどの程度の復旧期間を要したか、また、電力や交通インフラの支障による事業継続への影響などについて把握した。火山災害については、火山噴火に伴う降灰による各インフラへの影響に関する国内外の文献を収集したが、どの程度の復旧期間を要するかについての情報が限られていた。そのため、2011年に発生した新燃岳噴火による空港と鉄道への影響についてのヒアリング調査から、被害に対する復旧期間を評価する指標の基礎情報を得ることができた。インフラ以外の産業については、火山では広範囲に広がる降灰の影響が特に影響が大きい産業である観光産業と農業について別途被害率を設定する方針とした。このため、桜島や阿蘇山周辺の観光事業者へのヒアリング調査などから、噴火による観光客の減少程度について情報を収集した。以上の情報を基にして、地震と火山それぞれに対し、各インフラの被害レベルを3パターン程度設定し、さらにインフラ以外の産業の被害率を設定するための情報も得られ、産業連関分析に応用する準備がある程度進んだ。そこで2015年度に実施する予定であった前提条件を設定するための情報収集は、おおむね順調に進んだといえる。本研究は、地域の産業の視点から当該地域で発生し得る災害による経済的影響を事前に把握できるような評価を行うことを目的に、宮城県を対象として、宮城県沖地震、長町ー利府線断層帯地震、蔵王山火山噴火という3種類の災害を設定し、これら災害による産業への影響の傾向を一体的に評価する簡易な手法を提示した。また、これに伴う取引先への生産影響について産業連関分析により評価を行った。その結果、第1に、対象とした災害における市区町村別の被害区分の特性と地域の産業立地の関係を基にした、主要な被害のみを簡易的に評価する手法によって、複数の災害による産業ごとの経済的影響をある程度把握できることが確認できた。第2に、宮城県内と県外(全国)の2地域に分けた産業連関分析により、間接的に生産額が減少する可能性のある額の推計について、災害ごとに特に影響を受ける産業等を地域別に把握することができた。本研究のアプローチを用いれば、宮城県以外の地域において発生が懸念される複数の災害を対象として、おおまかな経済的影響を把握する上で、参照する際にある程度有用と考えられる。また、別の種類の災害においても、被害想定地域と産業への影響がある程度分かれば、応用できると考えられる。この評価手法が発展すれば、地域における産業ごとに、特に対策を打っておく必要がある災害について明確にすることができるといえる。

なお、本研究では当初、インフラの機能停止による産業への影響評価を試みたが、複数の災害による産業の影響について産業ごとに一体的に比較・整理するためには、細かい被害を多く積み重ねるよりも、1年間の比較的長期間の生産低下に影響が生じるような主要な被害のみを対象とした評価を行うことが、現段階では適していると判断したため、本評価分析の中ではインフラ被害の短期的影響は除外した。現在、研究成果を土木学会論文集に投稿し、査読中である。本研究は,宮城県で発生が想定される宮城県沖地震,長町ー利府線断層帯地震,蔵王山火山噴火の3種類のハザードを対象として,それぞれの災害による産業の生産支障の影響について一体的に評価した.さらに,取引先への間接的な影響の可能性について,宮城県内と全国(宮城県以外)に二分した地域間産業連関表を用いた産業連関分析により評価した.この結果、産業視点による災害の経済的影響の特徴の違いを把握するための簡易的な評価手法を提示することができた.今後は、産業連関分析を行うために、地震・火山の両ハザードごとに、被害に応じた産業ごとの被害率の算定と産業連関表の作成を行い、経済影響の分析・評価を実施する。分析に当たって、産業の連関として被害の影響がダイレクトに波及する場合と代替手段を講じて影響が抑えられる場合があるため、その点を考慮して分析方法を工夫していく。また、災害によるインフラの機能停止による影響を受ける範囲と産業連関表の地域区分(都道府県)ではそのスケールが異なるため、被害による産業への影響を適用する区分は市区町村単位で行い、その影響から生じる取引額の低下を都道府県単位に換算するという方法で行う。分析に用いる産業連関表については、宮城県内への影響と県外への影響という2種類で評価するため、これら2地域の産業連関表を作成する。以上を踏まえて、一度分析評価を行ってから、特に波及影響が大きい産業が見つかった場合には、さらに影響を精査するためにインフラ以外の産業の被害率の設定方法の見直していき、分析を深めていくこととする。ある程度成果がまとまった段階で、学会発表を行い、学識経験者等と分析方法などについて意見交換を行う予定である。また、研究代表者が所属する研究室で主催している仙台での勉強会には行政や民間企業等の方が50名程度参加しており、そこで地域の経済被害評価手法として地域の減災政策立案に有用となりそうかについて意見を聞き、最終的に政策提言を踏まえた論文としてまとめる予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。自然災害科学28年度が最終年度であるため、記入しない。
中間言語発達における形式と機能のマッピングに関する研究

1.研究概要本研究では、日本語学習者による物語文(文字のない絵本を用いた口頭の作話)を取りあげ、学習者がどのように言語形式と機能(物語文の構成に必要な機能)のマッピングをしていくかを研究した。特に、物語文の談話構成(物語展開、時制転換、視点等)、統語構造、語彙選択に焦点を絞り、習得の初期から、母語話者に近いマッピングに至るまでを5つの習得段階に区分し、各段階の特徴を調べた。さらに、その特徴を母語(日本語及び英語)の発達過程と比較し、類似点や相違点、学習者が自分の母語発達の過程で培った言語の概念、認知形態、表現方法等が第二言語のマッピングにどのように関わるかという点から談話処理のメカニズムを考察した。2.研究成果本研究は文字のない絵本(Frog, Where Are You? ; Mayer,1969)を見て同じ物語を語った、次の3種類の言語資料を分析して進めた。1)日本語学習者の中間言語(日本語)による発話資料、2)日本語学習者の母語(英語・中国語)による発話資料、3)日本人による日本語発話資料。研究では、物語談話の発達過程の中で特に、1)物語文の時制の選択とその転換方法、2)物語文の局所構造と全体構造の発達、3)言語表現の差異、4)日本語初級・中級レベルに見られる文法的誤り、5)子どもと大人の言語習得のちがい他を考察した。その結果、第一言語発達と第二言語発達の様々な共通点や差異が明らかになった。研究成果の一部は、論文、及び、日本認知科学会第20回大会、21回大会、22回大会、及び、認知科学会国際会議第7回(於、シドニー)で発表した。1.研究概要本研究では、日本語学習者(日本語を第二言語として学ぶ成人英語話者)による物語文(文字のない絵本を用いた口頭の作話)を取りあげ、学習者がどのように言語形式と機能(物語文の構成に必要な機能:narrative-discourse function)のマッピングをしていくかを調査する。特に、物語文の談話構成(物語展開、時制転換、視点等)、統語構造、語彙選択に焦点を絞り、習得の初期から、母語話者に近いマッピングに至るまでを5つの習得段階に区分し、各段階の特徴を明らかにする。さらに、その特徴を母語(日本語及び英語)の発達過程と比較し、類似点や相違点を考察し、学習者が自分の母語発達の過程で培った言語の概念、認知形態、表現方法等が、第二言語のマッピングにどのように関わるか、という点からもメカニズム解明の手がかりを得る。2.研究成果本研究は文字のない絵本(Frog, Where Are You?;Mayer,1969)を見て同じ物語を語った、次の3種類の言語資料を分析して進めた。今年度は特に中国語を母語とする日本語学習者の発話について、以下の3つのテーマで考察した。1)空間表現「上・下・中」と助数詞の過剰使用、2)日本語初級・中級レベルに見られる文法的誤り、3)物語文の時制。その結果、母語の転移と思われる言語運用が随所に見られることが明らかになった。また、中国語母語話者の日本語を英語母語話者の日本語と比較した結果、類似点や相違点がいくつか明らかになった。研究成果の一部は平成15年7月に開催された認知科学会国際会議(於、ニューサウスウエールズ大学;オーストラリア・シドニー)で口頭発表した。1.研究概要本研究では、日本語学習者による物語文(文字のない絵本を用いた口頭の作話)を取りあげ、学習者がどのように言語形式と機能(物語文の構成に必要な機能)のマッピングをしていくかを研究する。

特に、物語文の談話構成(物語展開、時制転換、視点等)、統語構造、語彙選択に焦点を絞り、習得の初期から、母語話者に近いマッピングに至るまでを5つの習得段階に区分し、各段階の特徴を明らかにする。さらに、その特徴を母語(日本語及び英語)の発達過程と比較し、類似点や相違点を考察し、学習者が自分の母語発達の過程で培った言語の概念、認知形態、表現方法等が、第二言語のマッピングにどのように関わるか、という点からもメカニズム解明の手がかりを得る。2.研究成果本研究は文字のない絵本(Frog, Where Are You? ; Mayer,1969)を見て同じ物語を語った、次の3種類の言語資料を分析して進めた。1)日本語学習者の中間言語(日本語)による発話資料、2)日本語学習者の母語(英語・中国語)による発話資料、3)日本人による日本語発話資料。今年度は特に1)物語文の時制の選択とその転換方法、2)日本語初級・中級レベルに見られる文法的誤り、3)中国語母語話者の空間表現と助数詞の過剰使用に関して考察した。その結果、母語の転移と思われる言語運用が随所に見られることが明らかになった。また、中国語母語話者の日本語を英語母語話者の日本語と比較した結果、類似点や相違点がいくつか明らかになった。研究成果の一部は論文Inaba(2005)、及び、平成16年8月に開催された日本認知科学会第21回大会(於、東京;日本未来科学館)で発表した。1.研究概要本研究では、日本語学習者による物語文(文字のない絵本を用いた口頭の作話)を取りあげ、学習者がどのように言語形式と機能(物語文の構成に必要な機能)のマッピングをしていくかを研究した。特に、物語文の談話構成(物語展開、時制転換、視点等)、統語構造、語彙選択に焦点を絞り、習得の初期から、母語話者に近いマッピングに至るまでを5つの習得段階に区分し、各段階の特徴を調べた。さらに、その特徴を母語(日本語及び英語)の発達過程と比較し、類似点や相違点、学習者が自分の母語発達の過程で培った言語の概念、認知形態、表現方法等が第二言語のマッピングにどのように関わるかという点から談話処理のメカニズムを考察した。2.研究成果本研究は文字のない絵本(Frog, Where Are You? ; Mayer, 1969)を見て同じ物語を語った、次の3種類の言語資料を分析して進めた。研究成果の一部は、平成17年7月に開催された日本認知科学会第22回大会(於、京都大学)で発表した。
冠動脈疾患患者の有酸素能力を簡易に評価する12分間歩行テストの開発

ヒトの有酸素性体力(全身持久性体力)は、従来から最大酸素摂取量(VO_<2max>)や乳酸性閾値(VO_<2LT>)によって評価されてきた。測定の実用性や経済性を優先する立場から、これらの項目について種々の間接法が提案されているが、概して推定精度が高いとは言いがたい。そこで、本研究では成人男性の全身持久性体力を簡易に測定するテストとして最大下の“12分間トレッドミル歩行テスト"を提案し、その信頼性および妥当性について検討することを目的とした。対象者は冠動脈(虚血性)心疾患患者を含む成人男性27名であった。全身持久性体力の妥当基準として、VO_<2peak>およびVO_<2LT>をトレッドミル多段階漸増負荷法にて直接測定した。12分間トレッドミル歩行テストは、自由ペース歩行であるが、Borgによる自覚的運動強度(RPE)の11(“比較的楽である")および13(“ややきつい")、さらに“個人が健康の維持・増進に理想と感じる"(Optimal)の速度で歩行させた。全身持久性体力はそれぞれの総歩行距離をもって評価することとした。VO_<2peak>およびVO_<2LT>と各強度での歩行距離との間にはr=0.630.78の有意な相関が認められた。信頼性については13例のデータからr=0.97が得られた。本研究で提案した12分間トレッドミル歩行テストの妥当性については、これまで利用されてきたフィールド・テストや間接的評価方法の妥当性と比べて同等か、それ以上に高いことが示唆された。本法は、血液の採取や呼気ガスの分析を必要とせず、運動強度を最大下(概ねLT水準)に設定することから、とくに簡便性や安定性に優れると考えられる。全身持久性体力を中心とする健康関連体力評価の社会的需要を考慮すると、信頼性、妥当性を満たす本簡易テストは有用であるといえる。
川崎病におけるバイオマーカー開発と難治例の新しい治療戦略

川崎病の難治例(免疫グロプリン大量静注療法(IVIG)不応例)において、血小板活性化因子(PAF)活性化の関与が報告され、また、PAFの炎症反応経路上に存在する転写因子NF-AT(活性化T細胞核内因子)のリン酸化により、インターロイキン2(IL-2)が誘導され、T細胞やマクロファージが活性化されることが知られている。そこで、PAF活性化経路を抑制する目的で、NF-ATを阻害するシクロスポリン(CsA)3mg/kg/dayの持続静注を川崎病患者のうち、IVIG 2g/kgを2回以上投与されたIVIG不応例50例(男33例、女17例)に対して施行した。その結果、50例全てで解熱が得られ(解熱までの期間は24時間以内-7日)、うち37例(72%)が24時間以内と短期間で解熱した。解熱時のCsA血中濃度は220-570ng/mL (中央値373ng/mL)であった。川崎病の最重要後遺症である冠動脈瘤は、冠動脈拡大前にCsA療法を開始した49例に冠動脈瘤はなく、第10病日の入院時、CsA療法前、既に拡大を認めた症例に形成された右冠動脈中等瘤1例のみで、CsA療法は難治例の治療戦略として非常に良好であった。また、炎症性バイオマーカーのCsA投与前と静注3ー5日後の比較では、T細胞活性化のマーカーである可溶性IL-2レセプターが2587 to 1638U/mL, p < 0.01と有意に低下し、炎症マーカーのCRPも13.1 to 4.4 mg/dLと有意に低下した。白血球数に有意差はなかったが、リンパ球は3021→4720/μL, p < 0.01と有意に増加した。結論として、CsA静注療法は、NF-AT抑制によりPAFの炎症反応経路を速やかに抑制し、IVIG不応例に対する有効な治療法となる可能性が考えられた。申請者らは、川崎病の難治例(免疫グロプリン大量静注療法(IVIG)不応例)において血小板活性化因子(PAF)が関与する可能性を明らかにした。川崎病急性期には、末梢血T細胞が活性化しており、転写因子である活性化T細胞核内因子(NF-AT)のリン酸化により、T細胞やマクロファージなどの活性化に作用するインターロイキン2が誘導される。また、PAFの炎症反応経路には、NF-ATが存在しており、NF-ATを阻害するシクロスポリン(CsA)を川崎病のIVIG不応患者に静注したところ、速やかに解熱し冠動脈後遺症もなかった。また、申請者らは、川崎病のIVIG不応例に対するCsA静注時に制御性T細胞(Treg)が増加する可能性を報告しており、その機序が解明されれば、Treg及びPAF関連サイトカインをIVIG不応性のバイオマーカーとする可能性が開ける。さらに、その患者にCsAを静注することで炎症反応を抑制でき、川崎病の飛躍的な予後改善が期待される。今後、川崎病IVIG不応患者に対し、CsA静注の前後、回復期で以下を検討する予定である。(1フローサイトメトリー(FACS):T細胞(CD3、CD4、CD8、4/8比)、B細胞(CD19)、NK細胞(CD56)。制御性T細胞、細胞障害性T細胞、ELISA:血清中のIL-1、IL-6、IL-8、IL-17、可溶性IL-2Rなど2白血球数、好中球数、リンパ球数、CRPなどの炎症性パラメータとCsAの反応性、3さらに川崎病の臨床所見、冠動脈病変の有無との関係)。初年度も、川崎病のIVIG不応患者にCsAの静注を施行しているが、速やかな解熱が得られ、冠動脈瘤の形成を認めていない。引き続き、検討をつづけ、患者検体・臨床データの収集を行っていく予定である。初年度に川崎病IVIG不応例に施行したCsA療法でも冠動脈瘤の形成なく、仮説を支持する形で速やかな解熱が得られている。申請者らは、これまでに川崎病の難治例(免疫グロプリン大量静注療法(IVIG)不応例)における血小板活性化因子(PAF)関与の可能性を報告した。川崎病の急性期には炎症細胞が活性化し、転写因子である活性化T細胞核内因子(NF-AT)のリン酸化により、T細胞やマクロファージ等の活性化に作用するインターロイキン2(IL-2)が誘導される。また、このNF-ATは、IVIG不応例において活性化が推測されるPAF関連の炎症反経路上にも存在しており大変興味深い。そこで、NF-ATを阻害するシクロスポリン(CsA)の内服が、川崎病IVIG不応患者に対して有効だと報告されているため、これを参考に、パイロットとして静注したところ、速やかに解熱し、冠動脈後遺症もなかった。また、申請者らは、川崎病のIVIG不応例に対するCsA静注療法時に制御性T細胞(Treg)が増加する可能性も報告している。そこで、川崎病IVIG不応患者に対し、CsA静注の前後、回復期で以下を検討する予定。1フローサイトメトリー(FACS): T細胞(CD3、CD4、CD8、4/8比)、B細胞(CD19)、NK細胞(CD56)。

制御性T細胞、細胞障害性T細胞、ELISA:血清中の可溶性IL-2Rなど。2白血球数、好中球数、リンパ球数、CRPなどの炎症性パラメータとCsAの反応性、3さらに川崎病の臨床所見、冠動脈病変の有無との関係)。このことにより、川崎病の難治例(免疫グロプリン大量静注療法(IVIG)不応例)のバイオマーカーと新しい治療戦略の確立を目指す方針である。IVIG不応例に対するCsA療法および、データ収集はほぼ予定どおり進行している。申請者らは、これまでに川崎病の難治例(免疫グロプリン大量静注療法(IVIG)不応例)において、血小板活性化因子(PAF)の活性化が関与している可能性を報告した。PAFの炎症反応経路上に存在する転写因子NF-AT(活性化T細胞核内因子)のリン酸化により、インターロイキン2(IL-2)が誘導され、T細胞やマクロファージが活性化されることが知られている。そこで、申請者らは、PAF活性化経路を抑制する目的で、NF-ATを阻害するシクロスポリン(CsA)3mg/kg/dayの持続静注を川崎病患者で、IVIG 2g/kgを2回以上投与されたIVIG不応例50例(男33例、女17例)に対して施行した。その結果、50例全てで解熱が得られ(解熱までの期間は24時間以内-7日)、うち37例(72%)が24時間以内と短期間で解熱した。解熱時のCsA血中濃度は220-570ng/mL (中央値373ng/mL)であった。川崎病の最も重要な後遺症である冠動脈瘤は、冠動脈拡大前にCsA療法を開始した49例に冠動脈瘤はなく、第10病日の入院時に既に拡大を認めた症例における右冠動脈中等瘤1例のみと非常に良好な成績が得られた。また、対応を要する高血圧や高K血症などの副作用はなかった。CsA療法前と静注3ー5日後で比較したところ、可溶性IL-2レセプター: 2587から1638 U/mL, p < 0.01と有意に低下していた。合わせて、CRPも13.1から4.4 mg/dLと有意に低下した。白血球数は、16750から14048/μLと有意差はなかったが、リンパ球は3021から4720/μL, p < 0.01と有意に増加していた。結論として、CsA静注療法は、NF-AT抑制によりPAFの炎症反応経路を抑制する。その効果の出現は速やかで、IVIG不応例に対する有効な治療法となると考えられた。研究要旨については、2016年の第36回日本川崎病学会で発表した。また、2017年7月の第7回、World congressofpediatric cardiology & cardiac surgery学会(バルセロナ)で発表した。この間、IgA欠損症の児にシクロスポリン静注療法が有効であったことを報告した(Anzai T, Minami T,etal. Turk J Pediatr. 2016;58(6):666-668.)。また、血清中の可溶性インターロイキン2レセプターが川崎病の治療効果判定に有効であるとの論文も報告した(Teraura H, Kotani K, Minami T, et al. Ann Clin Biochem. 2017;54(2):209-213.)しかし、データの収集および集計に想定以上の時間を要したため、川崎病の免疫グロブリン不応例に対するシクロスポリン静注療法のまとめについては、論文の作成はほぼ完了しているが、まだ掲載に至っていない。引き続き、論文の掲載を目指す予定である。川崎病の難治例(免疫グロプリン大量静注療法(IVIG)不応例)において、血小板活性化因子(PAF)活性化の関与が報告され、また、PAFの炎症反応経路上に存在する転写因子NF-AT(活性化T細胞核内因子)のリン酸化により、インターロイキン2(IL-2)が誘導され、T細胞やマクロファージが活性化されることが知られている。
相互評価機能を活用した思考力・判断力等の育成に関わる研究

研究の成果は、「自己評価」に動画を活用することと、課題を解決するための「仮説」を組み合わせた授業を開発することで、思考力・判断力等を高めることができたことである。具体的に高めることができた思考力・判断力等は、次の3点である。1課題解決のための方法を選択すること、2運動の行い方のポイントを見付けること、3役割に応じた活動の仕方を見付けること。研究の目的は、中学校の保健体育科における相互評価機能を活用した思考力・判断力等を育成するための授業を開発することである。思考力・判断力等を育成するには、これまで身に付けた知識や技能を活用して課題を解決することで高めることができる。しかし、実技を伴う保健体育の授業においては、これまで身に付けた知識や技能を活用することに大きな課題があった。その理由は、自らの動きを的確に捉えることができず「自己評価」に困難性があったためである。また、他者からの観察評価では具体性に欠けるため、他者との協同学習においても、共通の視点で仮説を設定・検証することができない状況にあった。研究の方法は、動画による記録と振り返りから、自らが運動の出来具合を的確に捉え、共通の情報をもとに、他者と相互評価を通して分析し、課題を解決するための「仮説」を立て、検証を図る授業の展開である。例えば、運動の行い方のポイントを見付ける場合、自他の技能を多機能端末で記録し、グループで解決すべき内容を確認して課題を共有化する。課題の解決に向けて足りない動きや考え方を整理し、様々な運動の行い方の仮説を設定する。複数の仮説を検証していく過程においても、動画による記録を行い、より適切な行い方のポイントを具体的な言葉で示すという展開で授業を構築する。このような「自己評価」に動画を活用することと、課題を解決するための「仮説」を組み合わせた展開により、思考力・判断力等の育成に寄与することができた。
数学科の授業改善のための教材開発

本研究では,数学科の授業改善を目的として次の1.3.のような教材を開発した。また,中学校での授業,大学の教員養成課程での授業,現職教員の研究会での教材研究などにおける実践事例を通してその有効性を検証した。1.中学校,高等学校の数学の授業において「数学的活動」を具体化するための教材。特に,数学的モデル化の過程を生徒に経験させるための教材に焦点をあてた。・「太陽の動き」「日影曲線と円錐曲線」「皆既日食」を題材とする教材の開発,春分・秋分や夏至・冬至付近の日影曲線の映像資料・「写真から実物の大きさを求める」「写真からその撮影場所を推測する」という課題からの発展と,その背景としての「画法幾何入門」・「地震の震央を求める問題」の数学的モデルとしての「三角錐の頂点から底面への垂線の足を求める問題」とその発展的な扱い・「電車の速さ」を題材とする教材および実践事例,電車の発車時における映像資料と時間--移動距離のグラフ2.数学科教員養成課程における授業の研究会で「数学的活動」について考えるための教材。・「規格紙を題材とする教材」「2つの円に接する円」等をテーマとする教師教育のための教材の開発・「面積の二等分問題」「比例の指導」「一次関数の指導」等をテーマとする大学の数学科教育法の教材開発とその実践事例・「袖の型紙」「地震の震央,震源」など数学的モデル化を取り入れた教材の教員養成課程の授業での扱い3.島田茂著『教師のための問題集』をテキストとする「数学的モデル」「ひし形十二面体」についての研究及び学生のセミナーでの実践。これらの研究を通して,数学的モデル化の過程を生徒に経験させるための教材は,その扱い通して生徒・学生にとってどのような数学の世界が広がったのかを明確にすることが,教材の価値を認識する上で重要な要素であることが指摘された。この視点から教材とその扱い方を見直し,これらを評価し直すとともに,事例の開発を継続することがが今後の課題である。この研究では、主として中学校・高等学校の数学の授業、および大学での教員養成における数学科教育法の授業を改善していくための教材の開発を目的としている。平成13年度における研究内容は以下の通りである。1.これまでに実践してきた教材の見直しと新しい教材の開発(1)「太陽の動きを影の動きからとらえるために空間図形のモデルをつくる」という授業で利用するビデオ映像を編集するとともに、新しいデータ(映像)を追加した。また、電車の速度メーターの動きを追いながら速さについて考えさせた授業の記録を整理し分析するとともに、ビデオ映像を編集して使いやすくした。(2)「面積の二等分問題からの発展的な教材」「ピタゴラスの定理の証明の見直しから様々な図形の性質を見出し発展的に扱う教材」「『ファニャーノの問題』を柱として対称性に着目し活用することのよさを意識できるような教材」などについて検討を加えた。2.教員養成や現職教員の研究会等での教材としての活用の試み(1)「数学的活動」「数学的モデル」について考えることを目的として、「太陽の動き」をテーマとする教材を大学での教科教育の授業で取り上げた。「太陽は自分を中心としてみたときに1時間にどのくらい動くか」という課題を扱った中学校での授業をもとに、教材の価値や扱い方を議論し、実際の授業記録をビデオ映像を見ながら評価することを試みたものである。

学生の取り組み方や意識の変容を探ることを通して、教科教育の教材として議論にのせるときに必要な視点について検討している。(2)上記1(2)の教材について、大学での授業や現職教員を含めた研究会や研修会での話題として取り上げ、そこでの議論を通して検討を加えた。1.現実世界からの数学的モデル化を取り入れた教材の開発,蓄積と実践(1)「太陽の見かけの動き」を題材とする授業のためのビデオ映像を追加,蓄積するとともに次の2つの実践を試みた。(1)映像からデータを読み取る活動を取り入れ,太陽の動きを影からとらえるための数学的モデルをつくる部分に焦点をあてた授業を弘前大学教育学部附属中学校2年において試みた。(2)高等学校や大学での授業において,日影曲線が円錐曲線になることを現実のデータを通して考えるという授業を意識し,夏至の前後と秋分の前後の1日の日影曲線を映像化した。また,大学の教養教育の授業でこの教材を利用した授業を試み,学生の数学の捉え方を分析した。(2)電車の出発時の動きをビデオ映像からコマ送りで読み取り,等加速度運動(距離が時間の2乗にほぼ比例する)をとらえようとする試み,および電車の速度メーターの動きを追いながら速さについて考えさせるという扱いを現職教員の研修会で紹介した。また,後者については「数学科教育法」の授業で取り上げ,この教材に対する学生の捉え方を探った。(3)「三角錐の頂点から底面への垂線の足を求める問題」を,高等学校地学での「震源や震央を求める問題」に関連付ける見方を取り入れ,現職教員の研修会での教材研究に用いた。2.「教師のための問題集」(島田茂)を中心とする教材研究用教材の開発および活用の試み(1)「ひし形十二面体」「数学的モデル」で取り上げられている教材について再度検討を加え,その数学的な価値を探った。具体的には,学部学生や大学院学生によるゼミで教材としての利用を試み,その議論を通して教員養成課程における教材としての位置づけ方を模索した。(2)「数学科教育法」の教材として,「等積変形からの発展」「ルイスキャロルの幾何学パズルからの発展とフィボナッチ数列への扱い」「比例の指導の捉え方」などを開発,検討した。これまでの教材開発を継続するとともに,中学・高校や大学(主として教員養成課程)における実践事例の蓄積を進めた。また,研究成果報告書の作成に取り組んだ。1.教材の開発および実践事例の蓄積(1)日影曲線を題材とする授業に対応して,「太陽による影の動きのビデオ映像」を新たに蓄積した。また,昨年度に続き大学1年生における一般教養科目で,日影曲線の数学的モデルとして円錐の切断面の形に結び付け,二次曲線へとつなげていく扱いを試みた。(2)小学校教員養成課程において実践してきた教材「円の面積を求める」について,レポートの分析を通して学生の数学観,数学教育観とその変容をとらえることを試みた。(3)中学校教員養成課程や一般教養において実践してきた教材「袖の型紙(円柱の斜め切断面の形--サインカーブ)」の扱いの中でとらえた学生の数学観について検討した。(4)「震源や震央を求める問題」の数学的モデルとして「三角錐の頂点から底面への垂線の足を求める問題」を導き解決するという教材の扱いを,教職科目「数学科教育方法論」における一事例として取り入れ,教材としての評価を試みた。
不活動による筋性疼痛発生に関わる不活動初期の病態解明と理学療法効果の解析

不活動によって生じる痛みは、目立った損傷がなくても生じ、その後の活動性や生活の質においても弊害となるため、この疼痛発生の原因を追究し、疼痛発生を抑制することは重要である。これまでの研究からギプス固定を用いた不活動モデル動物は、不活動2週後には皮膚および筋における痛覚過敏状態を引き起こし、この疼痛発生の原因物質は神経成長因子(Nerve growth factor, NGF)であることが明らかになっているが、NGFを産生する物質に関しては種々議論されており、解析を進めているところである。昨年度からの研究で、この標的細胞としてマクロファージの可能性を示し、成果として国際学会にて発表した。今年度は、不活動初期による筋性疼痛に対する理学療法効果の解析を目的として、不活動4週間で検討し効果の期待できた温熱療法の影響について検討することとし、2週間の不活動状態に対する温熱療法の効果を腓腹筋および脊髄後根神経節(Dorsal root ganglion, DRG)におけるNGFの発現状況ならびに腓腹筋におけるマクロファージの発現状況、さらに熱ショックタンパク(Heat shock protein, HSP)の影響から検討した。その結果、温熱療法を施した不活動群では、温熱を施さない不活動群に比べ皮膚ならびに筋での疼痛発生が抑制された。またDRGにおけるNGF陽性細胞の割合も有意に減少した。腓腹筋におけるNGF発現は抑制傾向であったが有意差は認めなかった。これは腓腹筋ないし周辺で産生されたNGFが速やかに感覚神経に取り込まれたためと考えられた。一方、マクロファージの関与に関してははっきりせず、NGF産生細胞の標的となりうるかどうかに関して改めて調べていく必要性が生じた。さらにHSPに温熱療法の影響は認められず、酸化ストレスの影響についても引き続き検討を進める必要がある。1.施設移転に伴い、十分な実験期間が確保できなかったため2.昨年度順調に推移したと思われたNGFの発生標的細胞であるマクロファージの関与に疑問点が生じ、改めてマクロファージの関与について、詳細な検討が必要となったため昨年度に引き続き不活動モデル動物を作製し、検討事項として挙がったマクロファージの関与に関して、より詳細な検討を進める。一つにはマクロファージのサブタイプの分析である。今まではマクロファージを一つの物質として検討してきていたが、M1マクロファージとM2マクロファージを区別して検討を進める。もう一つはマクロファージの枯渇によってNGFが産生されるかどうか、筋性疼痛が生じるかどうかを検討していきたい。不活動によって生じる痛みは、警告信号としての意義もなく、種々の弊害を生むだけである。そのためその疼痛の発生を抑制することは重要である。これまでにラット後肢をギプス固定することで不活動モデル動物を作製し、不活動によって生じる筋性疼痛を筋の機械痛覚閾値変化から調べ、不活動2週後から機械痛覚閾値の低下が確認されている。そのため、本課題では不活動初期の1週(不活動1週群)ならびに2週後(不活動2週群)に焦点を当てて検討した。行動学的評価では不活動2週群で健常群や不活動1週群に比べ有意に筋機械痛覚閾値が低下し、従来の結果を追認した。次に、今までの実験で不活動4週後の時点で疼痛への影響が確認された腓腹筋における神経成長因子(NGF)のタンパク量を、不活動初期の両群でも測定した。その結果、健常群と不活動1週群、不活動2週群の間に有意差は認めなかった。しかし、NGF量は筋機械痛覚閾値と有意な負の相関を示し、閾値が低下するほどNGF量が高い結果を得た。組織学的解析では、NGFを産生する細胞の一つであるマクロファージの数を調べた。その結果、NGFを発現している筋細胞が確認され、それを取り囲むマクロファージ像も確認された。不活動2週群の腓腹筋におけるマクロファージの数は健常群や不活動1週群と比較して有意に高値を示した。一方、後根神経節においてもNGFの発現は確認され、健常群と比較し不活動2週群で有意に増加し、マクロファージの数とDRGにおけるNGF発現数は有意な正の相関を示した。昨年度の当初予定どおりの実験をおおむね実施できた。しかし組織学的な解析と酸化ストレスに対する検討が不十分であり、引き続き進めていく必要がある。

今年度は、不活動初期による筋性疼痛に対する理学療法効果の解析を目的として、不活動4週間で検討し効果の期待できた温熱療法の影響について検討することとし、2週間の不活動状態に対する温熱療法の効果を腓腹筋および脊髄後根神経節(Dorsal root ganglion, DRG)におけるNGFの発現状況ならびに腓腹筋におけるマクロファージの発現状況、さらに熱ショックタンパク(Heat shock protein, HSP)の影響から検討した。その結果、温熱療法を施した不活動群では、温熱を施さない不活動群に比べ皮膚ならびに筋での疼痛発生が抑制された。またDRGにおけるNGF陽性細胞の割合も有意に減少した。腓腹筋におけるNGF発現は抑制傾向であったが有意差は認めなかった。これは腓腹筋ないし周辺で産生されたNGFが速やかに感覚神経に取り込まれたためと考えられた。一方、マクロファージの関与に関してははっきりせず、NGF産生細胞の標的となりうるかどうかに関して改めて調べていく必要性が生じた。さらにHSPに温熱療法の影響は認められず、酸化ストレスの影響についても引き続き検討を進める必要がある。1.施設移転に伴い、十分な実験期間が確保できなかったため2.昨年度順調に推移したと思われたNGFの発生標的細胞であるマクロファージの関与に疑問点が生じ、改めてマクロファージの関与について、詳細な検討が必要となったため組織学的なNGFとマクロファージの関係が十分に解析できていないため、引き続き検討する。前年度までの実験からNGFが不活動2週後の疼痛発生のタイミングで増加していることが確かめられたため、国際学会にて発表する。今年度は前年度までの実験で確かめられたことをもとに、従来に実施し、疼痛抑制効果が認められたホットパックによる温熱療法を実施した場合の不活動初期における効果について検討していく。昨年度に引き続き不活動モデル動物を作製し、検討事項として挙がったマクロファージの関与に関して、より詳細な検討を進める。一つにはマクロファージのサブタイプの分析である。今まではマクロファージを一つの物質として検討してきていたが、M1マクロファージとM2マクロファージを区別して検討を進める。もう一つはマクロファージの枯渇によってNGFが産生されるかどうか、筋性疼痛が生じるかどうかを検討していきたい。実験の都合上、すべてを使いきるには少額すぎたため次年度に繰り越した。次年度の実験のタイミングに合わせて試薬を購入する際の資金の一部とする予定である。施設移転に伴う実験停止期間により、実験が遂行できない状況が生じたため。これらの費用は次年度の実験遂行の中で消耗品費に充てる予定である。